(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、この燃料電池の出力により駆動される負荷と、一端側が前記燃料電池の出力側に接続され他端側が前記負荷側に接続されて前記燃料電池から前記負荷への電気の遮断・供給を切り替えるために開閉されるコンタクタと、電圧可変制御又は電流可変制御が可能な一端側に前記コンタクタの前記負荷側が接続され他端側に蓄電装置が接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、前記コンタクタが閉状態のままである閉故障を検知する制御装置と、を備える燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置であって、
前記制御装置は、
前記コンタクタが閉状態にあるとき、前記コンタクタに開指令を送出した後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知する
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、当該燃料電池システムの停止要求信号が出力される該燃料電池システムの運転停止時又はアイドル時に、前記コンタクタに開指令を送出する
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記コンタクタの負荷側に直列に接続されたダイオードをさらに備え、
前記制御装置は、前記コンタクタに開指令を送出する前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して前記負荷側の電圧を前記燃料電池の電圧より高い電圧にして前記ダイオードを遮断状態にする
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項４】
請求項１記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、前記コンタクタの故障を検知する際、前記燃料電池の電圧が変化したとき、前記燃料電池から電流が流れているとき、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかったとき、前記燃料電池から取り出し可能な電力制限値を、前記燃料電池の電力が下回るように前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧又は電流の変化を制御する
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項５】
請求項３記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、前記コンタクタの閉故障を検知中に、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する、電気入力側が前記負荷側に接続されるエアコンプレッサを駆動して前記燃料電池内の水分を排出する掃気処理を行わせる
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項６】
燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、この燃料電池の出力電圧を所定電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧により駆動される負荷と、一端側が前記燃料電池の出力側に接続され他端側が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されて前記燃料電池から前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷への電気の遮断・供給を切り替えるために開閉されるコンタクタと、前記コンタクタが閉状態のままである閉故障を検知する制御装置と、を備える燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置であって、
前記制御装置は、
前記コンタクタが閉状態にあるとき、前記コンタクタに開指令を送出した後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知する
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項７】
請求項６記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、当該燃料電池システムの停止要求信号が出力される該燃料電池システムの運転停止時又はアイドル時に、前記コンタクタに開指令を送出する
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項８】
請求項６記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、前記コンタクタの故障を検知する際、前記燃料電池の電圧が変化したとき、前記燃料電池から電流が流れているとき、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかったとき、前記燃料電池から取り出し可能な電力制限値を、前記燃料電池の電力が下回るように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して前記燃料電池の出力電圧を変化させる
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【請求項９】
請求項７記載の燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置において、
前記制御装置は、前記コンタクタの閉故障を検知中に、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する、電気入力側が前記負荷側に接続されるエアコンプレッサを駆動して前記燃料電池内の水分を排出する掃気処理を行わせる
ことを特徴とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池と、この燃料電池から電気が供給される負荷との間に設けられ、前記燃料電池に対して前記負荷を接続又は遮断するコンタクタの故障を検知する燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側にそれぞれアノード電極（燃料極）及びカソード電極（酸化剤極）を設けた電解質膜・電極構造体を、一対のセパレータによって挟んで保持するとともに、アノード電極とセパレータとの間に燃料ガス流路が形成される一方、カソード電極とセパレータとの間に酸化剤流路が形成されている。この燃料電池は、通常、電解質膜・電極構造体及びセパレータを所定数だけ積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
燃料電池において、燃料ガス流路を介してアノード電極に供給された燃料ガス、例えば、水素含有ガスは、電極触媒上で水素イオン化され、適度に加湿された電解質膜を介してカソード電極へと移動し、その移動の間に生じた電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。カソード電極には、酸化剤ガス流路を介して、酸化剤ガス、例えば、空気等の酸素含有ガスが供給されているために、このカソード電極において、水素イオン、電子及び酸素ガスが反応して水が生成される。水分は、カソード側からの逆拡散あるいは燃料ガスの高湿化等を原因としてアノード電極にも貯留される。
【０００４】
いずれかの電極において水分が過多状態になると、発電効率が低下する水詰まり状態を起こすことがある。そこで、このような燃料電池システムでは、特許文献１に示すように、燃料電池システムの起動時及び運転停止時に、起動性の確保のためカソード電極ばかりでなくアノード電極にも酸化剤ガスを流通させ、燃料電池内の電解質膜・電極構造体やセパレータに付着している生成水等を除去するアノード・カソード両電極側掃気処理技術が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２に示すように、燃料電池システムにおいては、燃料電池とこの燃料電池から電気が供給される負荷との間に、開閉するスイッチであるコンタクタが設けられる。さらに、この種の燃料電池システムにおいては、燃料電池の起動時及び停止時に、ＣＰＵ、エアコンプレッサ、ポンプ、バルブ、ヒータ等の補機負荷に対して電気を供給する補助電源が備えられている。
【０００６】
燃料電池システムを車両に適用する場合、燃料電池と並列に補助電源である蓄電装置（エネルギストレージ）を搭載してモータを駆動する構成が提案されている。これは、駆動力に応じて燃料電池システムを可変運転する際に、燃料電池システムの応答性をカバーするためと、起動時等に燃料電池システムのエアコンプレッサ等の補機負荷に電力を供給するためと、車両減速時のモータ回生エネルギで蓄電装置を充電しそのエネルギを加速時等のアシストとに利用することにより燃料電池車両の効率を向上させるため等である。
【０００７】
ところで、車両推進用のモータ等、燃料電池に比較的に大きな負荷が接続される場合、燃料電池と、この燃料電池から電気が供給される負荷との間に設けられ、燃料電池に対して負荷を接続又は遮断するコンタクタの可動接点と固定接点とが溶着する、いわゆる閉故障を起こす場合がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３３１８９３号公報
【特許文献２】特開平２−５１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
燃料電池と負荷との間に設けられるコンタクタの溶着等による閉故障の検知技術についての公知技術は知られていない。
【００１０】
