(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池が出力する電圧を昇圧させ、出力側にコンデンサーを有する昇圧コンバーターと、
電力を消費する負荷と、
前記負荷と接続されたパワーコントロールユニットと、
前記昇圧コンバーターの前記コンデンサーと、前記パワーコントロールユニットの前記負荷と反対側と、の間に配置されるリレー回路であって、第１メインリレーと、前記第１メインリレーと対をなす第２メインリレーと、前記第２メインリレーに並列接続されるプリチャージリレーと、を有するリレー回路と、
検出された前記コンデンサーの電位を用いて、前記第２メインリレーと前記プリチャージリレーとの少なくとも一方の溶着を検出する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池システムの終了時に、前記第２メインリレーと前記プリチャージリレーとを開いた状態とした後に、前記負荷を用いて前記コンデンサーに蓄えられた電力を消費させ、検出された前記コンデンサーの電位が予め設定された閾値以下の電位である場合に、前記第２メインリレーと前記プリチャージリレーとの少なくとも一方に溶着が発生したことを検出する、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、燃料電池システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池（ＦＣ）と、燃料電池が出力する電圧を昇圧させるＦＣ用昇圧コンバーターとの間に、リレー回路が設けられた燃料電池システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４７０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池システム内に設けられたリレー回路に大きな電流が流れてしまうと、リレー回路が溶着するおそれがある。リレー回路が溶着してしまうと、燃料電池システム内の回路の開閉に不具合を生じて、燃料電池システムを正常に制御できない。そのため、燃料電池システム内のリレー回路が溶着してしまった場合に、リレー回路の溶着を正しく検出する必要があり、当該溶着を確認するために要する時間を短縮したいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この形態の燃料電池システムは、燃料電池と；前記燃料電池が出力する電圧を昇圧させ、第１のコンデンサーを有する昇圧コンバーターと；バッテリーと；電力を消費する負荷と；前記負荷と接続されたパワーコントロールユニットと；前記昇圧コンバーターと前記パワーコントロールユニットとの間に配置されるリレー回路であって、第１メインリレーと、前記第１メインリレーと対をなす第２メインリレーと、前記第２メインリレーに並列接続されるプリチャージリレーと、を有するリレー回路と；検出された前記第１のコンデンサーの電位を用いて、前記第２メインリレーと前記プリチャージリレーとの少なくとも一方の溶着を検出する制御装置と、を備え；前記制御装置は、前記燃料電池システムの終了時に、前記第２メインリレーを開いた後に、前記負荷を用いて前記第１のコンデンサーに蓄えられた電力を消費させ、検出された前記第１のコンデンサーの電位が予め設定された閾値以下の電位である場合に、前記第２メインリレーと前記プリチャージリレーとの少なくとも一方の溶着を検出する。この形態の燃料電池システムによれば、第１メインリレーとプリチャージリレーとの少なくとも一方の溶着を検出する時間をより少なくできる。
【０００７】
本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、燃料電池システム、燃料電池システムを搭載した車両、燃料電池システムの制御方法、燃料電池システムの制御方法を実現させるためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における燃料電池システムの概略図である。
【図２】リレーの不具合を検出する工程を含む燃料電池システムの起動処理のフローチャートである。
【図３】システム起動処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。
【図４】リレーの不具合を検出する工程を含む燃料電池システムの終了処理のフローチャートである。
【図５】システム終了処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。
【図６】比較例におけるシステム終了処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ−１．燃料電池システムの構成：
図１は、本実施形態における燃料電池システム１００の概略図である。図１に示す燃料電池システム１００は、例えば、燃料電池の発電によって走行する車両に搭載されるシステムである。図１に示すように、本実施形態の燃料電池システム１００は、制御装置６０と、燃料電池１０と、ＦＣ昇圧コンバーター２０と、ＦＣリレー回路３０と、パワーコントロールユニット４０（ＰＣＵ４０）と、二次電池５０と、二次電池用リレー回路７０と、補機バッテリー１０５と、トラクションモーターＭＧ２と、エアコンプレッサＭＧ１とを備えている。
【００１０】
制御装置６０は、制御信号を送信することで、ＰＣＵ４０を制御する。ＰＣＵ４０は、制御装置６０から送信された制御信号に基づいて、燃料電池システム１００における各部へと送電する電力量を制御する。ＰＣＵ４０は、電荷を蓄えられる第２コンデンサー４１と、二次電池５０から供給される電力の電圧を昇圧させる昇圧ＩＰＭ４５（Intelligent Power Module）と、電力を消費可能なエアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２に接続されたＩＰＭ４８と、を有している。詳細については後述するが、制御装置６０は、ＰＣＵ４０から送信される制御信号に基づいて、第２コンデンサー４１に蓄えられた電荷や後述する第１コンデンサー２１に蓄えられた電荷を検出し、検出した電荷に基づいて、二次電池用リレー回路７０を構成する二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰの溶着、および、ＦＣリレー回路３０を構成するＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方の溶着を検出する。なお、第２コンデンサー４１および第１コンデンサー２１のそれぞれには、並列に第１電圧計Ｖ１および第２電圧計Ｖ２が接続されており、制御装置６０は、それぞれの電圧計が測定した電位を取得する。なお、エアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２は、請求項における負荷に相当する。
【００１１】
