(57)【要約】【課題】電力供給経路上に設けられたリレーの溶着を抑制する。【解決手段】ＦＣコンバータ３に含まれる第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されている制限抵抗有回路と、上記第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されていない制限抵抗無回路とを切り替えるスイッチＳＷを備えるとともに、制御部９が、燃料電池システム１の起動時に、ＦＣコンバータ３の出力電圧からＢａｔコンバータ５の出力電圧を減算した値が所定値よりも大きい場合に、スイッチＳＷを制限抵抗有回路側に接続させてから、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスおよび酸化ガスの供給を受けて当該燃料ガスおよび酸化ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池の発電電力を充電可能な畜電部と、
前記燃料電池および前記畜電部からの電力を消費する電力消費装置と、
前記燃料電池と前記電力消費装置との間に配置される第一の電圧変換部と、
前記畜電部と前記電力消費装置との間に配置される第二の電圧変換部と、
前記第一の電圧変換部から前記電力消費装置に電力を供給する経路であって、前記第一の電圧変換部と前記第二の電圧変換部とを結合する前記経路を接続または遮断する接続部と、
前記第一の電圧変換部と前記接続部との間にある前記経路の一部と並列に配置される電流制限抵抗と、
前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介して接続するか否かを切り替える接続切替部と、
前記接続部による前記経路の接続または遮断を制御するとともに、前記接続切替部による前記切り替えを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、システム起動時に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値よりも大きい場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介して接続させてから、前記接続部を制御して前記経路を接続させることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記接続部を制御して前記経路を接続させた後に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値以下に減少した場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介さずに接続させることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御手段は、システム起動時に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値以下である場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介さずに接続させてから、前記接続部を制御して前記経路を接続させることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記接続切替部は、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されている回路と、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されていない回路とを切り替えるスイッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記接続切替部は、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されている回路を接続または遮断する第一のスイッチと、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されていない回路を接続または遮断する第二のスイッチと、を有し、前記第一のスイッチと前記第二のスイッチとが前記第一の電圧変換部と前記接続部との間で並列に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、燃料電池とバッテリで負荷を駆動させる燃料電池システムであって、燃料電池用とバッテリ用の二つのコンバータを備えたものが開示されている。この燃料電池システムでは、負荷に安定して電力を供給するために、燃料電池用のコンバータと、バッテリ用のコンバータとを協調して動作させている。また、バッテリと負荷とを接続する電力供給経路上に接続部であるリレーを設け、システムの停止時にはリレーをＯＦＦ状態にするとともに、システムを起動して燃料電池から負荷に供給される電圧がバッテリ電圧を上回ったときにリレーをＯＮ状態にし、バッテリと負荷とを接続している。これにより、システム停止時のバッテリ電力の浪費を防止するとともに、リレー接続時にバッテリ側から負荷側に電流が突入することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４０４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１では、燃料電池側の電圧がバッテリ側の電圧を上回った時点でリレーをオン状態にしている。したがって、例えば、燃料電池用のコンバータの出力電圧が燃料電池の開放電圧よりも高い状態で燃料システムが異常終了した場合には、その直後に燃料電池システムを起動させると、燃料電池側の電圧がバッテリ側の電圧よりも高い状態、すなわち、リレー両端に電位差がある状態でリレーがオンされることとなる。