燃料电池系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池系统。燃料电池应用系统(10)具备：控制装置(12)；电力变换装置(82)，其将燃料电池的发电电力变换为用于输入给负载的电力；断路器(220、224)，其能够将所述燃料电池与所述电力变换装置(82)之间的电连接进行不可逆地切断；第一检测部，其检测所述燃料电池的输出的电力状态；以及第二检测部，其检测所述电力变换装置(82)的输入的电力状态，所述控制装置(12)基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测出的电力状态，来检测所述断路器(220、224)的所述电连接的切断状态。224)的所述电连接的切断状态。224)的所述电连接的切断状态。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及具备燃料电池和电力变换装置的燃料电池系统，该电力变换装置将该燃料电池发电产生的电力变换为用于输入给负载的电力。

技术介绍

[0002]例如，在专利文献1中公开了具备DC
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DC转换器的燃料电池系统，该DC
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DC转换器将燃料电池发电产生的电力变换为用于输入给电机的电力(专利文献1的[0056]、图4)。
[0003]这里，电机相当于燃料电池的负载，DC
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DC转换器相当于电力变换装置。
[0004]在具备燃料电池系统的电动车辆中，为了在碰撞时使燃料电池与负载相孤立，考虑以下对策。
[0005]例如，在燃料电池与电力变换装置之间插入断路器。该断路器具备电流导电路(导体)。
[0006]作为断路器，有能够将所述电流导电路可逆地连接和切断的、例如电磁接触器(contactor)。
[0007]另外，作为断路器，有将所述电流导电路不可逆地切断的、例如爆炸式熔断器(专利文献2)。
[0008]爆炸式熔断器(Pyrofuse)具有在碰撞时等将所述电流导电路进行物理切断的机构。由此，燃料电池与电力变换装置之间的电连接(电路)被物理切断(电连接被不可逆地切断)。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本JP2021
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57128A
[0012]专利文献2：日本JP2021
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501551A<br/>
技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]在燃料电池系统中，在断路器为切断状态(工作状态)的情况下，燃料电池的正极输出端子与负极输出端子之间(输出端子间)为所谓的开放端。
[0015]在燃料电池的输出端子间为开放端的状态下，使燃料电池系统的动力开关从断开状态再次成为接通状态来对燃料电池进行重新启动。当进行重新启动来使燃料电池重新开始发电时，燃料电池的发电电压上升到OCV(开路电压)。由此，会发生燃料电池劣化(高电位劣化)等问题。
[0016]另外，由于燃料电池的输出端子间为开放端，因而会发生如下问题：无法将燃料电池的发电电力供给到蓄电池(蓄电器)、电机，并且无法向用户通知这些状况。
[0017]为了解决这些问题，考虑以下对策。
[0018]燃料电池系统将断路器为切断状态的情形作为电路切断信息来记录于非易失性
存储器。燃料电池系统在重新启动时确认非易失性存储器的记录内容(电路切断信息)，并进行控制使得燃料电池不进行重新启动。根据该控制，能够避免燃料电池的发电电压上升到OCV。因该控制而产生的发电电压实际上会停留在上升到零伏附近。
[0019]但是，在燃料电池系统中，存在非易失性存储器的存储器容量紧张的问题以及对记录于非易失性存储器的电路切断信息进行重置处理烦杂的问题。
[0020]另外，即使在非易失性存储器记录了断路器的电路切断信息，在断路器自身进行了误工作的情况下，也存在所述非易失性存储器没有记录电路切断信息的问题。
[0021]本专利技术的目的在于解决上述的问题。
[0022]用于解决问题的方案
[0023]本专利技术的一方式涉及的燃料电池系统具备：燃料电池；控制装置，其控制该燃料电池的发电；电力变换装置，其将所述燃料电池发电产生的电力变换为用于输入给负载的电力；断路器，其能够将所述燃料电池与所述电力变换装置之间的电连接不可逆地切断；第一检测部，其检测所述燃料电池的输出的电力状态；以及第二检测部，其检测所述电力变换装置的输入的电力状态，所述控制装置基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测出的电力状态，来检测所述断路器的所述电连接的切断状态。
