(57)【要約】【課題】セル電圧を短時間で測定するとともに、簡便にセル電圧の放電を行うことのできる燃料電池スタックのセル電圧測定装置を提供する。【解決手段】各セルのＣ１〜Ｃ２０のカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａが接続される接点Ｓ１〜Ｓ２０と、隣接する接点Ｓ１〜Ｓ２０を抵抗Ｒ２〜Ｒ２０を介して接続する第１接続線１２と、初段セルＣ１のアノード側端子Ｃ１ｂに接続される接点Ｓ０と、接点Ｓ０と接点Ｓ１とを抵抗Ｒ１を介して接続する第２接続線１３と、第２接続線１に接続される絶縁アンプ２と、初段セルＣ１のアノード側端子Ｃ１ｂが接点ＧＳ１を介してグランドに接続される短絡線１３と、接点Ｓ１〜Ｓ２０を順次閉状態とし、初段セルＣ１から接点Ｓ１〜Ｓ２０が閉状態とされたセルまでの合計電圧を絶縁アンプ２により測定する制御装置３と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルが初段セルから順次直列に接続されてなる燃料電池スタックの各セルの電圧を測定する燃料電池スタックのセル電圧測定装置において、
前記各セルの一方端子に、一方端子が接続される第１開閉接点と、
隣接する前記第１開閉接点の他方端子を抵抗を介して接続する第１接続線と、
前記初段セルの他方端子に、一方端子が接続される第２開閉接点と、
前記第２開閉接点の他方端子と、前記初段セルの一方端子に接続される前記第１開閉接点の他方端子と、を抵抗を介して接続する第２接続線と、
前記第１接続線または前記第２接続線のいずれかの位置に接続される絶縁アンプと、
前記初段セルの他方端子が第３開閉接点を介してグランドに接続される短絡線と、
前記第１開閉接点を順次閉状態とし、前記初段セルから前記第１開閉接点が閉状態とされたセルまでの合計電圧を前記絶縁アンプにより測定する制御装置と、を備えたことを特徴とする燃料電池スタックのセル電圧測定装置。
【請求項２】
請求項１において、前記各セルを複数のグループに分割し、
該各グループのグループ初段セルの他方端子が夫々第３開閉接点を介して前記短絡線に接続され、
前記制御装置は、前記各グループごとに、前記グループ初段セルから前記第１開閉接点が閉状態とされたセルまでの合計電圧を前記絶縁アンプにより測定することを特徴とする燃料電池スタックのセル電圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池スタックの各セル電圧の測定および放電を行うセル電圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池スタックは複数のセルが初段セルから順次直列に接続されており、各セルのカソードとアノードとの間に発生するセル電圧の合計が燃料電池スタックのカソード側電極とアノード側電極との間の電圧となっている。ここで、燃料電池スタックにおいては、各セル電圧にばらつきが生じると燃料電池スタックの劣化の原因となるため、各セル電圧を測定することができるセル電圧測定装置が必要である。従来、この燃料電池スタックのセル電圧測定装置として特許文献１記載のフライングキャパシタ方式を利用したものが知られている。
【０００３】
この燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、セル選択用スイッチを所定時間閉じて電圧保持用コンデンサに充電した後、セル選択用スイッチを開くとともに測定電圧出力用スイッチを所定時間閉じてセル電圧を測定する。この際、連続するセル間に一端が接続された各セル選択用スイッチの他端は１個の電圧保持用コンデンサの一端または他端のいずれかに交互に接続されるようになっている。したがって、特許文献１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置によれば、１個のセル選択用スイッチを２個分のセル電圧測定に利用可能であるため、回路を簡素化することができる。
【０００４】
また、燃料電池スタックを停止する際、燃料電池スタック内に残った反応ガスによる触媒の破損を防ぐために、反応ガスのパージを行う必要がある。このように反応ガスのパージを行うものとして、例えば特許文献２記載の燃料電池スタックのセル電圧測定装置が知られている。