このような場合には、過電流によりリレーが溶着してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、電力供給経路上に設けられた接続部の溶着を抑制することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガスおよび酸化ガスの供給を受けて当該燃料ガスおよび酸化ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池の発電電力を充電可能な畜電部と、前記燃料電池および前記畜電部からの電力を消費する電力消費装置と、前記燃料電池と前記電力消費装置との間に配置される第一の電圧変換部と、前記畜電部と前記電力消費装置との間に配置される第二の電圧変換部と、前記第一の電圧変換部から前記電力消費装置に電力を供給する経路であって、前記第一の電圧変換部と前記第二の電圧変換部とを結合する前記経路を接続または遮断する接続部と、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間にある前記経路の一部と並列に配置される電流制限抵抗と、前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介して接続するか否かを切り替える接続切替部と、前記接続部による前記経路の接続または遮断を制御するとともに、前記接続切替部による前記切り替えを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、システム起動時に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値よりも大きい場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介して接続させてから、前記接続部を制御して前記経路を接続させることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、システム起動時に電力供給経路を接続する際に、第一の電圧変換部と第二の電圧変換部との間に所定値よりも大きな出力電圧差が生じていても、接続部に流入する電流を電流制限抵抗で低減させることができる。また、第一の電圧変換部の出力を電流制限抵抗で消費することができるため、第一の電圧変換部と第二の電圧変換部との間の出力電圧差を減少させることができる。
【０００８】
上記燃料電池システムにおいて、上記制御手段は、前記接続部を制御して前記経路を接続させた後に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値以下に減少した場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介さずに接続させることとしてもよい。
【０００９】
このようにすることで、第一の電圧変換部と第二の電圧変換部との間の出力電圧差が解消された後は、電流制限抵抗で電力を消費させることなくシステムを稼働させることが可能となる。
【００１０】
上記燃料電池システムにおいて、上記制御手段は、システム起動時に、前記第一の電圧変換部の出力電圧から前記第二の電圧変換部の出力電圧を減算した値が所定値以下である場合に、前記接続切替部を制御して前記第一の電圧変換部と前記接続部とを前記電流制限抵抗を介さずに接続させてから、前記接続部を制御して前記経路を接続させることとしてもよい。
【００１１】
このようにすることで、システム起動時に電力供給経路を接続する際に、第一の電圧変換部と第二の電圧変換部との間の出力電圧差が所定値以下である場合には、電流制限抵抗で電力を消費させることなくシステムを起動させることが可能となる。
【００１２】
上記燃料電池システムにおいて、上記接続切替部は、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されている回路と、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されていない回路とを切り替えるスイッチであることとしてもよい。
【００１３】
上記燃料電池システムにおいて、上記接続切替部は、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されている回路を接続または遮断する第一のスイッチと、前記第一の電圧変換部と前記接続部との間に前記電流制限抵抗が配置されていない回路を接続または遮断する第二のスイッチと、を有し、前記第一のスイッチと前記第二のスイッチとが前記第一の電圧変換部と前記接続部との間で並列に接続されていることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力供給経路上に設けられた接続部の溶着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における燃料電池システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】ＦＣリレー制御処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】変形例におけるスイッチ付近の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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好適な実施形態について説明する。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。なお、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）にも適用することができ、さらに、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムにも適用することができる。
【００１７】
まず、図１を参照して、実施形態における燃料電池システムの構成について説明する。図１は、実施形態における燃料電池システムを模式的に示した図である。
【００１８】
同図に示すように、燃料電池システム１は、反応ガスである酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池２と、燃料電池用のＤＣ／ＤＣコンバータであるＦＣコンバータ３と、二次電池としてのバッテリ４（蓄電部）と、バッテリ用のＤＣ／ＤＣコンバータであるＢａｔコンバータ５（第二の電圧変換部）と、負荷としてのトラクションインバータ６、トラクションモータ７（電力消費装置）および補機インバータ８ａ、８ｂと、システム全体を統括制御する制御部９（制御手段）とを有する。燃料電池２およびＦＣコンバータ３と、バッテリ４およびＢａｔコンバータ５とは、トラクションインバータ６およびトラクションモータ７に対して並列に接続されている。
