JPH0215569A - 燃料電池の地絡検出回路 - Google Patents
燃料電池の地絡検出回路Info
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- JPH0215569A JPH0215569A JP63164927A JP16492788A JPH0215569A JP H0215569 A JPH0215569 A JP H0215569A JP 63164927 A JP63164927 A JP 63164927A JP 16492788 A JP16492788 A JP 16492788A JP H0215569 A JPH0215569 A JP H0215569A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［ｌ卒業上の利用分野］
本発明は燃料電池の地絡検出回路に関する。
〔従来の技術］
燃料電池は一般的に低電圧、大電流の発電装置であり、
その回路構成例を第２図に示す。 ｎ図に示すように、インバータ６で所定の出力電圧を得
ようとする場合には、昇圧チョッパ４で昇圧し、インバ
ータ６で所定の交流電圧に変換することが多く、また昇
圧チョッパーとインバータ６との間にバッテリー５を設
ける場合もある。 この様な回路では、燃料電池発生電圧Ｖ、＜バッテリー
電圧ｖ８となり、これに対して燃料電池発電装置は非接
地の構成が一般的であるため、安全の立場から地絡検出
回路２が設けられる。 第３図（＾）は従来の地絡検出回路２′の詳細を示す回
路図であり、同図に示すように、燃料電池の出力に接地
抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ，が、通常Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３となる
ように接続される。 このとき、第３図ＣＢ）に示すように地絡が生した場合
、接地点■、■、■のそれぞれに応じて、Ｉ６■、■６
■−１．Ｉ、■−２．１．■、 ＩＥ■のような電流が
流れ、ＶＥ＝ １３ｘ Ｔ、■、・・・ＩＥ■なる電圧
が発生する。 この電圧と設定器９で設定した電圧とをコンパレータｌ
Ｏで比較し、設定電圧よりＶ、の値の方が大きい場合は
所定の１８号を出力し、しや段器３によって地絡保護を
行なう。
その回路構成例を第２図に示す。 ｎ図に示すように、インバータ６で所定の出力電圧を得
ようとする場合には、昇圧チョッパ４で昇圧し、インバ
ータ６で所定の交流電圧に変換することが多く、また昇
圧チョッパーとインバータ６との間にバッテリー５を設
ける場合もある。 この様な回路では、燃料電池発生電圧Ｖ、＜バッテリー
電圧ｖ８となり、これに対して燃料電池発電装置は非接
地の構成が一般的であるため、安全の立場から地絡検出
回路２が設けられる。 第３図（＾）は従来の地絡検出回路２′の詳細を示す回
路図であり、同図に示すように、燃料電池の出力に接地
抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ，が、通常Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３となる
ように接続される。 このとき、第３図ＣＢ）に示すように地絡が生した場合
、接地点■、■、■のそれぞれに応じて、Ｉ６■、■６
■−１．Ｉ、■−２．１．■、 ＩＥ■のような電流が
流れ、ＶＥ＝ １３ｘ Ｔ、■、・・・ＩＥ■なる電圧
が発生する。 この電圧と設定器９で設定した電圧とをコンパレータｌ
Ｏで比較し、設定電圧よりＶ、の値の方が大きい場合は
所定の１８号を出力し、しや段器３によって地絡保護を
行なう。
ところが、第３図（Ｂ）に示すように■のような部位で
地絡が生じた場合、バッテリー５の＋側−■−抵抗Ｒ３
−抵抗Ｒ２→バッテリー５の一側、を通る電流と、バッ
テリー５の＋側→■→抵抗Ｒ５→抵抗Ｒ３−燃料電池の
＋側−バッテリー５の一側、を通る電流が流れ、後者の
場合燃料電流に逆方向の電流が流れることになる。 このことは、燃料電池の発電メカニズムが水素と酸素が
反応して電気を発生すると同時に水を生成するのに対し
、逆方向電流によって電気分解が行なわれるため、生成
された水を分解して水素極に酸素ガスを、酸素極に水素
ガスを発生することになり、電極の酸化による劣化、ま
たは逆電流のが過大になれば燃料電池の内部で水素ガス
と酸素ガスが混合して爆発の危険を伴なうものであった
。 いずれにしても、燃料電池における電流の逆流は燃料電
池の劣化を伴なうものであり、好ましいものではなかっ
た。 本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、地絡発生時に燃料電池
に逆電流が流れるのを防止することにより燃料電池の劣
化を低減化させることが可能な地絡検出回路を提供する
ことにある。 ［課題を解決するための手段］ そのために、本発明では、アースと燃料電池のプラス側
との間に接続された抵抗と、抵抗の端子間電圧が設定値
を越えたとき所定の信号を出力する電圧比較手段と、抵
抗と燃料電池のプラス側との間で、燃料電池のプラス側
から抵抗に至る電流の流れの方向と順方向に接続された
整流素子とを具えたことを特徴とする。 ［作 用］ 以上の構成によれば、燃料電池発生電圧より高い電位点
で地絡が発生した場合、燃料電池に逆電流が流れること
を防止できる。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は本発明の一実施例にがかる地絡検出回路および
燃料電池発電装置の一部を示す回路図である。同図にお
いて、１は燃料電池、２は燃料電池１と並列に接続し、