燃料電池１０は、反応ガスである水素と酸素とを反応させて発電する電池である。燃料電池システム１００を搭載した車両は、反応ガスとしての水素を貯留した水素タンク（図示しない）を有している。水素ポンプ（図示しない）は、水素タンクから燃料電池１０へと水素を供給する。エアコンプレッサＭＧ１は、大気中から空気を圧縮して、反応ガスとしての酸素を燃料電池１０へと供給する。
【００１２】
ＦＣ昇圧コンバーター２０は、燃料電池１０が出力する電圧を、トラクションモーターＭＧ２の駆動電圧まで昇圧させる昇圧コンバーターである。ＦＣ昇圧コンバーター２０は、電荷を蓄えることができる第１コンデンサー２１を有している。第１コンデンサー２１を含むリレーの溶着の詳細については、後述する。なお、ＦＣ昇圧コンバーター２０は、請求項における昇圧コンバーターに相当する。
【００１３】
ＦＣリレー回路３０は、ＦＣ昇圧コンバーター２０とＰＣＵ４０との電気的な接続と遮断とを切り替える回路である。図１に示すように、ＦＣリレー回路３０は、ＦＣ昇圧コンバーター２０とパワーコントロールユニット４０との間に配置されている。ＦＣリレー回路３０は、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢと、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢと対を成すＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧと、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧに並列に接続されているＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰと、を有する。ＦＣリレー回路３０における回路の開閉のタイミングの詳細については後述するが、燃料電池システム１００の起動時には、制御装置６０は、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢを閉じた後に、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを閉じて、第２コンデンサー４１を充電させた後に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧを閉じる。燃料電池システム１００の燃料電池１０の発電の終了時には、ＦＣリレー回路３０において、起動時と反対の順番で各リレーが開いていく。なお、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢは、請求項における第１メインリレーに相当し、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧは、請求項における第２メインリレーに相当し、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰは、請求項におけるプリチャージリレーに相当する。
【００１４】
二次電池５０は、燃料電池１０の発電によって得られた電力やトラクションモーターＭＧ２の回生エネルギーを一時的に蓄える電池である。二次電池５０に蓄えられた電力は、燃料電池システム１００における各制御部を駆動させるために用いられる。二次電池用リレー回路７０は、二次電池５０とＰＣＵ４０との電気的な接続と遮断とを切り替えるリレー回路である。二次電池用リレー回路７０は、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢと、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢと対を成す二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧと、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧと並列に接続されている二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰと、を有する。燃料電池システム１００の起動時には、制御装置６０は、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢを閉じた後に、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰを閉じて、昇圧ＩＰＭ４５に含まれる昇圧ＩＰＭコンデンサーＶＬを充電させた後に、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧを閉じる。燃料電池システム１００の燃料電池１０の発電の終了時には、制御装置６０は、二次電池用リレー回路７０において、起動時と反対の順番で各リレーを開いていく。なお、二次電池５０は、請求項におけるバッテリーに相当する。
【００１５】
トラクションモーターＭＧ２は、燃料電池１０または二次電池５０から供給された電力によって駆動されるモーターである。トラクションモーターＭＧ２は、燃料電池システム１００を搭載している車両のタイヤを駆動させて、車両を走行させる。補機バッテリー１０５は、二次電池５０から供給された電力を一時的に蓄える補機用の電池である。補機バッテリー１０５に蓄えられた電力は、補機を駆動させるために用いられる。
【００１６】
Ａ−２．システム起動時のリレー不具合の検出：
図２は、リレーの不具合を検出する工程を含む燃料電池システム１００の起動処理のフローチャートである。本実施形態では、制御装置６０は、燃料電池システム１００が起動した後に、ＦＣリレー回路３０および二次電池用リレー回路７０に含まれるリレーの開閉のタイミングを制御し、第１コンデンサー２１および第２コンデンサー４１の電荷を検出することで、リレー溶着を検出する。なお、制御装置６０は、ＦＣリレー回路３０および二次電池用リレー回路７０を構成する全てのリレーを開いた後に、燃料電池システム１００の起動処理を始める。
【００１７】
図２に示すように、システム起動処理では、初めに、制御装置６０は、二次電池用リレー回路７０の二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢの回路およびＦＣリレー回路３０のＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢの回路を閉じる（ステップＳ１１）。
【００１８】
図３は、システム起動処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。図３では、ＦＣリレー回路３０および二次電池用リレー回路７０を構成する６つの開閉可能なリレーの開閉が、図２に示す各処理に応じたステップ状に示されている。また、図３では、図２に示す各処理に応じて変化する第２コンデンサー４１の電荷が、０パーセント（％）から１００％までのグラフとして示されている。図３に示すように、ステップＳ１１の処理が実行されると、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢおよびＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢが、開いた状態から閉じた状態へと変化する。