【００１９】
燃料電池２は、例えば、高分子電解質型燃料電池であり、多数の単セルを積層したスタック構造となっている。単セルは、イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する構造となっている。この場合、一方のセパレータの水素ガス通路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス通路に酸化ガスが供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。燃料電池２には、燃料電池２の出力電圧を検出する電圧センサＶ１が設けられている。
【００２０】
ＦＣコンバータ３は、直流の電圧変換器であり、燃料電池２から入力された直流電圧を昇圧してトラクションインバータ６およびトラクションモータ７に出力する機能を有する。ＦＣコンバータ３によって燃料電池２の出力電圧が制御される。
【００２１】
ＦＣコンバータ３は、例えば、燃料電池２から入力された直流電圧を平滑化するコンデンサＣ１と、直流電圧を昇圧するためのコイルＬ１およびメインスイッチＳ１と、共振回路を構成するコンデンサＣ２およびコイルＬ２と、共振回路をＯＮ／ＯＦＦする共振スイッチＳ２と、ＦＣコンバータ３の出力電圧を平滑化するコンデンサＣ３と、を含んで構成される。これらの各構成要素により、燃料電池２から入力された直流電圧を昇圧してトラクションインバータ６およびトラクションモータ７に出力する第一の電圧変換部が構成される。
【００２２】
ＦＣコンバータ３は、ＦＣコンバータ３の出力電圧を検出する電圧センサＶ２と、トラクションインバータ６およびトラクションモータ７に電力を供給する電力供給経路を接続または遮断するＦＣリレーＲ１、Ｒ２（接続部）と、をさらに有する。なお、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２は、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５とを結合する経路を接続または遮断する接続部でもある。
【００２３】
ＦＣコンバータ３は、第一の電圧変換部に含まれるコンデンサＣ３の一端とＦＣリレーＲ１の一端との間にある電力供給経路の一部と並列に配置される電流制限抵抗ＬＲと、第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１とを電流制限抵抗ＬＲを介して接続するか否かを切り替えるスイッチＳＷ（接続切替部）と、をさらに有する。
【００２４】
スイッチＳＷは、二つの回路を切り替えるスイッチである。本実施形態におけるスイッチＳＷは、上記第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されている回路（以下、「制限抵抗有回路」という。）と、上記第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されていない回路（以下、「制限抵抗無回路」という。）とを切り替える。
【００２５】
電流制限抵抗ＬＲには、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間に出力電圧差があるときにＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせた場合であっても、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２が過電流により溶着しない範囲に電流値を低減させることができる抵抗値が設定される。この抵抗値は、実験等により求めることができる。
【００２６】
バッテリ４は、バッテリセルが積層されて一定の高電圧を端子電圧とし、図示しないバッテリコンピュータの制御によって燃料電池２の余剰電力を充電したり補助的に電力を供給したりすることが可能になっている。バッテリ４には、バッテリ４の出力電圧を検出する電圧センサＶ３と、バッテリ電力をトラクションインバータ６およびトラクションモータ７に供給する経路を接続または遮断するＢａｔリレーＲ３、Ｒ４とが設けられている。ＢａｔリレーＲ３、Ｒ４は、燃料電池システム１の起動時にＯＮされ、停止時にＯＦＦされる。
【００２７】
Ｂａｔコンバータ５は、直流の電圧変換器であり、バッテリ４から出力された直流電圧を調整（昇圧）してトラクションインバータ６およびトラクションモータ７に出力する機能と、燃料電池２またはトラクションモータ７から出力された直流電圧を調整（降圧）してバッテリ４に出力する機能と、を有する。このようなＢａｔコンバータ５の機能により、バッテリ４の充放電が実現される。Ｂａｔコンバータ５には、Ｂａｔコンバータ５の出力電圧を検出する電圧センサＶ４が設けられている。
【００２８】
トラクションインバータ６は、直流電流を三相交流に変換し、トラクションモータ７やコンプレッサＣＰのモータに供給する。トラクションモータ７は、例えば三相交流モータであり、燃料電池システム１が搭載される燃料電池車両の主動力源を構成する。補機インバータ８ａ、８ｂは、水素ポンプＨＰや冷却水ポンプＷＰ等の補機装置に含まれるモータの駆動を制御する電動機制御部であり、直流電流を三相交流に変換して各モータに供給する。補機インバータ８ａ、８ｂは、例えばパルス幅変調方式のＰＷＭインバータであり、制御部９からの制御指令に従ってバッテリ４から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、各モータで発生する回転トルクを制御する。
【００２９】
制御部９は、燃料電池車両に設けられた加速操作部材（例えば、アクセル）の操作量を検出し、加速要求値（例えば、トラクションモータ７等の電力消費装置からの要求発電量）等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。なお、電力消費装置には、トラクションモータ７の他に、例えば、燃料電池２を作動させるために必要な補機装置（例えばコンプレッサＣＰや水素ポンプＨＰ、冷却水ポンプＷＰのモータ等）、車両の走行に関与する各種装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等）で使用されるアクチュエータ、乗員空間の空調装置（エアコン）、照明、オーディオ等が含まれる。
