JP6922723B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
A1.装置構成:
図1は、本発明の第1実施形態の燃料電池システム10の構成を示した説明図である。燃料電池システム10は、車両に搭載され、後述のエアコンプレッサMG1および駆動モータMG2を含む負荷に電力を供給する。燃料電池システム10は、燃料電池110と、電圧センサ115と、第1コンバータ120と、第1指標電圧センサ125と、第1コンデンサC1と、FCリレー130と、二次電池140と、電圧センサ145と、二次電池リレー150と、高電圧補機160と、PCU200と、低電圧補機240と、空調用コンプレッサ250と、エアコンプレッサMG1と、制御部300と、報知部310と、を備える。PCUは、パワーコントロールユニットの略称である。また、燃料電池システム10は、外部の負荷として、駆動モータMG2と電気的に接続されている。他の実施形態では、駆動モータMG2は、燃料電池システム10の構成要素であってもよい。
図2および図3は、制御部300が実行する溶着判定処理を示すフローである。溶着判定処理は、FCリレー130における溶着の有無を判定するために行われる処理である。溶着判定処理は、燃料電池システム10が停止する際に実行される。本実施形態では、溶着判定処理においてFCリレー130のうちFC第2メインリレーFCRGにおける溶着の有無を判定する。
B1.装置構成:
第2実施形態の燃料電池システムについて説明する。第2実施形態の燃料電池システムの構成は、第1実施形態の燃料電池システム10の装置構成と同じである。第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。第2実施形態の燃料電池システムでは、制御部300が実行する溶着判定処理の処理内容が異なる。
図5は、第2実施形態の制御部300が実行する初期判定処理を示すフローである。図5に示すように、第2実施形態の制御部300が実行する初期判定処理は、第1実施形態の制御部300が実行する初期判定処理の各処理(ステップS110〜ステップS150)に対して、ステップS132およびステップS134の処理が加えられたものである。以下では、図2の初期判定処理とは処理内容が異なる部分についてのみ説明する。また、図中において、図2の初期判定処理と同様の処理内容である部分については、図2と同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第2実施形態の制御部300が実行する初期判定処理の説明において、電圧センサ115を第2指標電圧センサ115と呼ぶとともに、燃料電池110が出力する電圧VFCを第2指標電圧VFCと呼ぶこととする。
上述した第1実施形態では、二次電池リレー150は、PCU200を構成する第2コンバータ210と二次電池140との間に配されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、二次電池リレー150は、二次電池140とインバータ220との間の電気的な接続と遮断とを切り替える限り、二次電池140とインバータ220との間のうち任意の位置に配されていてもよい。
110…燃料電池
115…電圧センサ
120…第1コンバータ
122…指標電流センサ
123…低圧側電圧センサ
125…第1指標電圧センサ
130…FCリレー
140…二次電池
145…電圧センサ
150…二次電池リレー
152…電流センサ
160…高電圧補機
160a…水素ポンプ
160b…冷却水ポンプ
160c…水加熱ヒータ
200…PCU
205…低圧側電圧センサ
210…第2コンバータ
213…放電機構
215…高圧側電圧センサ
220…インバータ
230…降圧コンバータ
240…低電圧補機
250…空調用コンプレッサ
300…制御部
310…報知部
C1…第1コンデンサ
C2…第2コンデンサ
C3…第3コンデンサ
D1,D2,D3…ダイオード
DCH,DCL…配線
FCRB…FC第1メインリレー
FCRG…FC第2メインリレー
FCRP…FCプリチャージリレー
IPM…パワーモジュール
LB,LF…リアクトル
MG1…エアコンプレッサ
MG2…駆動モータ
R1,R2…制限抵抗器
S1,S2,S3…スイッチング素子
SMRB…二次電池第1メインリレー
SMRG…二次電池第2メインリレー
SMRP…二次電池プリチャージリレー
Claims (3)
- 燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池から入力される電圧を昇圧して出力するコンバータと、
電気を蓄積する蓄電部と、
前記コンバータの出力側の配線に接続され、前記蓄電部から入力される電圧を制御して前記配線に供給可能な電圧制御部と、
前記配線に接続され、負荷を駆動する駆動回路と、
前記配線における前記電圧制御部が接続された位置と前記コンバータとの間に配され、前記燃料電池と前記駆動回路との間の電気的な接続と遮断とを切り替えるリレーと、
前記リレーよりも前記燃料電池の側の指標電流の値を取得する指標電流取得部と、
前記リレーと前記コンバータとの間の第1指標電圧の値を取得する第1指標電圧取得部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池システムが停止する際、前記電圧制御部からの電力が供給されない状態にするとともに前記リレーを遮断状態にして、前記駆動回路に指示をして前記負荷による放電を実行させた際の前記指標電流の値と第1設定値とを比較して前記リレーに溶着がないことを判定する初期電流判定を実行し、
前記初期電流判定において前記指標電流の値が前記第1設定値を超えない場合、前記リレーに溶着がないと判定し、
前記初期電流判定において前記指標電流の値が前記第1設定値以上である場合、前記リレーに溶着がないと判定できないとして、前記電圧制御部からの電力が供給される状態にするとともに前記リレーを接続状態にして前記電圧制御部と前記駆動回路との間の高圧側電圧を第1電圧に昇圧させた第1状態に移行させてから、前記電圧制御部からの電力が供給される状態にしたまま前記リレーを遮断状態にして前記高圧側電圧を前記第1電圧より低い第2電圧に降圧させた第2状態に移行させ、前記第1状態と前記第2状態との間における前記第1指標電圧の値の差と第2設定値とを比較する再判定を実行し、
前記再判定において前記第1指標電圧の値の差が前記第2設定値以上である場合、前記リレーは溶着していると判定する、燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記燃料電池と前記コンバータとの間の第2指標電圧の値を取得する第2指標電圧取得部を備え、
前記制御部は、
前記燃料電池システムが停止する際、前記電圧制御部からの電力が供給されない状態にするとともに前記リレーを遮断状態にした後であって前記初期電流判定を実行する前に、前記第2指標電圧の値と第3設定値とを比較する比較判定を実行し、
前記比較判定において前記第2指標電圧の値が前記第3設定値以上である場合、前記初期電流判定を実行し、
前記比較判定において前記第2指標電圧の値が前記第3設定値を超えない場合、前記指示による放電の前後における前記第1指標電圧の値の差と第4設定値とを比較して前記リレーに溶着がないことを判定する初期電圧判定を実行し、
前記初期電圧判定において前記第1指標電圧の値の差が前記第4設定値を超えない場合、前記リレーに溶着がないと判定し、
前記初期電圧判定において前記第1指標電圧の値の差が前記第4設定値以上である場合、前記リレーに溶着がないと判定できないとして、前記再判定を実行する、燃料電池システム。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムであって、さらに、
前記リレーは溶着している旨の報知を行う報知部を備え、
前記制御部は、前記リレーは溶着していると判定したとき、前記報知部に前記旨の報知をさせる、燃料電池システム。
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