【０００５】
この燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、セル電圧測定回路に別途放電回路を設けている。したがって、特許文献２記載の燃料電池スタックのセル電圧測定装置によれば、燃料電池スタックを停止する際、燃料電池スタックを放電回路に接続することにより燃料電池スタック内に残った反応ガスを消費することができるため、触媒の破損を防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−２４０８０６号公報（第４頁〜第６頁、図１〜図３）
【特許文献２】特開２００４−１８６１３７号公報（第９頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１記載の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、各セルからの電荷がセル電圧測定のために電圧保持用コンデンサに十分に充電されるだけの時間、セル選択用スイッチを閉じておく必要がある。また、電圧保持用コンデンサに充電された電荷が十分に放電されて、セル電圧に応じた電圧が正確にマイクロコンピュータ側に出力されるだけの時間、測定電圧出力用スイッチを閉じておく必要がある。さらに、特許文献１記載の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、セルの数と同じ回数だけ電圧保持用コンデンサの充放電を繰り返すため、セル電圧の測定に時間を要してしまう。
【０００７】
また、特許文献２記載の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、セル電圧を放電する際には放電回路に接続しなければならず、面倒である上、装置が複雑化してしまう。
【０００８】
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、セル電圧を短時間で測定するとともに、簡便にセル電圧の放電を行うことのできる燃料電池スタックのセル電圧測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る燃料電池スタックのセル電圧測定装置の特徴は、複数のセルが初段セルから順次直列に接続されてなる燃料電池スタックの各セルの電圧を測定する燃料電池スタックのセル電圧測定装置において、前記各セルの一方端子に、一方端子が接続される第１開閉接点と、隣接する前記第１開閉接点の他方端子を抵抗を介して接続する第１接続線と、前記初段セルの他方端子に、一方端子が接続される第２開閉接点と、前記第２開閉接点の他方端子と、前記初段セルの一方端子に接続される前記第１開閉接点の他方端子と、を抵抗を介して接続する第２接続線と、前記第１接続線または前記第２接続線のいずれかの位置に接続される絶縁アンプと、前記初段セルの他方端子が第３開閉接点を介してグランドに接続される短絡線と、前記第１開閉接点を順次閉状態とし、前記初段セルから前記第１開閉接点が閉状態とされたセルまでの合計電圧を前記絶縁アンプにより測定する制御装置と、を備えたことである。
【００１０】
請求項２に係る燃料電池スタックのセル電圧測定装置の特徴は、請求項１において、前記各セルを複数のグループに分割し、該各グループのグループ初段セルの他方端子が夫々第３開閉接点を介して前記短絡線に接続され、前記制御装置は、前記各グループごとに、前記グループ初段セルから前記第１開閉接点が閉状態とされたセルまでの合計電圧を前記絶縁アンプにより測定することである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る燃料電池スタックのセル電圧測定装置においては、各セルの一方端子が第１開閉接点および抵抗を介して絶縁アンプに接続されており、第１開閉接点を閉じるだけでセル電圧が直ちに絶縁アンプに入力される。そのため、フライングキャパシタ方式のようにコンデンサの充放電のための時間が不要である。
【００１２】