この発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、燃料電池と、この燃料電池から電気が供給される負荷との間に設けられ、前記燃料電池に対して前記負荷を接続又は遮断するコンタクタの故障を検知することを可能とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、この発明は、燃料電池と、この燃料電池から電気が供給される負荷との間に設けられ、前記燃料電池に対して前記負荷を接続又は遮断するコンタクタの故障を短時間に検知することを可能とする燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置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】
【００１２】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１３】
この発明に係る燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置は、例えば図１に示すように、燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池（１４）と、この燃料電池の出力により駆動される負荷（１８）と、一端側が前記燃料電池の出力側に接続され他端側が前記負荷側に接続されて前記燃料電池から前記負荷への電気の遮断・供給を切り替えるために開閉されるコンタクタ（１０６ｐ、１０６ｎ）と、電圧可変制御又は電流可変制御が可能な一端側に前記コンタクタの前記負荷側が接続され他端側に蓄電装置が接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ（４４）と、前記コンタクタが閉状態のままである閉故障を検知する制御装置（７０）と、を備える燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置であって、前記制御装置は、前記コンタクタが閉状態にあるとき、前記コンタクタに開指令を送出した後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、制御装置からコンタクタに開指令を送出した後、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記負荷側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知するようにしている。このため、前記コンタクタが閉故障していない場合には、換言すれば、開指令に応じて、例えば、正常に、開状態となっている場合には、コンタクタの燃料電池側の出力電圧が一定又は出力電流がゼロ値であるのに対し、コンタクタの負荷側の電圧が変化する。燃料電池側の電圧又は燃料電池からの電流の変化を監視することで、コンタクタの閉故障を検知することができる。
【００１５】
制御装置により、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷側の電圧又は電流を変化させるように制御しているので短時間に故障を検知することができる。
【００１６】
この場合、前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷側電圧又は電流を変化させているとき、前記燃料電池の電力が、該燃料電池から取り出し可能な電力制限値を下回るように前記ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷側電圧又は電流の変化を制御することで、燃料電池の過負荷が未然に回避され、燃料電池を保護することができる。
【００１７】
また、前記制御装置は、前記コンタクタの閉故障を検知中に、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する入力側が前記負荷側に接続されるエアコンプレッサを駆動して、前記燃料電池の掃気処理を行わせることで、燃料電池システムの停止時間がコンタクタの故障検知のために長くなることを防止できる。
【００１８】
この発明に係る燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置は、例えば図９に示すように、燃料ガスと酸化剤ガスとにより発電する燃料電池（１４）と、この燃料電池の出力電圧を所定電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（４４ａ）と、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧により駆動される負荷（１８）と、一端側が前記燃料電池の出力側に接続され他端側が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されて前記燃料電池から前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記負荷への電気の遮断・供給を切り替えるために開閉されるコンタクタ（１０６ｐ、１０６ｎ）と、前記コンタクタが閉状態のままである閉故障を検知する制御装置（７０）と、を備える燃料電池システムにおけるコンタクタ故障検知装置であって、前記制御装置は、前記コンタクタが閉状態にあるとき、前記コンタクタに開指令を送出した後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、制御装置からコンタクタに開指令を送出した後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧を下げたときに、前記燃料電池の電圧が変化した場合、前記燃料電池から電流が流れている場合、又は前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記入力側の電圧が前記燃料電池の電圧よりも低い電圧とならなかった場合は、前記コンタクタが閉故障していると検知するようにしている。このため、前記コンタクタが閉故障していない場合には、換言すれば、開指令に応じて、例えば、正常に、開状態となっている場合には、コンタクタの燃料電池側の出力電圧が一定又は出力電流がゼロ値であるのに対し、コンタクタのＤＣ／ＤＣコンバータの入力側電圧が変化する。従って、燃料電池側の電圧又は燃料電池からの電流の変化を監視することで、コンタクタの閉故障を検知することができる。
【００２０】
制御装置により、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側電圧又は電流を変化させるように制御しているので短時間に故障を検知することができる。
【００２１】
この場合、前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側電圧又は電流を変化させているとき、前記燃料電池の電力が、該燃料電池から取り出し可能な電力制限値を下回るように前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側電圧又は電流の変化を制御することで、燃料電池の過負荷が未然に回避され、燃料電池を保護することができる。
【００２２】
また、前記制御装置は、前記コンタクタの閉故障を検知中に、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する入力側が前記負荷側に接続されるエアコンプレッサを駆動して、前記燃料電池の掃気処理を行わせることで、燃料電池システムの停止時間がコンタクタの故障検知のために長くなることを防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、燃料電池と、この燃料電池から電気が供給される負荷との間に設けられるコンタクタの閉故障を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、この発明の一実施形態が適用された燃料電池システム１０を備える燃料電池車両１２の概略構成図である。
【００２７】
この燃料電池車両１２は、基本的には、燃料電池１４と、この燃料電池１４の出力を補助するとともに、この燃料電池１４にＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じて接続されるアシスト用の蓄電装置１６と、燃料電池１４及び蓄電装置１６の電力によりモータ電力駆動ユニット（Power Drive Unit）４６を通じて駆動される負荷である走行駆動用のモータ１８と、燃料電池１４に燃料ガスを供給する燃料ガス供給システム４２と、燃料電池１４に酸化剤ガスを供給するエアコンプレッサ３６とから構成される。なお、蓄電装置１６としては、キャパシタ等の数百ボルトまで電気を充電することが可能な２次バッテリが用いられる。
【００２８】
燃料電池１４は、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで挟んで保持して構成される燃料電池セルを、複数積層させて一体化させたスタック構造になっている。
【００２９】
燃料電池１４には、燃料ガス供給システム４２から燃料ガス、例えば水素（Ｈ2）ガスを供給するための水素供給口２０と、燃料電池１４から排出される未使用の水素ガスを含む排ガスを排出するための水素排出口２２と、エアコンプレッサ３６から酸化剤ガス、例えば酸素（Ｏ2）を含む空気（エア）を供給するための空気供給口２４と、未使用の酸素を含む空気を燃料電池１４から排出するための空気排出口２６とが設けられている。
【００３０】
エアコンプレッサ３６は、大気からの空気を圧縮して供給するエアコンプレッサ用モータと一体となった装置（補機）であり、燃料電池１４の通常発電運転中には、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉状態とされているので、ダイオード１０８を通じて高圧電圧（図１中、燃料電池電圧Ｖｆｃ）により駆動される。
【００３１】
燃料電池１４の出力端子２９、３０間には、燃料電池電圧Ｖｆｃを測定する電圧計１０２が接続されている。
【００３２】
また、燃料電池１４の出力端子２９、３０間に現れる燃料電池電圧Ｖｆｃは、燃料電池電流Ｉｆｃを測定する電流計１０４、閉状態のコンタクタ（ＦＣコンタクタ）１０６ｐ、１０６ｎ、ダイオード１０８を介し、ＰＤＵ４６を通じてモータ１８に供給されるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の高圧側に供給され、さらにエアコンプレッサ３６に供給される。