地絡を検出するための地絡検出回路である。３は地絡検
出回路２からの所定信号によって、回路をしゃ断するた
めのしゃ断器、４および５は燃料電池１による電圧を所
定電圧に設定するためのそれぞれ昇圧チョッパおよびバ
ッテリーである。なお、同図に示す回路構成は地絡検出
回路２の構成を除いて第３図の回路構成と同様である。 地絡検出回路２の構成は以下に示す如くである。すなわ
ち、Ｒ，、Ｒ２およびｎ、は接地抵抗であり、抵抗Ｒ３
と抵抗Ｒ２とは互いに直列に接続し、燃料電池１とは並
列に接続する。また、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ７との共通接続
点は抵抗Ｒ５を介して接地されている。 ８は抵抗Ｒ３の両端に接続するダイオード、９は比較電
圧を設定するための設定器、ｌＯは地絡が生じた場合に
生ずるダイオード８を介した電圧を比較し、地絡によっ
て生じた電圧の方が大である場合、所定信号を出力する
コンパレータである。 ２０は抵抗Ｒ１と直列に、かつ上述の共通接続点より抵
抗Ｒ１側に接続されたダイオードである。ダイオード２
０を上述したように接続することにより、第３図（Ｂ）
の０点で地絡が生じた場合に、燃料電池１への逆電流が
防止される。 ［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように本発明によれば燃料電池
発生電圧より高い電位点で地絡が発生した場合、燃料電
池に逆電流が流れることを防止できる。この結果、燃料
電池の劣化を低減化し、さらには、爆発などの危険を回
避することが可能な地絡検出回路を得ることができた。 ５・・・バッテリー ８・・・ダイオード、 ９・・・設定器、 ＩＯ・・・コンパレータ、 ２０・・・ダイオード、 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・接地抵抗。
地絡が生じた場合、バッテリー５の＋側−■−抵抗Ｒ３
−抵抗Ｒ２→バッテリー５の一側、を通る電流と、バッ
テリー５の＋側→■→抵抗Ｒ５→抵抗Ｒ３−燃料電池の
＋側−バッテリー５の一側、を通る電流が流れ、後者の
場合燃料電流に逆方向の電流が流れることになる。 このことは、燃料電池の発電メカニズムが水素と酸素が
反応して電気を発生すると同時に水を生成するのに対し
、逆方向電流によって電気分解が行なわれるため、生成
された水を分解して水素極に酸素ガスを、酸素極に水素
ガスを発生することになり、電極の酸化による劣化、ま
たは逆電流のが過大になれば燃料電池の内部で水素ガス
と酸素ガスが混合して爆発の危険を伴なうものであった
。 いずれにしても、燃料電池における電流の逆流は燃料電
池の劣化を伴なうものであり、好ましいものではなかっ
た。 本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、地絡発生時に燃料電池
に逆電流が流れるのを防止することにより燃料電池の劣
化を低減化させることが可能な地絡検出回路を提供する
ことにある。 ［課題を解決するための手段］ そのために、本発明では、アースと燃料電池のプラス側
との間に接続された抵抗と、抵抗の端子間電圧が設定値
を越えたとき所定の信号を出力する電圧比較手段と、抵
抗と燃料電池のプラス側との間で、燃料電池のプラス側
から抵抗に至る電流の流れの方向と順方向に接続された
整流素子とを具えたことを特徴とする。 ［作 用］ 以上の構成によれば、燃料電池発生電圧より高い電位点
で地絡が発生した場合、燃料電池に逆電流が流れること
を防止できる。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は本発明の一実施例にがかる地絡検出回路および
燃料電池発電装置の一部を示す回路図である。同図にお
いて、１は燃料電池、２は燃料電池１と並列に接続し、
地絡を検出するための地絡検出回路である。３は地絡検
出回路２からの所定信号によって、回路をしゃ断するた
めのしゃ断器、４および５は燃料電池１による電圧を所
定電圧に設定するためのそれぞれ昇圧チョッパおよびバ
ッテリーである。なお、同図に示す回路構成は地絡検出
回路２の構成を除いて第３図の回路構成と同様である。 地絡検出回路２の構成は以下に示す如くである。すなわ
ち、Ｒ，、Ｒ２およびｎ、は接地抵抗であり、抵抗Ｒ３
と抵抗Ｒ２とは互いに直列に接続し、燃料電池１とは並
列に接続する。また、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ７との共通接続
点は抵抗Ｒ５を介して接地されている。 ８は抵抗Ｒ３の両端に接続するダイオード、９は比較電
圧を設定するための設定器、ｌＯは地絡が生じた場合に
生ずるダイオード８を介した電圧を比較し、地絡によっ
て生じた電圧の方が大である場合、所定信号を出力する
コンパレータである。 ２０は抵抗Ｒ１と直列に、かつ上述の共通接続点より抵
抗Ｒ１側に接続されたダイオードである。ダイオード２
０を上述したように接続することにより、第３図（Ｂ）
の０点で地絡が生じた場合に、燃料電池１への逆電流が
防止される。 ［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように本発明によれば燃料電池
発生電圧より高い電位点で地絡が発生した場合、燃料電
池に逆電流が流れることを防止できる。この結果、燃料
電池の劣化を低減化し、さらには、爆発などの危険を回
避することが可能な地絡検出回路を得ることができた。 ５・・・バッテリー ８・・・ダイオード、 ９・・・設定器、 ＩＯ・・・コンパレータ、 ２０・・・ダイオード、 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・接地抵抗。