【００１９】
制御装置６０は、図２のステップＳ１１の処理を実行すると、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰの溶着の検出を確認する溶着チェックを実行する（ステップＳ１３）。二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが溶着していると、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢが閉じた時点で、図１に示す二次電池用リレー回路７０が閉じるため、ＰＣＵ４０と二次電池５０とが電気的に接続する。この場合に、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが溶着していると、二次電池５０から供給される電力によって、第２コンデンサー４１に電荷が貯まり始める。逆に、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが溶着していないと、ＰＣＵ４０と二次電池５０とが電気的に接続しないため、二次電池５０から第２コンデンサー４１へと電力が供給されないため、第２コンデンサー４１に電荷が貯まらない。すなわち、図３に示す領域Ｃ１に示すように、制御装置６０は、第２コンデンサー４１の電荷が蓄えられない場合には、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが溶着していると判断せずに、第２コンデンサー４１の電荷が蓄えられている場合には、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが溶着していると判断する。なお、以降では、制御装置６０が特定のリレーが溶着していると判断することを、制御装置６０が特定のリレーの溶着を検出するとも言う。図２のフローチャートには示していないが、制御装置６０は、システム起動処理において、いずれかのリレーで溶着を検出すると、燃料電池システム１００の起動を停止するなど、通常の起動処理とは異なる処理を実行する。
【００２０】
制御装置６０は、図２のステップＳ１３の処理を実行すると、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰおよびＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを閉じる（ステップＳ１５）。図３に示すように、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰが接続されると、二次電池５０とＰＣＵ４０とが電気的に接続するため、二次電池５０から供給された電力によって、第２コンデンサー４１に電荷が貯まり始める。また、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰが閉じるとＦＣリレー回路３０が閉じ、二次電池５０と、燃料電池１０およびＦＣ昇圧コンバーター２０とが、電気的に接続される。この場合に、ＦＣ昇圧コンバーター２０に含まれる第１コンデンサー２１にも、二次電池５０から供給された電力によって電荷が貯まり始める。
【００２１】
制御装置６０は、図２のステップＳ１５の処理を実行すると、第２コンデンサー４１の充電の完了を判断する（ステップＳ１７）。制御装置６０は、ステップＳ１５の処理を実行してから所定の時間が経過した後に、第２コンデンサー４１に蓄えられた電荷が１００％になった場合に、第２コンデンサー４１の充電が完了したと判断する。制御装置６０は、第２コンデンサー４１の充電が完了していない場合には、第２コンデンサー４１の充電の完了まで待機する。なお、他の実施形態では、制御装置６０は、所定の時間からさらに一定の時間が経過しても第２コンデンサー４１の充電が完了しなかった場合に、システム起動処理を中止してもよい。
【００２２】
制御装置６０は、ステップＳ１７の処理を実行すると、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧおよびＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧを閉じる（ステップＳ１９）。制御装置６０は、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰおよびＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを開く（ステップＳ２１）。その後、制御装置６０は、燃料電池１０が発電する準備を完了させて（ステップＳ２５）、システム起動処理を終了する。
【００２３】
Ａ−３．システム終了処理のリレー不具合の検出：
図４は、リレーの不具合を検出する工程を含む燃料電池システム１００の終了処理のフローチャートである。本実施形態では、制御装置６０は、燃料電池システム１００を終了する際に、検出された第１コンデンサー２１の電位および第２コンデンサー４１の電位を取得することで、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧ、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧ、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧ、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰ、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢのリレー溶着を検出する。
【００２４】
図４に示すように、システム終了処理では、初めに、制御装置６０は、燃料電池１０へと反応ガスの供給を止めることで、燃料電池１０の発電を終了させる（ステップＳ３１）。次に、制御装置６０は、閉じている二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧおよび閉じているＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧを開く（ステップＳ３３）。
【００２５】
図５は、システム終了処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。図５では、図３と同様に、ＦＣリレー回路３０および二次電池用リレー回路７０を構成する６つのリレーの開閉が図４に示す各処理に応じたステップ状に示されている。また、図５では、図３で示す第２コンデンサー４１の電荷に加えて、第１コンデンサー２１に蓄えられて変化する電荷の量が、図４に示す各処理に応じて０％から１００％までのグラフとして示されている。