また、この燃料電池スタックのセル電圧測定装置においては、短絡線に接続された第３開閉接点を開状態とするとともに、第１開閉接点および第２開閉接点を閉状態にすることにより、抵抗を介して各セル毎に一方端子と他方端子とが接続されるため、セルの放電回路としても使用することができる。したがって、この燃料電池スタックのセル電圧測定装置によれば、セル電圧を短時間で測定するとともに、簡便にセル電圧の放電を行うことがきる。
【００１３】
請求項２に係る燃料電池スタックのセル電圧測定装置においては、グループごとにセル電圧を測定しているため、グループ分けしない場合に比べて測定電圧範囲を狭くすることができる。これにより、分解能を上げることができ、セル電圧を精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る燃料電池スタックのセル電圧測定装置を具体化した実施形態１、２を図面に基づいて以下に説明する。図１は実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置の回路図である。この燃料電池スタックのセル電圧測定装置は、燃料電池スタック１、絶縁アンプ２、制御装置３、第１開閉接点としてのリレー接点（以下「接点」と省略）Ｓ１〜Ｓ２０、第２開閉接点としてのリレー接点（以下「接点」と省略）Ｓ０、第３開閉接点としてのリレー接点（以下「接点」と省略）ＧＳ１および抵抗Ｒ１〜Ｒ２０を備えている。
【００１５】
燃料電池スタック１は複数のセルＣ１〜Ｃ２０を有している。各セルＣ１〜Ｃ２０は、燃料極（図示省略）および酸化剤極（図示省略）にそれぞれ供給された水素を含む燃料ガスおよび酸化剤ガスの化学反応により発電し、一方端子としてのカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａと他方端子としてのアノード側端子Ｃ１ｂ〜Ｃ２０ｂとの間で起電力を生じる。これらの初段セルＣ１から終段セルＣ２０のカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ１９ａとアノード側端子Ｃ２ｂ〜Ｃ２０ｂとは順次直列に接続されており、終段セルＣ２０のカソード側端子Ｃ２０ａがカソード側電極１ａに接続されるとともに、初段セルＣ１のアノード側端子Ｃ１ｂがアノード側電極１ｂに接続されている。これにより、燃料電池スタック１のカソード側電極１ａとアノード側電極１ｂとから電力を得ることができる。この燃料電池スタック１は据え置き用電源や電気自動車等の電源として用いられる。
【００１６】
各セルＣ２０〜Ｃ１のカソード側端子Ｃ１０ａ〜Ｃ１ａは接点Ｓ２０〜Ｓ１の一方端子Ｓ２０ａ〜Ｓ１ａに接続され、隣接する接点Ｓ２０〜Ｓ１の他方端子Ｓ２０ｂ〜Ｓ１ｂが抵抗Ｒ２０〜Ｒ２を介して第１接続線１２により接続されている。また、初段セルＣ１のアノード側端子は接点Ｓ０の一方端子Ｓ０ａに接続され、接点Ｓ０の他方端子Ｓ０ｂが抵抗Ｒ１を介して第２接続線１３により接点Ｓ１の他方端子Ｓ１ｂに接続されている。すなわち、各セルＣ２０〜Ｃ１のカソード側端子Ｃ１０ａ〜Ｃ１ａは、接点Ｓ２０〜Ｓ１を介して第１接続線１２または第２接続線１３に接続されており、すべての第１接続線１２及び第２接続線１３は抵抗Ｒ２０〜Ｒ１を介して接続されている。
【００１７】
第２接続線１３は絶縁アンプ２の入力に接続され、絶縁アンプ２の出力は制御装置３のＡ／Ｄ変換器（図示省略）に接続されている。接点Ｓ１〜Ｓ２０は、選択されたセルＣ１〜Ｃ２０のセル電圧を測定する場合に閉じられ、セルＣ１〜Ｃ２０のカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａを絶縁アンプ２の入力に接続する。この接点Ｓ１〜Ｓ２０の開閉は制御装置３の指令により行われる。
【００１８】
絶縁アンプ２は、絶縁アンプ２の入力電圧に対応した電圧をＡ／Ｄ変換器に出力するとともに、入力部と出力部とのグランドを分けることで電圧測定を可能にしている。抵抗Ｒ１〜Ｒ２０は、このセル電圧測定装置をセルの放電回路として使用するためのものであり、放電時にカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａからアノード側端子Ｃ１ｂ〜Ｃ２０ｂに流れる電流を制限している。この抵抗Ｒ１〜Ｒ２０の抵抗値は、各セルＣ１〜Ｃ２０の最大電圧（約１Ｖ）から決定され、１Ω〜１０Ωの値が望ましい（本実施形態においては４Ω）。なお、絶縁アンプ２の入力インピーダンスは非常に高いため、抵抗Ｒ１〜Ｒ２０がセル電圧の測定に影響を及ぼすことはない。