【００３３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４４と蓄電装置１６との間に設けられるコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎのうち、正側（Ｐ側）のコンタクタ１１０ｐの固定接点と可動接点との間には、突入電流防止用・トリクル充電用の抵抗器１１２とスイッチ１１４との直列回路が並列に接続される。
【００３４】
なお、ＰＤＵ４６の入力側には、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉状態とされていて、燃料電池１４の出力がＰＤＵ４６に接続されているとき、燃料電池１４の燃料電池電圧Ｖｆｃをより安定した電圧である負荷電圧Ｖｌｄとするための静電容量値Ｃのコンデンサ５２と、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが開状態とされたときに、負荷電圧Ｖｌｄを放電するための抵抗値Ｒであるディスチャージ抵抗器５４が接続されている。この負荷電圧Ｖｌｄを測定するための電圧計１２０が、２点鎖線で囲んでいる負荷側ライン５０間に接続されている。
【００３５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、両方向性コンバータであり、負荷電圧Ｖｌｄ（燃料電池１４側の燃料電池電圧Ｖｆｃ又はモータ１８の回生時におけるＰＤＵ４６側の電圧）を降圧させて蓄電装置１６に供給するダウンコンバート機能を有するとともに、蓄電装置電圧Ｖｂを昇圧させてＰＤＵ４６及びエアコンプレッサ３６に供給するアップコンバート機能を有する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、その両側の負荷電圧Ｖｌｄ又は蓄電装置電圧Ｖｂを後述する制御装置７０の電圧値指令に対応する所望の値にフィードバック制御する（変化させる）ことができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、電圧制御型に限らず電流制御型のものを利用することもできる。
【００３６】
さらに、燃料電池システム１０及びこの燃料電池システム１０を搭載する燃料電池車両１２には、燃料電池車両１２の始動・遮断スイッチであるイグニッションスイッチ８０が接続される制御装置（ＣＰＵ）７０が設けられ、この制御装置７０により、燃料電池システム１０の全ての動作が制御される。
【００３７】
制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、その他インタフェースを含むコンピュータにより構成され、各種入力に基づきメモリに記憶されているプログラムを実行することで各種の機能を実現する機能実現手段としても動作する。この実施形態において、制御装置７０は、図２に示すように、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎを閉状態とする閉指令を送出するコンタクタ閉指令送出手段７１と、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉状態であるとき、コンタクタ１０６ｐに開指令を送出するコンタクタ開指令送出手段７２と、前記開指令送出後に、前記負荷中、補機負荷であるエアコンプレッサ３６をオン状態として駆動する補機負荷駆動手段７４と、エアコンプレッサ３６の駆動中に、コンタクタ１０６ｐの燃料電池１４側又は前記負荷側のうち、少なくとも一方の側の電圧（Ｖｆｃ又はＶｌｄ）、電流（Ｉｆｃ等）又は電力（Ｉｆｃ×Ｖｆｃ等）のうち、少なくとも１つの変化を監視して、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知する閉故障検知手段７６と、補機負荷駆動手段７４により駆動されているエアコンプレッサ３６の負荷の大きさが、燃料電池１４から取り出し可能な電力制限値を上回っていると判定したときに、エアコンプレッサ３６の負荷の大きさが燃料電池１４から取り出し可能な電力制限値を上回らないように制限する補機負荷制限手段７８等として機能する。
【００３８】
上述したように、制御装置７０には、燃料電池車両１２及び燃料電池システム１０の起動信号（始動信号）及び停止要求信号を出力するイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ；ＩＧＮ）８０が接続されている。
【００３９】
燃料電池システム１０の通常発電運転時には、制御装置７０により、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ及びコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎが閉状態にされ、燃料電池１４のカソード電極にエアコンプレッサ３６から空気（酸素）が供給される一方、アノード電極に燃料ガス供給システム４２から水素ガスが供給されると、アノード電極側で水素がイオン化され、水素イオンが固体高分子電解質膜を介してカソード電極の方に移動する。この間に発生した電子が外部回路に燃料電池電流（発電電流）Ｉｆｃして取り出される。
【００４０】
このようにして、供給される両反応ガスにより燃料電池１４が発電する通常発電運転時に、燃料電池１４から取り出された発電電力Ｉｆｃ×Ｖｆｃは、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ、ダイオード１０８を介し、ＰＤＵ４６を通じてモータ１８に供給されるとともにエアコンプレッサ３６（のエアコンプレッサ用駆動モータ）に供給され、余裕がある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４、コンタクタ１１０ｐ、１１０ｎを通じて蓄電装置１６に供給され蓄電装置１６が充電される。
【００４１】
上述したように、蓄電装置１６は、制御装置７０の制御下に、主に、燃料電池１４の燃料電池電圧ＶｆｃをＤＣ／ＤＣコンバータ４４で降圧した電圧により充電される。そして、燃料電池１４の発電停止時に、蓄電装置１６に蓄えられた電力が必要に応じてエアコンプレッサ３６に供給されるとともに、次回の氷点下等の低温下起動時に燃料電池１４を暖める図示しないヒータに供給されるように制御され、燃料電池１４の出力を補助（アシスト）する。なお、燃料電池車両１２の減速時に駆動輪からモータ１８に駆動力が伝達されると、モータ１８は発電機として機能し、いわゆる回生制動力を発生する。これにより、車体の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができ、モータ１８側からＰＤＵ４６、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介しても蓄電装置１６に電気エネルギが回生（蓄電）される。
【００４２】
基本的には、以上のように構成され、かつ動作する燃料電池システム１０及びこの燃料電池システム１０を搭載する燃料電池車両１２のコンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの閉故障の検知技術について以下、（第１前提技術）、（第２前提技術）、（第１実施例）、（第２実施例）の順に説明する。
【００４３】
（第１前提技術）
図１、図２及び図３Ａ〜図３Ｃのタイムチャートを参照して説明する。
【００４４】
例えば、イグニッションスイッチ８０からのオフ信号が制御装置７０に供給される燃料電池システム１０の運転停止時において、図３Ａに示す故障検知モードに入る前の時点ｔ０〜ｔ１の間では、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ及びコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎが閉状態とされ、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ４４がオン状態とされ、蓄電装置１６の蓄電電池電圧Ｖｂが昇圧されて負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより高い電圧とされている（Ｖｌｄ＞Ｖｆｃ）。そのため、ダイオード１０８が遮断状態とされ、燃料電池電流Ｉｆｃがゼロ値になっている。
【００４５】
コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉状態であるとき、故障検知モードの開始時点ｔ１において、制御装置７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４をオフ状態にするとともに、エアコンプレッサ３６をオフ状態にし、さらに、コンタクタ開指令送出手段７２から正側（Ｐ側）のコンタクタ１０６ｐの開指令を送出することで故障検知モードが開始される。
【００４６】
この開指令によりコンタクタ１０６ｐが時点ｔ１で正常に開状態になれば、図３Ｂに示すように、コンデンサ５２の蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４を通じて放電し、負荷電圧Ｖｌｄは徐々に低下する。そして、故障検知モードの終了時点ｔ３において、コンタクタ開指令送出手段７２から負側（Ｎ側）のコンタクタ１０６ｎの開指令を送出し開状態とする。
【００４７】
一方、時点ｔ１で開指令を送出したにも係わらず、コンタクタ１０６ｐが溶着等により開くことなく閉状態のままである閉故障を発生している場合には、図３Ｃに示すように、ダイオード１０８が順バイアスとなる時点ｔ２までは負荷電圧Ｖｌｄは図３Ｂと同様に徐々に低下するが、時点ｔ２以降では、負荷側ライン５０と燃料電池１４の出力端子２９、３０とが電気的に接続されることになる。
【００４８】
この場合、燃料電池１４は、大きな静電容量値成分を持っておりディスチャージ抵抗器５４は同じであるので、時点ｔ２以降、より緩やかな傾斜で負荷電圧Ｖｌｄと燃料電池電圧Ｖｆが同時に低下する。
【００４９】
そこで、故障検知判定時間Ｔａの開始時点ｔ１から所定時間経過した故障検知判定時間Ｔａの終了時点ｔ３において、閉故障検知手段７６は、燃料電池電圧Ｖｆｃに対する負荷電圧Ｖｌｄの変化特性からコンタクタ１０６ｐの閉故障を判定して検知することができる。例えば、時点ｔ３において、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃよりかなり低い値になっていない場合には、コンタクタ１０６ｐが閉故障であると判定し、閉故障を検知することができる。
