JP6597665B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
以下、添付図面を参照して、本発明に係る燃料電池システムの一実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)の車載発電システムとして用いた場合について説明するが、車両のみならず各種移動体(例えば、船舶や飛行機、ロボットなど)や定置型電源、さらには携帯型の燃料電池システムにも適用可能である。また、以下の説明では、燃料電池、バッテリをそれぞれ「FC」、「BAT」と略称する。
FCHVシステム100は、負荷130への電力供給源として、例えば高分子電解質型のFC110及びBAT120を備えている。
FC110は、複数の単位セルを直列に積層してなる固体高分子電解質型セルスタックである。FC110には、燃料ガスをアノード極に供給する系統、酸化ガスをカソード極に供給する系統、及び冷却液を提供する系統(いずれも図示略)が設けられており、コントローラ(以下、「CRL」という)160からの制御信号に応じて、燃料ガスの供給量や酸化ガスの供給量を制御することにより、所望の電力を発電することが可能となっている。
図3は、CRL160によって実行される過電圧判定制御処理を示すフローチャートである。
FC−OCV151は、FC−CNV150の出力側の過電圧を検出すると、FC過電圧検出信号Sov1をCRL160に出力する。CRL(第1制御部)160は、FC過電圧検出信号Sov1を受け取ると、FC−CNV150の出力側において過電圧が発生していると判定し(ステップS1)、FCHVシステム100の全体を一時的に停止する(ステップS2)。
上記本実施形態では、一方のコンバータをFC−CNV150、他方のコンバータをBAT−CNV180として説明を行ったが、逆のパターンであっても良い。すなわち、一方のコンバータをBAT−CNV180、他方のコンバータをFC−CNV150としても良い。また、上記本実施形態では、先にFC−CNV150で過電圧が検出された場合を例に説明したが、先にBAT−CNV150で過電圧が検出された場合にも同様に適用可能である。また、本発明は、2つ以上のコンバータを利用する様々なシステムに適用可能である。
Claims (5)
- 燃料電池と二次電池を備え、前記燃料電池と負荷との間、及び前記二次電池と前記負荷との間にそれぞれコンバータが設けられた燃料電池システムであって、
いずれか一方の前記コンバータの過電圧を検出した場合に前記燃料電池システムの運転を一時的に停止する第1制御部と、
前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、他方の前記コンバータの過電圧が検出された場合には、前記燃料電池システムの停止を継続する第2制御部と、
前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、他方の前記コンバータの過電圧が検出されない場合には、前記燃料電池システムの運転を再開する第3制御部と
を具備する燃料電池システム。 - 前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、他方の前記コンバータの過電圧が検出されない場合には、電圧センサを用いて一方の前記コンバータの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記第3制御部は、検出した一方の前記コンバータの電圧が、過電圧レベルよりも大きい場合には、他方の前記コンバータの出力のみを利用して前記燃料電池システムの運転を再開する、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池と負荷との間には、第1過電圧検出回路を備えたFCコンバータが設けられる一方、前記二次電池と前記負荷との間には、第2過電圧検出回路を備えたバッテリコンバータが設けられ、
前記第1制御部は、前記第1過電圧検出回路によって前記FCコンバータの過電圧を検出した場合に前記燃料電池システムの運転を一時的に停止し、
前記第2制御部は、前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、前記第2過電圧検出回路によって前記バッテリコンバータの過電圧が検出された場合には、前記燃料電池システムの停止を継続し、
前記第3制御部は、前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、前記第2過電圧検出回路によって前記バッテリコンバータの過電圧が検出されない場合には、前記燃料電池システムの運転を再開する、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池システムの運転を一時的に停止した状態において、前記第2過電圧検出回路によって前記バッテリコンバータの過電圧が検出されない場合には、電圧センサを用いて前記FCコンバータの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記第3制御部は、検出した前記FCコンバータの電圧が、過電圧レベルよりも大きい場合には、前記バッテリコンバータの出力のみを利用して前記燃料電池システムの運転を再開する一方、検出した前記FCコンバータの電圧が、過電圧レベルよりも小さい場合には、前記第1過電圧検出回路を無効にして前記燃料電池システムの運転を再開する、請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記FCコンバータと前記バッテリコンバータとの間には、前記各コンバータ間の接続を制御するためのリレーが設けられ、
前記第3制御部は、検出した前記FCコンバータの電圧が、前記過電圧レベルよりも大きい場合には、前記リレーに開故障が発生していると判断し、前記バッテリコンバータの出力のみを利用して前記燃料電池システムの運転を再開する、請求項4に記載の燃料電池システム。
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