【００１９】
接点Ｓ０は初段セルＣ１のセル電圧を放電するためにのみ使用するものであり、セル電圧の測定に使用されることはない。この接点Ｓ０の開閉は制御装置３の指令により行われる。接点Ｓ０〜Ｓ２０をすべて閉じることにより、各セルＣ１〜Ｃ２０のカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａとアノード側端子Ｃ１ｂ〜Ｃ２０ｂとの間で放電させることができる。
【００２０】
また、初段セルＣ１のアノード側端子Ｃ１ｂは、接点ＧＳ１を介してグランドに接続される短絡線１１に接続されている。この接点ＧＳ１を閉じることによりセル電圧の測定が可能になり、開くことによりセル電圧の放電が可能になる。この接点ＧＳ１の開閉は制御装置３の指令により行われる。
【００２１】
制御装置３はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、Ａ／Ｄ変換器、入出力インターフェース等を備えている。Ａ／Ｄ変換器は絶縁アンプ２のアナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、出力インターフェースには接点Ｓ０〜Ｓ２０、ＧＳ１の開閉を行うリレー（図示省略）の駆動回路が含まれている。
【００２２】
以上の構成をした燃料電池スタックのセル電圧測定装置におけるセル電圧測定手順を図２に示す電圧測定１プログラムのフローチャートにより説明する。セル電圧の測定が開始されると、制御装置３のマイクロコンピュータにより、ステップ１００が実行される。ステップ１００においては、接点Ｓ０〜Ｓ２０を開き、接点ＧＳ１を閉じる。また、ステップ１０１においては、カウンタＩに１をセットする。このカウンタＩは、接点Ｓ１〜Ｓ２０（セルＣ１〜Ｃ２０）の番号を示すものである。これにより、セル電圧測定の準備が終了する。
【００２３】
ステップ１０２においては、カウンタＩの値に対応した接点Ｓ１〜Ｓ２０を閉じる。例えば、カウンタＩの値が１であれば接点Ｓ１を閉じ、カウンタＩの値が２であれば接点Ｓ２を閉じる。ステップ１０３においては、セル電圧を測定する。具体的には、指定した接点Ｓ１〜Ｓ２０が確実に閉じた後、Ａ／Ｄ変換器よりセル電圧をデジタル信号として入力する。このようにして得られたセル電圧は、初段セルＣ１からカウンタＩの値で示されるセルＣ１〜Ｃ２０までの積算電圧である。各セルＣ１〜Ｃ２０のセル電圧の取得方法については後述する。ステップ１０４においては、カウンタＩの値に対応した接点Ｓ１〜Ｓ２０を開く。ステップ１０５においては、カウンタＩの値をインクリメント（＋１）する。これにより、カウンタＩの値は次の接点Ｓ１〜Ｓ２０の番号を示すことになる。ステップ１０６においては、カウンタＩの値が２０より大きいか否かを調べる。カウンタＩの値が２０以下の場合（ＮＯ）、まだすべての測定を終了していないため、ステップ１０２に戻って、次の測定を行う。カウンタＩの値が２０より大きい場合（ＹＥＳ）、すべての測定を終了しているため、ステップ１０７に進む。ステップ１０７においては、接点ＧＳ１を開く。これにより、電圧測定１プログラムが終了する。
【００２４】
この電圧測定１プログラムにおけるセル電圧の取得方法について説明する。まず、カウンタＩの値が１の時、接点Ｓ１を閉じてセルＣ１のセル電圧を測定する。これにより、セルＣ１のセル電圧を取得することができる。また、カウンタＩの値が２の時、接点Ｓ２を閉じてセルＣ１、Ｃ２の積算されたセル電圧を測定する。この測定電圧とセルＣ１のセル電圧との差を算出することにより、セルＣ２のセル電圧を取得することができる。次に、カウンタＩの値が３の時、接点Ｓ３を閉じてセルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の積算されたセル電圧を測定する。この測定電圧とセルＣ１、Ｃ２の積算されたセル電圧（カウンタＩの値が２の時の測定電圧）との差を算出することにより、セルＣ３のセル電圧を取得することができる。このような操作をカウンタＩの値が２０になるまで繰り返すことにより、各セルＣ１〜Ｃ２０の電圧を取得することができる。
【００２５】