【００５０】
閉故障判定処理の他の例として、図３Ｂ、図３Ｃを参照すれば分かるように、故障検知判定時間Ｔａ（時点ｔ１〜ｔ３）中の燃料電池電流Ｉｆｃの有無に応じて閉故障を判定することができる。しかし、図３Ｃからも分かるように、時点ｔ２から燃料電池１４より流れ出す放電電流としての燃料電池電流Ｉｆｃは微少であることから、燃料電池電流Ｉｆｃを高感度に測定する測定器が必要となり、そのような測定器は現時点では高価であるので採用することは得策ではない。
【００５１】
上述した第１前提技術によれば、燃料電池１４と、この燃料電池１４から電気が供給される負荷としてのモータ１８との間に設けられる正側のコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知することができる。
【００５２】
なお、同様の手順で、負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知することができる。例えば、今回の運転停止時に故障検知モードとして、正側のコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知し、次回の運転停止時に故障検知モードとして負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知するようにすることもできる。また、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの閉故障検知動作は、システム停止時ではなく、アイドル時等にも行うことができる。
【００５３】
（第２前提技術）
上述した第１前提技術では、コンタクタ１０６ｐに開指令を送出後の故障検知モード開始時点ｔ１と故障検知モード終了時点ｔ３とにおける負荷電圧Ｖｌｄの電圧差（Ｖｌｄ−Ｖｆｃ）を測定して、コンタクタ１０６ｐの故障を判定するようにしているが、負荷電圧Ｖｌｄが徐々に低下することから判定の精度を上げるために（Ｓ／Ｎを上げるために）、故障検知判定時間Ｔａを比較的に長い所定時間とすることが必要である。
【００５４】
したがって、コンタクタ１０６ｐに開指令を送出後に負荷電圧Ｖｌｄの低下速度が速い方が、故障検知に要する時間である故障検知判定時間Ｔａを短くすることができることが分かる。
【００５５】
ところが、上述した第１前提技術においては、負荷電圧Ｖｌｄの低下速度は、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの２次側の負荷側ライン５０のコンデンサ５２の容量値Ｃとディスチャージ抵抗器５４の抵抗値Ｒに依存しており、低下速度を速くすることができない。
【００５６】
コンデンサ５２は、雑音の低減、電源の平滑化を行うという機能を果たしているため容量値Ｃを小さな値にすることは困難である。また、ディスチャージ抵抗器５４の抵抗値Ｒを小さな値にすると通常発電運転時における電力損失が大きくなるため、効率、いわゆる燃料消費率が低下してしまう。したがって、ディスチャージ抵抗器５４の抵抗値Ｒは、効率の観点から小さな値にすることが困難である。
【００５７】
そこで、この第２前提技術では、コンデンサ５２及びディスチャージ抵抗器５４を変更しないで、かつ新たなデバイスを追加することなく、負荷電圧Ｖｌｄの低下速度を速くすることができる工夫をしている。
【００５８】
また、この第２前提技術では、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉故障していた場合には、燃料電池電流Ｉｆｃが大きくなることから、燃料電池電流Ｉｆｃの値を低感度の廉価な測定器によって測定することでも、短時間かつ容易にコンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの閉故障を判定して検知することができる工夫をしている。
【００５９】
この第２前提技術について、以下、図４Ａ〜図４Ｃに示すタイムチャート及び図５に示す故障検知モード動作のフローチャートを参照して説明する。フローチャートの実行主体（制御主体）は、制御装置７０である。なお、回路ブロック図は、図１、図２と同等であり、制御装置７０のソフトウエアが変更される。
【００６０】
例えば、燃料電池システム１０の運転停止時において、図４Ａに示すように、故障検知モードに入る前の時点ｔ１０〜ｔ１１の間では、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ、及びコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎが閉状態とされ、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ４４がオン状態とされて蓄電装置１６の蓄電電池電圧Ｖｂが昇圧され、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより高い電圧とされている（Ｖｌｄ＞Ｖｆｃ）。そのため、ダイオード１０８が遮断状態とされ、燃料電池電流Ｉｆｃは、ゼロ値になっている。なお、時点ｔ１０〜ｔ１１間の動作は、上述した第１前提技術の時点ｔ０〜ｔ１間の動作と同じである。
【００６１】
時点ｔ１１で、故障検知モードが開始されると、ステップＳ１において、制御装置７０は、コンタクタ開指令送出手段７２から正側のコンタクタ１０６ｐの開指令を送出するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４をオフ状態にする。
【００６２】
時点ｔ１１で同時に、ステップＳ２において、制御装置７０は、補機負荷駆動手段７４により補機負荷であるエアコンプレッサ３６を補機負荷駆動指令に基づき駆動する。なお、補機負荷としては、エアコンプレッサ３６以外に、図示しないエアコンディショナ、ヒータ、ライト、ポンプ等を挙げることができる。
【００６３】
ステップＳ３において、この故障検知モードにおける補機負荷駆動指令に対応するエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｃを、たとえばマップ検索することにより算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ４において、現在の燃料ガスの圧力・流量、燃料電池セル電圧、燃料電池温度等から、燃料電池１４から取り出すことが可能な電力制限値Ｐｆｃｌｉｍを算出する。
【００６５】
次いで、ステップＳ５において、補機負荷駆動指令に対応するエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｃが、燃料電池１４から取り出すことが可能な電力制限値Ｐｆｃｌｉｍ未満であるかどうかが判定される（Ｐａｃ＜Ｐｆｃｌｉｍ）。
【００６６】
ステップＳ３〜Ｓ５の処理を行う理由は、正側のコンタクタ１０６ｐが閉故障を起こしていた場合、エアコンプレッサ３６に燃料電池１４から電気が取り出されてしまうことを考慮し、その際の供給電力を燃料電池１４が劣化しない電力制限値Ｐｆｃｌｉｍに制限するためである。すなわち、エアコンプレッサ３６の電力消費（負荷）の大きさが、燃料電池１４から取り出し可能な電力制限値Ｐｆｃｌｉｍを上回らないように補機負荷制限手段７８により制限するためである。
【００６７】
したがって、ステップＳ５の判定が否定的である場合、すなわちＰａｃ≧Ｐｆｃｌｉｍである場合には、ステップＳ６において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障検知が行えなかったことをログファイルに記録する。この場合には、ステップＳ７において、エアコンプレッサ３６の駆動を停止し、ステップＳ８において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【００６８】
燃料電池１４が通常運転状態で動作していた場合には、ステップＳ５の判定が肯定的となり、その場合には、ステップＳ９において、所定時間である故障検知判定時間Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）が経過したかどうかが判定され、経過していない場合には、ステップＳ４、Ｓ５の処理が確認され、所定時間である故障検知判定時間Ｔｂが経過してステップＳ９の判定が肯定的になったとき、ステップＳ１０において、コンタクタ１０６ｐの閉故障判定を行う。
【００６９】
ステップＳ１０の閉故障判定では、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより低い値となっているかどうかにより判定する（Ｖｌｄ＜Ｖｆｃ）。
【００７０】
この場合、ステップＳ１における開指令によりコンタクタ１０６ｐが時点ｔ１１で正常に開状態になっていれば、図４Ｂに示すように、コンデンサ５２の蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４を通じてディスチャージするとともに、エアコンプレッサ３６で消費されるので、負荷電圧Ｖｌｄは急激に低下する。その一方、燃料電池電圧Ｖｆｃは変化しない。
【００７１】
したがって、故障検知判定時間Ｔｂの終了時点ｔ３において、ステップＳ１０の判定が肯定的であった場合（Ｖｌｄ＜Ｖｆｃ）、ステップＳ１１において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障ではなかったことをログファイルに記録する。そして、時点ｔ１３に対応するステップＳ７において、エアコンプレッサ３６の駆動を停止するとともに、ステップＳ８において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【００７２】
なお、故障検知判定時間Ｔｂは、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより低下する時点ｔ１２´にばらつき等の影響を考慮した余裕時間を加えた時間に設定すればよい。
【００７３】
一方、ステップＳ１で開指令を送出したにも係わらず、コンタクタ１０６ｐが溶着等により開くことなく閉状態のままである閉故障を発生している場合には、図４Ｃに示すように、ダイオード１０８が順バイアスとなる時点ｔ１２までは負荷電圧Ｖｌｄが急激に低下するが、時点ｔ１２以降では、燃料電池１４の出力端子と負荷側ライン５０とが電気的に接続されることになる。
【００７４】