第１図は本発明の一実施例を示す地絡検出回路および燃
料電池発電装置の回路構成図、第２図は燃料電池発電装
置の回路構成図、第３図（八）および（Ｂ）は従来の地
絡検出を説明するための回路図である。 １・・・燃料電池、 ２・・・地絡検出回路、 ３・・・しゃ断器、 ４・・・昇圧チョッパ、 第３図（Ａ） 第１図 ３図（８）
料電池発電装置の回路構成図、第２図は燃料電池発電装
置の回路構成図、第３図（八）および（Ｂ）は従来の地
絡検出を説明するための回路図である。 １・・・燃料電池、 ２・・・地絡検出回路、 ３・・・しゃ断器、 ４・・・昇圧チョッパ、 第３図（Ａ） 第１図 ３図（８）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）アースと燃料電池のプラス側との間に接続された抵
抗と、 該抵抗の端子間電圧が設定値を越えたとき所定の信号を
出力する電圧比較手段と、 前記抵抗と前記燃料電池のプラス側との間で、前記燃料
電池のプラス側から前記抵抗に至る電流の流れの方向と
順方向に接続された整流素子とを具えたことを特徴とす
る燃料電池の地絡検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164927A JPH0215569A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 燃料電池の地絡検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164927A JPH0215569A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 燃料電池の地絡検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215569A true JPH0215569A (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15802488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164927A Pending JPH0215569A (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 燃料電池の地絡検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0215569A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6479212A (en) * | 1981-08-24 | 1989-03-24 | Asahi Chemical Ind | Modified block copolymer |
| JPH0233863A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 電池の回生保護装置 |
| JPH04259758A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電装置 |
| EP0664571A1 (en) * | 1994-01-20 | 1995-07-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | A fuel cell generation apparatus and a method for starting the same |
| WO2002045197A3 (de) * | 2000-11-30 | 2003-01-23 | Siemens Ag | Gleichstromversorgungseinrichtung mit mehreren seriell angeordneten brennstoffzellenblöcken |
| JP2005317387A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| JP2010004631A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 電気車両及び電気車両での地絡検出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5975570A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-28 | ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション | 燃料電池保護回路 |
| JPS60250564A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS6119967B2 (ja) * | 1981-01-14 | 1986-05-20 | Asahi Optical Co Ltd |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP63164927A patent/JPH0215569A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010004631A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 電気車両及び電気車両での地絡検出方法 |
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