実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、各セルＣ１〜Ｃ２０のカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａが接点Ｓ１〜Ｓ２０および抵抗Ｒ１〜Ｒ２０を介して絶縁アンプ２の入力に接続された第２接続線１３に接続されており、接点Ｓ１〜Ｓ２０を閉じるだけでセル電圧が直ちに絶縁アンプ２に入力される。そのため、フライングキャパシタ方式のようにコンデンサの充放電のための時間が不要である。したがって、実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置によれば、短時間でセル電圧を測定できる。
【００２６】
また、実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、積算方式でセル電圧を測定しているため、接点としてはグランド用の１個の接点ＧＳ１、およびセルＣ１〜Ｃ２０と同じ数の接点Ｓ１〜Ｓ２０だけでよく、回路を簡素化することができる。
【００２７】
次に、図１に示す燃料電池スタックのセル電圧測定装置におけるセルの放電手順を図３に示す放電１プログラムのフローチャートにより説明する。この放電１プログラムは燃料電池スタック１が発電を停止している間に実行される。セルの放電が開始されると、制御装置３のマイクロコンピュータにより、ステップ１１０が実行される。ステップ１１０においては、接点ＧＳ１を開き、接点Ｓ０〜Ｓ２０を閉じる。ステップ１１１において、放電が終了する程度の時間待つ。そして、ステップ１１２において、電圧測定１プログラム（図２）をサブルーチンとしてコールする。すなわち、ステップ１１２においては、電圧測定１プログラムが実行され、各セルＣ１〜Ｃ２０の電圧が取得される。ステップ１１３においては、放電が完了したか否かを調べる。すべてのセルＣ１〜Ｃ２０の電圧が閾値よりも小さい場合（ＹＥＳ）、放電が完了したと判断して、放電１プログラムを終了する。閾値以上のセル電圧をもつセルがある場合（ＮＯ）、放電が完了していないと判断して、ステップ１１０に戻る。
【００２８】
実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、短絡線１１に接続された接点ＧＳ１を開状態とするとともに、接点Ｓ０〜Ｓ２０を閉状態にすることにより、抵抗Ｒ１〜Ｒ２０を介して各セルＣ１〜Ｃ２０毎にカソード側端子Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａとアノード側端子Ｃ１ｂ〜Ｃ２０ｂとが接続されるため、セルＣ１〜Ｃ２０の放電回路としても使用することができる。すなわち、燃料電池スタック１の発電中においては電圧測定１プログラムにより各セルＣ１〜Ｃ２０のセル電圧を取得することができ、燃料電池スタック１の停止中においては放電１プログラムによりセルの放電を行うことができる。そのため、この燃料電池スタックのセル電圧測定装置によれば、別途放電回路を設ける必要がなく、簡便にセル電圧の放電を行うことができる。
【００２９】
次に、実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置について説明する。実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置は、図４に示すように、図１に示した実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置と略同様であり、同一の構成については同一の符号を用いることとし、その説明を省略する。
【００３０】
図４に示すように、セルＣ１〜Ｃ２０は、セルＣ１〜Ｃ５、セルＣ６〜Ｃ１０、セルＣ１１〜Ｃ１５、およびセルＣ１６〜Ｃ２０の４つのグループに分けられる。すなわち、１つのグループには５つのセルが属しており、セルＣ１、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１６は各グループのグループ初段セルとなる。また、グループ初段セルＣ１、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１６のアノード側端子Ｃ１ｂ、Ｃ６ｂ、Ｃ１１ｂ、Ｃ１６ｂは、第３開閉接点としての接点ＧＳ１、ＧＳ２、ＧＳ３、ＧＳ４を介してグランドに接続される短絡線１１に接続されている。