燃料電池１４は、大容量値成分を持っているので、時点ｔ２以降、緩やかな傾斜で負荷電圧Ｖｌｄと燃料電池電圧Ｖｆが同時に低下することになる。したがって、Ｖｌｄ≒Ｖｆｃであり、ステップＳ１０のＶｌｄ＜Ｖｆｃの判定は否定的となる。
【００７５】
すなわち、故障検知判定時間Ｔｂの開始時点ｔ１１から所定時間経過後の故障検知判定時間Ｔｂの終了時点ｔ１３のステップＳ１０において、閉故障検知手段７６は、図４Ｃに示す負荷電圧Ｖｌｄの変化特性において、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより低くなっていないことからコンタクタ１０６ｐの閉故障を判定して検知することができる。
【００７６】
なお、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生しているときの時点ｔ１２〜ｔ１３の間では、燃料電池電流Ｉｆｃもエアコンプレッサ３６に供給されることから、第１実施例に比較して、閉故障を発生しているときの燃料電池電流Ｉｆｃの値も大きな値になる（図４Ｃ参照）。
【００７７】
ステップＳ１２において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障が検知されたことをログファイルに記録する。そして、時点ｔ１３に対応するステップＳ７において、エアコンプレッサ３６の駆動を停止するとともに、ステップＳ８において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【００７８】
以上説明した第２前提技術によれば、燃料電池１４と、この燃料電池１４から電気が供給される負荷であるモータ１８との間に設けられ、燃料電池１４に対して負荷側ライン５０を接続又は遮断するコンタクタ１０６ｐに開指令を送った後、負荷中、補機負荷であるエアコンプレッサ３６を駆動するようにしているので、コンタクタ１０６ｐが正常に開状態となっている場合には、負荷電圧Ｖｌｄの低下の変化が、エアコンプレッサ３６を駆動していない第１前提技術と比較して、大きくなり（急激になり）、その結果、故障検知判定時間Ｔａに比較して大幅に短い故障検知判定時間Ｔｂでコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知することができる。
【００７９】
なお、ステップＳ１０における閉故障判定は、（１）負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより小さな値にならなかったら閉故障と判定する、の他（２）燃料電池電圧Ｖｆｃが変化していたら閉故障と判定する、（３）燃料電池電流Ｉｆｃが所定電流値を上回って流れたら閉故障とする、等種々の判定方法を採用することができる。
【００８０】
この第２前提技術においても、同様の手順で、負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知することができる。例えば、今回の運転停止時に故障検知モードとして、正側のコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知し、次回の運転停止時に故障検知モードとして負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知するようにすることもできる。
【００８１】
（第１実施例）
この第１実施例について、以下、図６Ａ〜図６Ｃに示すコンタクタ１０６ｐが正常時のタイムチャート、図７Ａ〜図７Ｃに示すコンタクタ１０６ｐが閉故障時のタイムチャート及び図８に示す故障検知モード動作のフローチャートを参照して説明する。フローチャートの実行主体（制御主体）は、制御装置７０である。なお、回路ブロック図は、図１、図２と同等であり、制御装置７０のソフトウエアが変更される。
【００８２】
例えば、燃料電池システム１０の運転停止時において、図６Ａに示すように、故障検知モードに入る前の時点ｔ２０〜ｔ２１の間では、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ、及びコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎが閉状態とされ、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ４４がオン状態とされて蓄電装置１６の蓄電電池電圧Ｖｂが昇圧され、図６Ｂに示すように、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより高い電圧とされている（Ｖｌｄ＞Ｖｆｃ）。そのため、ダイオード１０８が遮断状態とされ、燃料電池電流Ｉｆｃはゼロ値になっている。
【００８３】
なお、時点ｔ２０〜ｔ２１間の動作は、上述した第１及び第２前提技術の時点ｔ０〜ｔ１、ｔ１０〜ｔ１１間の動作と同じである。
【００８４】
時点ｔ２１で、故障検知モードが開始されると、ステップＳ１１において、制御装置７０は、コンタクタ開指令送出手段７２から正側のコンタクタ１０６ｐの開指令を送出する。また、このとき、平行して、燃料電池１４の掃気要求、例えば一定時間以上、発電運転を行った場合の運転停止時等におけるカソード電極とアノード電極に貯留した水分の空気による排出要求に応じてエアコンプレッサ３６を駆動する。この第１実施例では、時点ｔ２１で掃気要求に応じてエアコンプレッサ３６が駆動されたものとする。
【００８５】
次いで、ステップＳ１２において、現在の燃料ガスの圧力・流量、燃料電池セル電圧、燃料電池温度等から、燃料電池１４から取り出すことが可能な電流制限値Ｉｆｃｌｉｍを算出する。
【００８６】
次いで、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で算出した電流制限値Ｉｆｃｌｉｍが、所定値（閾値）Ｉｔｈを上回る値であるかどうかを判定する（Ｉｆｃｌｉｍ≧Ｉｔｈ）。所定値Ｉｔｈは、この故障検知モードにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の出力フィードバック制御により負荷電圧Ｖｌｄを低下させた場合に、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生していたとき、燃料電池１４から燃料電池電流Ｉｆｃが持ち出されることになる（電気が取り出されることになる）が、このときに持ち出し可能な（取り出すことが可能な）燃料電池電流Ｉｆｃである。換言すれば、この所定値Ｉｔｈを上回って燃料電池電流Ｉｆｃが持ち出されると、燃料電池１４が例えば劣化する。したがって、ステップＳ１３の判定は、燃料電池１４から取り出される燃料電池電流Ｉｆｃを燃料電池１４が劣化しない所定値Ｉｔｈ以下に制限するために設けられている。すなわち、エアコンプレッサ３６の電力消費（負荷）の大きさが、燃料電池１４から取り出し可能な電力制限値Ｐｆｃｌｉｍを上回らないように補機負荷制限手段７８により制限するためである。
【００８７】
ステップＳ１３の判定が否定的である場合、すなわちＩｆｃｌｉｍ＜Ｉｔｈである場合には、ステップＳ１４において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障検知が行えなかったことをログファイルに記録する。この場合には、ステップＳ１５において、負側コンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。また、掃気処理のために駆動されているエアコンプレッサ３６は、蓄電装置１６の電力によりＤＣ／ＤＣコンバータ４４により所定時間駆動した後、駆動を停止する。
【００８８】
その一方、例えば、時点ｔ２１まで燃料電池１４が通常運転状態で動作していた場合には、ステップＳ１３の判定が肯定的となり、その場合には、ステップＳ１６において、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生しているものと仮定して、燃料電池電流Ｉｆｃが電流制限値Ｉｆｃｌｉｍ未満の値となるように（Ｉｆｃ＜ｉｆｃｌｉｍ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４により制御される負荷電圧Ｖｌｄの目標値を算出する。負荷電圧Ｖｌｄの目標値は、図６Ｂ、図７Ｂに示すタイムチャート中の、ドットで表現した値である。
【００８９】
そして、ステップＳ１７において、負荷電圧Ｖｌｄが目標値となるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４を制御する。
【００９０】
そして、ステップＳ１８において、所定時間である故障検知判定時間Ｔｃ（Ｔｃ＜Ｔａ）が経過したかどうかが判定され、経過していない場合には、ステップＳ１２、Ｓ１３（ＹＥＳ）、Ｓ１６、Ｓ１７の処理が継続され、所定時間である故障検知判定時間Ｔｃが経過してステップＳ１８の判定が肯定的になったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４による負荷電圧Ｖｌｄの目標値制御を終了し、ステップＳ１９において、コンタクタ１０６ｐの閉故障判定を行う。
【００９１】
ステップＳ１９の閉故障判定では、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより低い値となっているかどうかにより判定する（Ｖｌｄ＜Ｖｆｃ）。
【００９２】
この場合、ステップＳ１１における開指令によりコンタクタ１０６ｐが時点ｔ２１で正常に開状態になっていれば、図６Ｂの時点ｔ２１〜ｔ２４に示すように、負荷電圧Ｖｌｄが目標値に徐々に低下していくときに、燃料電池電圧Ｖｆｃは変化しないので、時点ｔ２４では、Ｖｌｄ＜Ｖｆｃとなるので、ステップＳ１９の判定は肯定的となる。
【００９３】
したがって、故障検知判定時間Ｔｃの終了時点ｔ２４において、ステップＳ１９の判定が肯定的であった場合（Ｖｌｄ＜Ｖｆｃ）、ステップＳ２０において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障ではなかったこと（正常であったこと）をログファイルに記録する。そして、時点ｔ２４に対応するステップＳ１５において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【００９４】