【００２６】
図５に示すように、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧが開くと、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰも開いているため、二次電池用リレー回路７０は、二次電池５０とＰＣＵ４０とを電気的に遮断する。二次電池用リレー回路７０と同じように、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧの回路が開くと、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰも開いているため、ＦＣリレー回路３０は、ＰＣＵ４０と、燃料電池１０およびＦＣ昇圧コンバーター２０とを電気的に遮断する。
【００２７】
制御装置６０は、図４のステップＳ３３の処理を実行すると、第２コンデンサー４１の電荷を放電するディスチャージを実行する（ステップＳ３５）。第２コンデンサー４１のディスチャージは、燃料電池システム１００のシステムを終了する際に、安全のために実行される。第２コンデンサー４１のディスチャージは、エアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２が駆動することで実行される。なお、他の実施形態では、昇圧ＩＰＭ４５に含まれる放電機構が放電することで、第２コンデンサー４１のディスチャージが実行されてもよい。
【００２８】
制御装置６０は、ステップＳ３５の処理を実行すると、所定の時間が経過した後に、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧ、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧ、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰの溶着チェックを実行する（ステップＳ３７）。二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧ、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧ、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰのいずれもが溶着していない場合、ステップＳ３３の第２コンデンサー４１のディスチャージによって、第２コンデンサー４１の電荷が減っていく。一方で、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧが溶着している場合には、エアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２が消費する電力は、電気的に接続している二次電池５０または後述する第１コンデンサー２１から供給される。そのため、制御装置６０は、第１コンデンサー２１に供給された電荷が減る場合には、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧが溶着していると判断できる。
【００２９】
制御装置６０は、ステップＳ３７において、第１コンデンサー２１に蓄えられている電荷の変化を検出して、検出した電荷の変化を用いて、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧおよびＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰの溶着を検出する。ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方が溶着していると、ＰＣＵ４０と、第１コンデンサー２１を含むＦＣ昇圧コンバーター２０とが電気的に接続されている。この場合に、第２コンデンサー４１のディスチャージ（ステップＳ３５）が開始されると、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧの溶着の有無に関わらず、エアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２は、第１コンデンサー２１から供給された電力を消費する。そのため、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方が溶着していると、第１コンデンサー２１に蓄えられた電荷は、図５の破線Ｌ１に示すように、徐々に減って０％に変化する（図５の領域Ｃ３）。よって、制御装置６０は、第１コンデンサー２１のディスチャージを開始してから所定の時間が経過した後の検出された第１コンデンサー２１の電圧を取得することで、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方の溶着の有無を検出できる。具体的には、制御装置６０は、検出した第１コンデンサー２１の電圧が予め設定された電圧以上の場合に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方が溶着していると判断する。
【００３０】
図４のステップＳ３７の処理では、以上説明したように、制御装置６０は、検出された第２コンデンサー４１の電荷を取得することで、二次電池用第２メインリレーＳＭＲＧの溶着を検出できる。また、制御装置６０は、検出された第１コンデンサー２１の電荷を取得することで、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方の溶着を検出できる。
【００３１】
制御装置６０は、ステップＳ３７の処理を実行すると、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢおよびＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢを開く（ステップＳ３９）。制御装置６０は、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰおよびＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを閉じる（ステップＳ４１）。制御装置６０は、ステップＳ４１で閉じた二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰおよびＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを開く（ステップＳ４３）。制御装置６０は、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢおよびＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢの溶着チェックを実行する（ステップＳ４５）。制御装置６０は、ステップＳ４５の処理を実行すると、燃料電池システム１００の起動状態を終了する。