【００３０】
制御部９は、物理的には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを有する。メモリは、ＣＰＵで処理される制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭと、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭとを有する。これらの要素は、互いにバスを介して接続されている。入出力インターフェースには、電圧センサ等の各種センサが接続されているとともに、トラクションモータ７等を駆動させるための各種ドライバが接続されている。
【００３１】
ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、入出力インターフェースを介して各種センサでの検出結果を受信し、ＲＡＭ内の各種データ等を用いて処理することで、燃料電池システム１における各種制御処理を実行する。また、ＣＰＵは、入出力インターフェースを介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、燃料電池システム１全体を制御する。
【００３２】
制御部９は、例えば、スイッチＳＷの切り替えや、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。具体的には、以下のように制御する。
【００３３】
制御部９は、燃料電池システム１の起動時に、Ｂａｔコンバータ５の出力電圧をバッテリ４の開放電圧（Open Circuit Voltage）にし、ＦＣコンバータ３の出力電圧を燃料電池２の開放電圧にする。続いて、制御部９は、ＦＣコンバータ３の出力電圧からＢａｔコンバータ５の出力電圧を減算してＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差を求める。制御部９は、求めた出力電圧差が所定値以下であるか否かを判定する。
【００３４】
所定値としては、例えば、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮするときに、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２が溶着することなくＯＮすることが可能な電位差の範囲内に設定することができ、この電位差の範囲内のうちの上限に設定することが望ましい。この電位差の範囲は、実験等により求めることができる。
【００３５】
上記出力電圧差が所定値以下である場合に、制御部９は、スイッチＳＷを制限抵抗無回路側に接続させてから、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる。これにより、システム起動時に電力供給経路を接続する際に、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が所定値以下である場合には、電流制限抵抗ＬＲで電力を消費させることなく燃料電池システムを起動させることができるため、運転効率を向上させることができる。
【００３６】
一方、上記出力電圧差が所定値よりも大きい場合に、制御部９は、スイッチＳＷを制限抵抗有回路側に接続させてから、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる。これにより、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間に所定値よりも大きい出力電圧差が生じていても、ＦＣリレーＲ１に流入する電流を電流制限抵抗ＬＲで低減させることができる。また、ＦＣコンバータ３の出力電力を電流制限抵抗ＬＲで消費することができるため、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差を減少させることができる。
【００３７】
制御部９は、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が所定値以下に減少したときに、スイッチＳＷを制限抵抗無回路側に接続させる。これにより、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が解消された後は、電流制限抵抗ＬＲで電力を消費させずに燃料電池システムを稼働させることができるため、運転効率を向上させることができる。
【００３８】
次に、図２に示すフローチャートを用いて、実施形態におけるＦＣリレー制御処理について説明する。このＦＣリレー制御処理は、例えば、イグニッションキーがＯＮされたときに開始される。また、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２およびスイッチＳＷは、イグニッションキーＯＮ時にはそれぞれＯＦＦとなっている。
【００３９】
最初に、制御部９は、Ｂａｔコンバータ５を駆動させ（ステップＳ１０１）、Ｂａｔコンバータ５の出力電圧をバッテリ４の開放電圧に設定する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
続いて、制御部９は、ＦＣコンバータ３を駆動させ（ステップＳ１０３）、ＦＣコンバータ３の出力電圧を燃料電池２の開放電圧に設定する（ステップＳ１０４）。
【００４１】
続いて、制御部９は、ＦＣコンバータ３の出力電圧からＢａｔコンバータ５の出力電圧を減算して求めたＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が、所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）に、制御部９は、スイッチＳＷを制限抵抗無回路側に接続させ（ステップＳ１１０）、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる（ステップＳ１１１）。そして、ＦＣリレー制御処理を終了する。
【００４２】
一方、上記ステップＳ１０５の判定で上記出力電圧差が所定値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）に、制御部９は、スイッチＳＷを制限抵抗有回路側に接続させ（ステップＳ１０６）、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる（ステップＳ１０７）。