[0024]专利技术的效果
[0025]根据本专利技术，能够不使用非易失性存储器来检测燃料电池与电力变换装置之间的电连接的不可逆的切断状态(电路切断状态)。其结果是，能够避免非易失性存储器的容量的紧张，也能够不需要对记录于非易失性存储器的电路切断信息进行重置处理。即使在断路器自身进行了误工作的情况下，也能够可靠地检测电路切断状态。
[0026]参照附图来说明以下的实施方式，基于对该实施方式的说明，能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。
附图说明
[0027]图1是示出组合了实施方式涉及的燃料电池系统在内的燃料电池应用系统的结构的示意性的电路框图。
[0028]图2是示出图1所示的堆传感器盘的详细的电路结构(断路器非工作状态)的电路框图。
[0029]图3是示出图1所示的堆传感器盘的详细的电路结构(断路器工作状态)的电路框图。
[0030]图4是用于说明燃料电池系统启动时的动作的流程图。
[0031]图5是用于说明燃料电池系统启动时的动作的时序图。
[0032]图6是示出在电力变换装置的输入端子间插入电容器的情况的变形例的燃料电池系统的堆传感器盘的详细的电路结构(断路器非工作状态)的电路框图。
[0033]图7是示出在电力变换装置的输入端子间插入电容器的情况的变形例的燃料电池系统的堆传感器盘的详细的电路结构(断路器工作状态)的电路框图。
[0034]图8是用于说明变形例的燃料电池系统启动时的动作的流程图。
[0035]图9是用于说明变形例的燃料电池系统启动时的动作的时序图。
具体实施方式
[0036][结构][0037]图1是示出组合了实施方式涉及的燃料电池系统14在内的燃料电池应用系统10的结构的示意性的电路框图。
[0038]燃料电池应用系统10具备控制装置12、燃料电池系统14以及输出部20。输出部20与该燃料电池系统14电连接。输出部20具备负载84、电力变换装置82。电力变换装置82具有电力变换的双向性。也可以是，电力变换装置82不是双向性，而是电力从燃料电池系统14朝向负载84的单向性。
[0039]在负载84为行驶用的电机的情况下，燃料电池应用系统10作为燃料电池车辆(电动车辆)发挥功能。该情况下，电力变换装置82具有DC
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DC转换器、逆变器。DC
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DC转换器产生将直流的输入电压Vp升压而成的升压直流电压。逆变器将升压直流电压变换为三相交流电力并供给到负载84。也可以是，基于负载84的规格，从电力变换装置82中省略DC
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DC转换器或逆变器。
[0040]燃料电池系统14基本上具备：燃料电池堆(简称为燃料电池)16、氢罐18、氧化剂气体系设备22、燃料气体系设备24以及堆传感器盘80。
[0041]氧化剂气体系设备22包括气泵26、加湿器(HUM)28。
[0042]燃料气体系设备24包括喷射器(INJ)30、引射器(EJT)32以及气液分离器34。
[0043]燃料电池堆16是层叠多个发电单电池40而成的。发电单电池40具备电解质膜
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电极结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，在该燃料电池系统(14)中，具备：燃料电池(16)；控制装置(12)，其控制该燃料电池的发电；电力变换装置(82)，其将所述燃料电池发电产生的电力变换为用于输入给负载的电力；断路器(220、224)，其能够将所述燃料电池与所述电力变换装置之间的电连接不可逆地切断；第一检测部，其检测所述燃料电池的输出的电力状态；以及第二检测部，其检测所述电力变换装置的输入的电力状态，所述控制装置基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测出的电力状态，来检测所述断路器的所述电连接的切断状态。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述控制装置在该燃料电池系统启动时，在检测到所述断路器的所述电连接的切断状态时，中止启动所述燃料电池系统。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井良次，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：