【００３２】
ステップＳ３９からステップＳ４３までの処理において、二次電池用第１メインリレーＳＭＲＢが溶着していると、二次電池用プリチャージリレーＳＭＲＰを閉じることで、二次電池用リレー回路７０は、二次電池５０とＰＣＵ４０とを電気的に接続し、第２コンデンサー４１に電荷が蓄えられる。また、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢが溶着していると、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰを閉じることで、ＦＣリレー回路３０は、ＦＣ昇圧コンバーター２０とＰＣＵ４０とを電気的に接続し、第１コンデンサー２１に電荷が蓄えられる。そのため、制御装置６０は、第２コンデンサー４１に電荷が蓄えられる場合には、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢが溶着していると判断する（図５の領域Ｃ４）。また、制御装置６０は、第１コンデンサー２１に電荷が蓄えられる場合には、ＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢが溶着していると判断する（図５の領域Ｃ５）。
【００３３】
Ａ−４．比較例におけるシステム終了処理のリレー不具合の検出：
図６は、比較例におけるシステム終了処理の各処理に応じたリレーの動きおよび蓄えられた電荷についての説明図である。比較例の燃料電池システム１００ａの構成では、本実施形態の燃料電池システム１００の構成に対して、比較例のＦＣリレー回路３０ａが燃料電池１０とＦＣ昇圧コンバーター２０との間に配置されている構成が異なり、他の構成は同じである。図６では、比較例の燃料電池システム１００ａにおいて、図５の説明図に対応する説明図が示されている。比較例の燃料電池システム１００ａでは、本実施形態の第１コンデンサー２１に相当するコンデンサーが、ＦＣリレー回路３０ａよりもＰＣＵ４０側に配置されている。そのため、図６に示すように、第２コンデンサー４１のディスチャージが開始されても、比較例の制御装置６０ａは、燃料電池システムの終了時に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧの溶着のみしか検出できない。そのため、比較例の燃料電池システム１００ａでは、図４に示す本実施形態の各処理が終了した後に、制御装置６０ａは、図６の領域Ｃ６に示すようなＦＣ第１メインリレーＦＣＲＢの回路の開閉を実行することで、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰの溶着を検出する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム１００では、ＦＣリレー回路３０は、ＦＣ昇圧コンバーター２０とＰＣＵ４０との電気的な接続と遮断とを切り替える。制御装置６０は、燃料電池システム１００の起動状態の終了時に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧを開いた後に、エアコンプレッサＭＧ１およびトラクションモーターＭＧ２を用いて第１コンデンサー２１の電荷を消費させて、検出された第１コンデンサー２１の電荷を取得する。制御装置６０は、取得した第１コンデンサー２１の電位が予め設定された閾値以下である場合に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとの少なくとも一方が溶着していると判断する。そのため、本実施形態の燃料電池システム１００では、制御装置６０は、燃料電池システムの終了時に、ＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧを開いた後の第１コンデンサー２１の電荷を検出する。これにより、制御装置６０は、第２コンデンサー４１のディスチャージを実行するときに、ＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰとＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧとの少なくとも一方で発生したリレー溶着を、１度の工程で検出できる。また、ＦＣリレー回路３０には、燃料電池１０が発電した電圧がＦＣ昇圧コンバーター２０によって、モーター駆動電圧まで昇圧された電圧が入力される。これにより、ＦＣリレー回路３０に同一の電力が入力される場合であっても、ＦＣリレー回路３０に入力される電流が小さくなり、ＦＣリレー回路３０における発熱量が小さくなり、ＦＣリレー回路３０を構成するリレーで発生する溶着を低減できる。また、本実施形態の燃料電池システム１００では、ＦＣリレー回路３０における発熱量が小さくなるため、ＦＣリレー回路３０に安価なリレー回路を採用できる。
【００３５】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００３６】
上記実施形態では、制御装置６０は、システム終了処理におけるＦＣプリチャージリレーＦＣＲＰおよびＦＣ第２メインリレーＦＣＲＧ以外のリレー溶着を検出したが、これらの処理については、必ずしも実行する必要はない。例えば、システム起動処理におけるリレー溶着が検出されなくてもよい。
【００３７】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…燃料電池
２０…ＦＣ昇圧コンバーター
２１…第１コンデンサー
３０…ＦＣリレー回路
４０…ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）
４１…第２コンデンサー
４５…昇圧ＩＰＭ
４８…ＩＰＭ
５０…二次電池
６０…制御装置
７０…二次電池用リレー回路
１００…燃料電池システム
１０５…補機バッテリー
ＭＧ１…エアコンプレッサ
ＭＧ２…トラクションモーター
Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６…領域
Ｌ１…破線
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
ＳＭＲＢ…二次電池用第１メインリレー
ＳＭＲＧ…二次電池用第２メインリレー
ＳＭＲＰ…二次電池用プリチャージリレー
ＶＬ…昇圧ＩＰＭコンデンサー
Ｖ１…第１電圧計
Ｖ２…第２電圧計
【図１】
0006547602.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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