なお、時点ｔ２４以降において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４による負荷電圧Ｖｌｄの目標値制御は行わないので、換言すれば、時点ｔ２４でＤＣ／ＤＣコンバータ４４はオフ状態されるので、コンデンサ５２とディスチャージ抵抗器５４とで決まる時定数により負荷電圧Ｖｌｄが低下する。すなわち、コンデンサ５２の蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４により放電される。
【００９５】
また、図６Ｃを参照して電力消費について説明すると、エアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、時点ｔ２１〜ｔ２３まで掃気処理のために駆動され一定電力が消費され、掃気処理終了時点ｔ２３以降は、ゼロ値される。時点ｔ２１〜ｔ２３の間におけるエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、蓄電装置１６のＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じての放電によるバッテリ電力Ｐｂａｔとコンデンサ５２のディスチャージ電力Ｐｄｉｓの合算値に略等しい。時点ｔ２３〜ｔ２４の間では、ディスチャージ電力ＰｄｉｓによりＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じて蓄電装置１６のバッテリ電力Ｐｂａｔが充電される。
【００９６】
一方、ステップＳ１１で開指令を送出したにも係わらず、コンタクタ１０６ｐが溶着等により開くことなく閉状態のままである閉故障を発生している場合には、図７Ｂに示すように、ダイオード１０８が遮断状態となっており順バイアスとなる時点ｔ２２´までは負荷電圧ＶｌｄのみがＤＣ／ＤＣコンバータ４４の制御により低下するが、時点ｔ２２´以降では、ダイオード１０８が順バイアスとなり燃料電池１４の出力端子２９と負荷側ライン５０とが電気的に接続され、時点ｔ２２´以降では燃料電池１４の燃料電池電圧ＶｆｃがＤＣ／ＤＣコンバータ４４の出力制御により目標値に低下する。
【００９７】
したがって、閉故障検知判定時間Ｔｃである時点ｔ２１〜ｔ２４´までの間、負荷電圧Ｖｌｄと燃料電池電圧Ｖｆｃが同時に順次目標値に低下する。
【００９８】
したがって、Ｖｌｄ≒Ｖｆｃであり、ステップＳ１９のＶｌｄ＜Ｖｆｃの判定は否定的となる。
【００９９】
すなわち、故障検知判定時間Ｔｃの開始時点ｔ２１から所定時間経過後の故障検知判定時間Ｔｃの終了時点ｔ２４´のステップＳ１９において、閉故障検知手段７６は、図７Ｂに示す負荷電圧Ｖｌｄの変化特性において、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより低くなっていないことからコンタクタ１０６ｐの閉故障を判定して検知することができる。
【０１００】
なお、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生しているときの時点ｔ２２´〜ｔ２４´の間では、燃料電池電流Ｉｆｃが持ち出されることから、値が大きくなる（図７Ｂ参照）。
【０１０１】
ステップＳ２１において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障が検知されたことをログファイルに記録する。そして、時点ｔ２４´に対応するステップＳ１５において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【０１０２】
なお、時点ｔ２４´以降において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４による負荷電圧Ｖｌｄの目標値制御は行わないので、換言すれば、時点ｔ２４´でＤＣ／ＤＣコンバータ４４はオフ状態されるので、コンデンサ５２とディスチャージ抵抗器５４とで決まる時定数により負荷電圧Ｖｌｄが低下する。すなわち、コンデンサ５２の蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４により放電される。
【０１０３】
また、図７Ｃを参照して電力消費について説明すると、エアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、時点ｔ２１〜ｔ２３´まで掃気処理のために駆動され一定電力が消費され、掃気処理終了時点ｔ２３´以降は、ゼロ値される。
【０１０４】
時点ｔ２１〜ｔ２３´の間におけるエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、燃料電池１４からの持ち出し電力とコンデンサ５２のディスチャージ電力との和の合成のディスチャージ電力Ｐｄｉｓにより賄われるので、時点ｔ２１〜ｔ２３´の間では、余分であるコンデンサ５２のディスチャージ電力により蓄電装置１６がＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じてバッテリ電力Ｐｂａｔで充電され、さらに、時点ｔ２３´〜ｔ２４´の間では、合成のディスチャージ電力Ｐｄｉｓの分に等しいバッテリ電力Ｐｂａｔで蓄電装置１６が充電される。
【０１０５】
なお、ステップＳ１９における閉故障判定は、（１）負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより小さな値にならなかったら閉故障と判定する、の他（２）燃料電池電圧Ｖｆｃが変化していたら閉故障と判定する、（３）燃料電池電流Ｉｆｃが所定電流値を上回って流れたら閉故障とする、等種々の判定方法を採用することができる。
【０１０６】
この第１実施例においても、同様の手順で、負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知することができる。例えば、今回の運転停止時に故障検知モードとして、正側のコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知し、次回の運転停止時に故障検知モードとして負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知するようにすることもできる。
【０１０７】
以上説明した第１実施例に係る燃料電池システム１０におけるコンタクタ故障検知装置によれば、制御装置７０からコンタクタ１０６ｐに開指令を送出した後、入力側が負荷に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧を変化させたときのコンタクタ１０６ｐの燃料電池１４側又は負荷側のうち、少なくとも一方の側の電圧、電流又は電力のうち、少なくとも１つの変化を監視して、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知するようにしている。このため、コンタクタ１０６ｐが閉故障していない場合には、換言すれば、開指令に応じて、正常に、開状態となっている場合には、コンタクタ１０６ｐの一端側の燃料電池１４の燃料電池電圧Ｖｆｃが一定であるのに対し、コンタクタ１０６ｐの他端側のＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄが低下する。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄを変化させたときのコンタクタ１０６ｐの燃料電池１４側又は負荷側のうち、少なくとも一方の側の電圧、電流又は電力のうち、少なくとも１つの変化を監視することで、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知することができる。この場合、制御装置７０により、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧を変化させるように制御しているので、第１前提技術に比較して短時間に故障を検知することができる。
【０１０８】
制御装置７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄを変化させているとき、燃料電池１４から持ち出される燃料電池電流Ｉｆｃの電流制限値Ｉｆｃｌｉｍを所定電流値（閾値）Ｉｔｈを下回るようにＤＣ／ＤＣコンバータ４４の入力側電圧の変化を制御することで、燃料電池１４の過負荷が未然に回避され、劣化から燃料電池１４を保護することができる。
【０１０９】
また、制御装置７０は、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知中に、燃料電池１４に酸化剤ガスを供給する入力側が負荷電圧Ｖｌｄ側に接続されるエアコンプレッサ３６を駆動して、燃料電池１４の掃気処理を行わせることで、燃料電池システム１０の停止時間がコンタクタ１０６ｐの故障検知のために長くなることを防止できる。
【０１１０】
ただし、エアコンプレッサ３６を駆動させなくとも、負荷電圧ＶｌｄをＤＣ／ＤＣコンバータ４４により急速に低下させることが可能であり、閉故障検知時間Ｔｃを閉故障検知時間Ｔａに比較して短縮することができる。
【０１１１】
（第２実施例）
図９は、この発明の一実施形態が適用された第２実施例に係る燃料電池システム１０ａを備える燃料電池車両１２ａの概略構成図である。図９において、図１に示したものと同一のもの又は対応するものには同一の符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【０１１２】
この図９例の燃料電池システム１０ａでは、図１例の燃料電池システム１０に比較して、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの負荷側に、負荷電圧Ｖｌｄａを測定する電圧計１２０ａと、コンデンサ５２ａと、ディスチャージ抵抗器５４ａと、燃料電池電圧Ｖｆｃを昇圧して負荷電圧Ｖｌｄにアップコンバートする単方向性のＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａが挿入されている。ダイオード１０８は省略されている。この図９例の燃料電池システム１０ａでは、図１例の燃料電池システム１０に比較して、出力電圧（燃料電池電圧Ｖｆｃ）の低い燃料電池１４を使用する場合、あるいは高電圧駆動が可能なモータ１８を使用する場合のいずれの場合にも適用することができる。この図９例の燃料電池システム１０ａにおいて、負荷側ライン５０ａは、電圧計１２０ａ、コンデンサ５２ａ、ディスチャージ抵抗器５４ａ、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａをも含む範囲となる。