【００４３】
続いて、制御部９は、ＦＣコンバータ３の出力電圧からＢａｔコンバータ５の出力電圧を減算して求めたＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が、所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）に、制御部９は、上記ステップＳ１０８の判定を繰り返し実行する。
【００４４】
一方、上記ステップＳ１０８の判定で上記出力電圧差が所定値以下であると判定された場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）に、制御部９は、スイッチＳＷを制限抵抗無回路側に接続させる（ステップＳ１０９）。そして、ＦＣリレー制御処理を終了する。
【００４５】
上述してきたように、本実施形態における燃料電池システム１によれば、システム起動時に電力供給経路を接続する際に、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間に所定値よりも大きな出力電圧差が生じている場合であっても、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２に流入する電流を電流制限抵抗ＬＲで低減させることができる。それゆえに、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２を溶着させることなくＯＮさせることが可能となる。
【００４６】
また、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間に所定値よりも大きな出力電圧差が生じていても、ＦＣコンバータ３の出力電力を電流制限抵抗ＬＲで消費することができるため、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差を短時間で減少させることができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１とを電流制限抵抗ＬＲを介して接続するか否かを切り替えるスイッチとして、二つの回路を切り替えるスイッチＳＷを用いているが、これに限定されない。例えば、図３に示すように、第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されていない回路を接続または遮断する第一のスイッチＳＷ１と、第一の電圧変換部とＦＣリレーＲ１との間に電流制限抵抗ＬＲが配置されている回路を接続または遮断する第二のスイッチＳＷ２と、を用いることとしてもよい。第一のスイッチＳＷ１と第二のスイッチＳＷ２は、図１に示す第一の電圧変換部を構成するコンデンサＣ３の一端とＦＣリレーＲ１の一端との間で並列に接続される。このように構成した場合には、例えば、以下のように制御することができる。
【００４８】
制御部９は、燃料電池システム１の起動時に、Ｂａｔコンバータ５の出力電圧をバッテリ４の開放電圧にし、ＦＣコンバータ３の出力電圧を燃料電池２の開放電圧にする。続いて、制御部９は、ＦＣコンバータ３の出力電圧からＢａｔコンバータ５の出力電圧を減算してＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差を求める。制御部９は、上記出力電圧差が所定値以下であるか否かを判定する。
【００４９】
上記出力電圧差が所定値以下である場合に、制御部９は、第一のスイッチＳＷ１をＯＮさせてから、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる。一方、上記出力電圧差が所定値よりも大きい場合に、制御部９は、第二のスイッチＳＷ２をＯＮさせてから、ＦＣリレーＲ１、Ｒ２をＯＮさせる。これにより、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間に所定値よりも大きい出力電圧差が生じていても、ＦＣリレーＲ１に流入する電流を電流制限抵抗ＬＲで低減させることができる。また、ＦＣコンバータ３の出力電力を電流制限抵抗ＬＲで消費することができるため、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差を短時間で減少させることができる。制御部９は、ＦＣコンバータ３とＢａｔコンバータ５との間の出力電圧差が所定値以下に減少したときに、第一のスイッチＳＷ１をＯＮさせるとともに、第二のスイッチＳＷ２をＯＦＦさせる。
【００５０】
ここで、上記出力電圧差が所定値よりも大きい場合には、第一のスイッチＳＷ２と第二のスイッチＳＷ２の双方をＯＮさせることとしてもよい。第二のスイッチＳＷ２をＯＮさせることができれば、ＦＣリレーＲ１に流入する電流を電流制限抵抗ＬＲで低減させることができるためである。この場合には、その後、上記出力電圧差が所定値以下に減少したときに、第二のスイッチＳＷ２をＯＦＦさせればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態におけるＦＣコンバータ３は、電圧センサＶ２、スイッチＳＷ、電流制限抵抗ＬＲおよびＦＣリレーＲ１、Ｒ２の各要素を、ＦＣコンバータ３の構成要素として内部に組み込んでいるが、これらの各要素を、ＦＣコンバータ３とは別に構成することとしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…燃料電池システム、２…燃料電池、３…ＦＣコンバータ、４…バッテリ、５…Ｂａｔコンバータ、６…トラクションインバータ、７…トラクションモータ、８ａ、８ｂ…補機インバータ、９…制御部、Ｃ３、Ｃ４…コンデンサ、Ｒ１、Ｒ２…ＦＣリレー、ＬＲ…電流制限抵抗、ＳＷ…スイッチ、ＳＷ１…第一のスイッチ、ＳＷ２…第二のスイッチ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４…電圧センサ。
【図１】
2010288326.tif 000003
【図２】
2010288326.tif 000004
【図３】
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