【００３１】
以上の構成をした燃料電池スタックのセル電圧測定装置におけるセル電圧測定手順を図５に示す電圧測定２プログラムのフローチャートにより説明する。セル電圧の測定が開始されると、制御装置３のマイクロコンピュータにより、ステップ１２０が実行される。ステップ１２０においては、接点Ｓ０〜Ｓ２０を開くとともに、接点ＧＳ１〜ＧＳ４を開く。また、ステップ１２１においては、カウンタＩ、Ｊに１をセットする。このカウンタＩは接点Ｓ１〜Ｓ２０（セルＣ１〜Ｃ２０）の通し番号を示すものであり、カウンタＪはグループの番号を示すものである。ステップ１２２においては、カウンタＫに１をセットする。このカウンタＫはグループ内におけるグループ初段セルＣ１、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１６からのセルＣ１〜Ｃ２０の番号である。
【００３２】
ステップ１２３においては、カウンタＪの値に対応した接点ＧＳ１〜ＧＳ４を閉じる。これにより、カウンタＪで示されるグループのセル電圧が測定可能となる。例えば、カウンタＪの値が１であれば接点ＧＳ１を閉じ、セルＣ１〜Ｃ５のセル電圧が測定可能となる。また、カウンタＪの値が２であれば接点ＧＳ２を閉じ、セルＣ６〜Ｃ１０のセル電圧が測定可能となる。
【００３３】
ステップ１２４においては、カウンタＩの値に対応した接点Ｓ１〜Ｓ２０を閉じる。例えば、カウンタＩの値が１であれば接点Ｓ１を閉じ、カウンタＩの値が２であれば接点Ｓ２を閉じる。ステップ１２５においては、セル電圧を測定する。具体的には、指定した接点Ｓ１〜Ｓ２０が確実に閉じた後、Ａ／Ｄ変換器よりセル電圧をデジタル信号として入力する。このようにして得られたセル電圧は、グループ初段セルＣ１、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１６からカウンタＩの値で示されるセルＣ１〜Ｃ２０までの積算電圧である。各セルＣ１〜Ｃ２０のセル電圧の取得方法については後述する。ステップ１２６においては、カウンタＩの値に対応した接点Ｓ１〜Ｓ２０を開く。ステップ１２７においては、カウンタＩ、Ｋの値をインクリメント（＋１）する。これにより、カウンタＩの値は次の接点Ｓ１〜Ｓ２０の通し番号を示し、カウンタＫの値は次の接点Ｓ１〜Ｓ２０のグループ内での番号を示すことになる。ステップ１２８においては、カウンタＩの値が２０より大きいか否かを調べる。カウンタＩの値が２０以下の場合（ＮＯ）、まだすべての測定を終了していないため、ステップ１２９に進む。カウンタＩの値が２０より大きい場合（ＹＥＳ）、すべての測定を終了しているため、ステップ１３２に進む。
【００３４】
ステップ１２９においては、カウンタＫの値が５より大きいか否かを調べる。カウンタＫの値が５以下の場合（ＮＯ）、同一グループ内における測定を終了していないため、ステップ１２４に戻って次の測定を行う。カウンタＩの値が５より大きい場合（ＹＥＳ）、同一グループ内における測定を終了しているため、ステップ１３０に進む。ステップ１３０においては、カウンタＪの値に対応した接点ＧＳ１〜ＧＳ４を開く。これにより、そのグループのセル電圧の測定はできなくなる。ステップ１３１においては、カウンタＪの値をインクリメント（＋１）して、ステップ１２２に戻る。これにより、次のグループのセル電圧の測定が開始される。
【００３５】
ステップ１３２においては、カウンタＪの値に対応した接点ＧＳ１〜ＧＳ４を開く。これにより、そのグループのセル電圧の測定はできなくなり、電圧測定２プログラムが終了する。
【００３６】