【０１１３】
この第２実施例について、以下、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すコンタクタ１０６ｐが正常時のタイムチャート、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すコンタクタ１０６ｐが閉故障時のタイムチャート、及び図１２に示す故障検知モード動作のフローチャートを参照して説明する。フローチャートの実行主体（制御主体）は、制御装置７０である。
【０１１４】
例えば、燃料電池システム１０ａの運転停止時において、図１０Ａに示すように、故障検知モードに入る前の時点ｔ２０〜ｔ２１の間では、コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎ、及びコンタクタ１１０ｐ、１１０ｎが閉状態とされ、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａがオン状態とされて、負荷電圧Ｖｌｄが燃料電池電圧Ｖｆｃより高い電圧とされている（Ｖｌｄ＞Ｖｆｃ）。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４がオン状態とされている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、アップコンバータあるいはダウンコンバータのいずれかの状態とされている。
【０１１５】
コンタクタ１０６ｐ、１０６ｎが閉状態とされているので、図１０Ｂ、図１１Ｂに示すように、この時点ｔ３０〜ｔ３１間では、負荷電圧Ｖｌｄａが燃料電池電圧Ｖｆｃと等しい電圧になっている（Ｖｌｄａ＝Ｖｆｃ）。
【０１１６】
時点ｔ３１で、故障検知モードが開始されると、ステップＳ２１において、制御装置７０は、コンタクタ開指令送出手段７２から正側のコンタクタ１０６ｐの開指令を送出する。また、このとき、平行して、燃料電池１４の掃気要求、例えば一定時間以上、発電運転を行った場合の運転停止時等におけるカソード電極とアノード電極に貯留した水分の空気による排出要求に応じてエアコンプレッサ３６を駆動する。この第２実施例では、時点ｔ３１で掃気要求に応じてエアコンプレッサ３６が駆動されたものとする。
【０１１７】
次いで、ステップＳ２２において、現在の燃料ガスの圧力・流量、燃料電池セル電圧、燃料電池温度等から、燃料電池１４から取り出すことが可能な電流制限値Ｉｆｃｌｉｍを算出する。
【０１１８】
次いで、ステップＳ２３において、ステップＳ２２で算出した電流制限値Ｉｆｃｌｉｍが、所定値（閾値）Ｉｔｈを上回る値であるかどうかを判定する（Ｉｆｃｌｉｍ≧Ｉｔｈ）。所定値Ｉｔｈは、この故障検知モードにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力フィードバック制御により負荷電圧Ｖｌｄａを低下させた場合に、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生していたとき、燃料電池１４から燃料電池電流Ｉｆｃが持ち出されることになる（電気が取り出されることになる）が、このときに持ち出し可能な（取り出すことが可能な）燃料電池電流Ｉｆｃである。換言すれば、この所定値Ｉｔｈを上回って燃料電池電流Ｉｆｃが持ち出されると、燃料電池１４が例えば劣化する。したがって、ステップＳ２３の判定は、燃料電池１４から取り出される燃料電池電流Ｉｆｃを燃料電池１４が劣化しない所定値Ｉｔｈ以下に制限するために設けられている。
【０１１９】
ステップＳ２３の判定が否定的である場合、すなわちＩｆｃｌｉｍ＜Ｉｔｈである場合には、ステップＳ２４において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障検知が行えなかったことをログファイルに記録する。この場合には、ステップＳ２５において、負側コンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。また、掃気処理のために駆動されているエアコンプレッサ３６は、蓄電装置１６の電力によりＤＣ／ＤＣコンバータ４４により所定時間駆動した後、駆動を停止する。
【０１２０】
その一方、例えば、時点ｔ３１まで燃料電池１４が通常運転状態で動作していた場合には、ステップＳ２３の判定が肯定的となり、その場合には、ステップＳ２６において、コンタクタ１０６ｐが閉故障を発生しているものと仮定して、燃料電池電流Ｉｆｃが電流制限値Ｉｆｃｌｉｍ未満の値となるように（Ｉｆｃ＜ｉｆｃｌｉｍ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａにより制御されるＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄａの目標値を算出する。負荷電圧Ｖｌｄａの目標値は、図１０Ｂ、図１１Ｂに示すタイムチャート中の、ドットで表現した値である。
【０１２１】
そして、ステップＳ２７において、負荷電圧Ｖｌｄａが目標値となるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａを制御する。
【０１２２】
そして、ステップＳ２８において、所定時間である故障検知判定時間Ｔｄ（Ｔｄ＜Ｔａ）が経過したかどうかが判定され、経過していない場合には、ステップＳ２２、Ｓ２３（ＹＥＳ）、Ｓ２６、Ｓ２７の処理が継続され、所定時間である故障検知判定時間Ｔｄが経過してステップＳ２８の判定が肯定的になったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａによる負荷電圧Ｖｌｄａの目標値制御を終了し、ステップＳ２９において、コンタクタ１０６ｐの閉故障判定を行う。
【０１２３】
ステップＳ２９の閉故障判定では、負荷電圧Ｖｌｄａが燃料電池電圧Ｖｆｃより低い値となっているかどうかにより判定する（Ｖｌｄａ＜Ｖｆｃ）。
【０１２４】
この場合、ステップＳ２１における開指令によりコンタクタ１０６ｐが時点ｔ３１で正常に開状態になっていれば、図１０Ｂの時点ｔ３１〜ｔ３３に示すように、負荷電圧Ｖｌｄａが目標値に徐々に低下していくときに、燃料電池電圧Ｖｆｃは変化しないので、時点ｔ３４では、Ｖｌｄａ＜Ｖｆｃとなるので、ステップＳ２９の判定は肯定的となる。
【０１２５】
したがって、故障検知判定時間Ｔｄの終了時点ｔ３４において、ステップＳ２９の判定が肯定的であった場合（Ｖｌｄａ＜Ｖｆｃ）、ステップＳ３０において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障ではなかったこと（正常であったこと）をログファイルに記録する。そして、時点ｔ３４に対応するステップＳ２５において、負側コンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【０１２６】
なお、時点ｔ３４以降において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａによる負荷電圧Ｖｌｄａの目標値制御は行わないので、換言すれば、時点ｔ３４でＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａはオフ状態されるので、コンデンサ５２ａとディスチャージ抵抗器５４ａとで決まる時定数により負荷電圧Ｖｌｄａが低下する。すなわち、コンデンサ５２ａの蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４ａにより放電される。
【０１２７】
また、図１０Ｃを参照して電力消費について説明すると、エアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、時点ｔ３１〜ｔ３３まで掃気処理のために駆動され一定電力が消費され、掃気処理終了時点ｔ３３以降は、ゼロ値される。時点ｔ３１〜ｔ３３の間におけるエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、蓄電装置１６のＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じての放電によるバッテリ電力Ｐｂａｔとコンデンサ５２ａのディスチャージ電力Ｐｄｉｓの合算値に略等しい。時点ｔ３３〜ｔ３４の間では、ディスチャージ電力ＰｄｉｓによりＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じて蓄電装置１６のバッテリ電力Ｐｂａｔが充電される。
【０１２８】
一方、ステップＳ２１で開指令を送出したにも係わらず、コンタクタ１０６ｐが溶着等により開くことなく閉状態のままである閉故障を発生している場合には、燃料電池１４の出力端子２９と負荷側ライン５０とが電気的に接続され、図１１Ｂに示すように、時点ｔ３１以降では燃料電池１４の燃料電池電圧ＶｆｃがＤＣ／ＤＣコンバータ４４の出力制御により目標値に低下する。
【０１２９】
したがって、閉故障検知判定時間Ｔｄである時点ｔ３１〜ｔ３４´までの間、負荷電圧Ｖｌｄａと燃料電池電圧Ｖｆｃが同時に順次目標値に低下する。
【０１３０】
したがって、Ｖｌｄａ≒Ｖｆｃであり、ステップＳ２９のＶｌｄａ＜Ｖｆｃの判定は否定的となる。
【０１３１】
すなわち、故障検知判定時間Ｔｄの開始時点ｔ３１から所定時間経過後の故障検知判定時間Ｔｄの終了時点ｔ３４´のステップＳ２９において、閉故障検知手段７６は、図１１Ｂに示す負荷電圧Ｖｌｄａの変化特性において、負荷電圧Ｖｌｄａが燃料電池電圧Ｖｆｃより低くなっていないことからコンタクタ１０６ｐの閉故障を判定して検知することができる。
【０１３２】
ステップＳ３１において、今回のコンタクタ故障判定として閉故障が検知されたことをログファイルに記録する。そして、時点ｔ３４´に対応するステップＳ２５において、負側のコンタクタ１０６ｎを開状態として、今回の故障検知モードを終了する。
【０１３３】
なお、時点ｔ３４´以降において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａによる負荷電圧Ｖｌｄａの目標値制御は行わないので、換言すれば、時点ｔ３４´でＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａはオフ状態されるので、コンデンサ５２ａとディスチャージ抵抗器５４ａとで決まる時定数により負荷電圧Ｖｌｄａが低下する。すなわち、コンデンサ５２ａの蓄積電荷がディスチャージ抵抗器５４ａにより放電される。
【０１３４】
また、図１１Ｃを参照して電力消費について説明すると、エアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、時点ｔ３１〜ｔ３３´まで掃気処理のために駆動され一定電力が消費され、掃気処理終了時点ｔ３３´以降は、ゼロ値される。
【０１３５】
時点ｔ３１〜ｔ３３´の間におけるエアコンプレッサ３６の消費電力Ｐａｉｒは、コンデンサ５２のディスチャージ電力Ｐｄｉｓにより賄われるので、時点ｔ３１〜ｔ３３´の間では、余分であるコンデンサ５２のディスチャージ電力（Ｐｄｉｓ−Ｐａｉｒ）により蓄電装置１６がＤＣ／ＤＣコンバータ４４を通じてバッテリ電力Ｐｂａｔで充電され、さらに、時点ｔ３３´〜ｔ３４´の間では、ディスチャージ電力Ｐｄｉｓの分に等しいバッテリ電力Ｐｂａｔで蓄電装置１６が充電される。
【０１３６】
なお、ステップＳ２９における閉故障判定は、（１）負荷電圧Ｖｌｄａが燃料電池電圧Ｖｆｃより小さな値にならなかったら閉故障と判定する、の他（２）燃料電池電圧Ｖｆｃが変化していたら閉故障と判定する、（３）燃料電池電流Ｉｆｃが所定電流値を上回って流れたら閉故障とする、等種々の判定方法を採用することができる。
【０１３７】
この第２実施例においても、同様の手順で、負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知することができる。例えば、今回の運転停止時に故障検知モードとして、正側のコンタクタ１０６ｐの閉故障を検知し、次回の運転停止時に故障検知モードとして負側のコンタクタ１０６ｎの閉故障を検知するようにすることもできる。
【０１３８】
以上説明した第２実施例に係る燃料電池システム１０ａにおけるコンタクタ故障検知装置によれば、制御装置７０からコンタクタ１０６ｐに開指令を送出した後、入力側がコンタクタ１０６ｐ、１０６ｎを通じて燃料電池１４に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧を変化させたときのコンタクタ１０６ｐの燃料電池１４側又はＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側のうち、少なくとも一方の側の電圧、電流又は電力のうち、少なくとも１つの変化を監視して、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知するようにしている。このため、コンタクタ１０６ｐが閉故障していない場合には、換言すれば、開指令に応じて、正常に、開状態となっている場合には、コンタクタ１０６ｐの一端側の燃料電池１４の燃料電池電圧Ｖｆｃが一定であるのに対し、コンタクタ１０６ｐの他端側のＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄａが低下する。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄａを変化させたときのコンタクタ１０６ｐの燃料電池１４側又はＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側のうち、少なくとも一方の側の電圧、電流又は電力のうち、少なくとも１つの変化を監視することで、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知することができる。この場合、制御装置７０により、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧を変化させるように制御しているので、第１前提技術に比較して短時間に故障を検知することができる。
【０１３９】
制御装置７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧である負荷電圧Ｖｌｄａを変化させているとき、燃料電池１４から持ち出される燃料電池電流Ｉｆｃの電流制限値Ｉｆｃｌｉｍｉｔを所定電流値（閾値）Ｉｔｈを下回るようにＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａの入力側電圧の変化を制御することで、燃料電池１４の過負荷が未然に回避され、劣化から燃料電池１４を保護することができる。
【０１４０】
また、制御装置７０は、コンタクタ１０６ｐの閉故障を検知中に、燃料電池１４に酸化剤ガスを供給する入力側が負荷電圧Ｖｌｄ側に接続されるエアコンプレッサ３６を駆動して、燃料電池１４の掃気処理を行わせることで、燃料電池システム１０ａの停止時間がコンタクタ１０６ｐの故障検知のために長くなることを防止できる。
【０１４１】
エアコンプレッサ３６を駆動させなくとも、負荷電圧ＶｌｄａをＤＣ／ＤＣコンバータ４４ａにより急速に低下させることが可能であり、閉故障検知時間Ｔｄを閉故障検知時間Ｔａに比較して短縮することができる。
【０１４２】
上述した第１及び第２実施例によれば、燃料電池１４と、この燃料電池１４から電気が供給される負荷であるモータ１８との間に設けられ、燃料電池１４に対してモータ１８を接続又は遮断するコンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの故障を検知することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４、４４ａの入力側電圧を制御することによりコンタクタ１０６ｐ、１０６ｎの故障を短時間に検知することができる。例えば、故障検知モード開始時点ｔ２１と終了時点ｔ２４での比較的大きな電圧差（Ｖｌｄ−Ｖｆｃ）の存在の有無に基づきコンタクタ１０６ｐの閉故障を短時間に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】この発明の実施形態の第１実施例に係る燃料電池システムを搭載した燃料電池車両の概略回路ブロック図である。
【図２】ＣＰＵの機能実現手段を示す説明図である。
【図３】図３Ａは第１前提技術に係る故障検知モード時のタイムチャート、図３Ｂは第１前提技術に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧・電流変化特性図、図３Ｃは第１前提技術に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電圧・電流変化特性図である。
【図４】図４Ａは第２前提技術に係る故障検知モード時のタイムチャート、図４Ｂは第２前提技術に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧・電流変化特性図、図４Ｃは第２前提技術に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電圧・電流変化特性図である。
【図５】第２前提技術の動作説明に供されるフローチャートである。
【図６】図６Ａは第１実施例に係る故障検知モード時のタイムチャート、図６Ｂは第１実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧・電流変化特性図、図６Ｃは第１実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電力変化特性図である。
【図７】図７Ａは、図６Ａと同一の図で第１実施例に係る故障検知モード時のタイムチャート、図７Ｂは第１実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧・電流変化特性図、図７Ｃは第１実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電力変化特性図である。
【図８】第１実施例の動作説明に供されるフローチャートである。
【図９】第２実施例に係る燃料電池システムを搭載した燃料電池車両の概略回路ブロック図である。
【図１０】図１０Ａは第２実施例に係る故障検知モード時のタイムチャート、図１０Ｂは第２実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧変化特性図、図１０Ｃは第１実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電力変化特性図である。
【図１１】図１１Ａは、図１０Ａと同一の図で第２実施例に係る故障検知モード時のタイムチャート、図１１Ｂは第２実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしていない場合の電圧変化特性図、図１１Ｃは第２実施例に係るコンタクタが閉故障を起こしている場合の電力変化特性図である。
【図１２】第２実施例の動作説明に供されるフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４４】
１０、１０ａ…燃料電池システム        １２、１２ａ…燃料電池車両
１４…燃料電池                        １８…モータ
４４、４４ａ…ＤＣ／ＤＣコンバータ    ５０、５０ａ…負荷側ライン
５２、５２ａ…コンデンサ              ５４、５４ａ…ディスチャージ抵抗器
１０６ｎ…負側コンタクタ              １０６ｐ…正側コンタクタ
【図１】
0004495111.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004495111.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004495111.tif 000006
【図６】
0004495111.tif 000007
【図７】
0004495111.tif 000008
【図８】
0004495111.tif 000009
【図９】
0004495111.tif 000010
【図１０】
0004495111.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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