この電圧測定２プログラムにおけるセル電圧の取得方法について説明する。カウンタＩの値が１〜５の時、接点ＧＳ１を閉じており、実施形態１の電圧測定１プログラムと同じである。カウンタＩの値が６になると、接点ＧＳ１を開き、接点ＧＳ２を閉じる。そして、接点Ｓ６を閉じてセルＣ６のセル電圧を測定する。これにより、セルＣ６のセル電圧を取得することができる。また、カウンタＩの値が７の時、接点Ｓ７を閉じてセルＣ６、Ｃ７の積算されたセル電圧を測定する。この測定電圧とセルＣ６のセル電圧との差を算出することにより、セルＣ７のセル電圧を取得することができる。次に、カウンタＩの値が８の時、接点Ｓ８を閉じてセルＣ６、Ｃ７、Ｃ８の積算されたセル電圧を測定する。この測定電圧とセルＣ６、Ｃ７の積算されたセル電圧（カウンタＩの値が７の時の測定電圧）との差を算出することにより、セルＣ８のセル電圧を取得することができる。以下、カウンタＩの値が１１、１６の時、接点ＧＳ３、ＧＳ４を閉じて、新たなグループのセル電圧の測定になる。このような操作をカウンタＩの値が２０になるまで繰り返すことにより、グループごとに各セルＣ１〜Ｃ２０の電圧を取得することができる。
【００３７】
実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置では、セルＣ１〜Ｃ２０を４つのグループに分け、グループごとにセル電圧を測定している。このため、グループ分けしない場合に比べて測定入力電圧が低くなる。よって、減圧量（電圧の減少量）を少なくすることができ、Ａ／Ｄ変換器の分解能レベルで考えた時に、低い電圧入力の場合でも減圧量が少なくなり、セル電圧を精度よく測定することができる。なお、実施形態２においては、１グループに属するセルの数を５としたが、これ以外に例えば、４、６等にすることもできる。
【００３８】
次に、図４に示す燃料電池スタックのセル電圧測定装置におけるセルの放電手順を図６に示す放電２プログラムのフローチャートにより説明する。この放電２プログラムは燃料電池スタック１が発電を停止している間に実行される。セルの放電が開始されると、制御装置３のマイクロコンピュータにより、ステップ１４０が実行される。ステップ１４０においては、接点ＧＳ１〜ＧＳ４を開き、接点Ｓ０〜Ｓ２０を閉じる。ステップ１４１において、放電が終了する程度の時間待つ。そして、ステップ１４２において、電圧測定２プログラム（図５）をサブルーチンとしてコールする。すなわち、ステップ１４２においては、電圧測定２プログラムが実行され、各セルＣ１〜Ｃ２０の電圧が取得される。ステップ１４３においては、放電が完了したか否かを調べる。すべてのセルＣ１〜Ｃ２０の電圧が閾値よりも小さい場合（ＹＥＳ）、放電が完了したと判断して、放電２プログラムを終了する。閾値以上のセル電圧をもつセルがある場合（ＮＯ）、放電が完了していないと判断して、ステップ１４０に戻る。
【００３９】
実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置においても、実施形態１と同様、セルの放電回路として使用することができるため、別途放電回路を設ける必要がなく、簡便にセル電圧の放電を行うことができる。その他の作用・効果は実施形態１と同様である。
【００４０】
なお、本発明の燃料電池スタックのセル電圧測定装置を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置の回路図。
【図２】実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置に係り、電圧測定１プログラムのフローチャート。
【図３】実施形態１の燃料電池スタックのセル電圧測定装置に係り、放電１プログラムのフローチャート
【図４】実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置の回路図。
【図５】実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置に係り、電圧測定２プログラムのフローチャート。
【図６】実施形態２の燃料電池スタックのセル電圧測定装置に係り、放電２プログラムのフローチャート
【符号の説明】
【００４２】
１…燃料電池スタック、２…絶縁アンプ、３…制御装置、１１…短絡線、１２…第１接続線、１３…第２接続線、Ｃ１〜Ｃ２０…セル、Ｃ１…初段セル、Ｃ１、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１６…グループ初段セル、Ｃ１ａ〜Ｃ２０ａ…一方端子（カソード側端子）、Ｃ１ｂ〜Ｃ２０ｂ…他方端子（アノード側端子）、Ｓ１〜Ｓ２０…第１開閉接点（接点）、Ｓ１ａ〜Ｓ２０ａ…一方端子、Ｓ１ｂ〜Ｓ２０ｂ…他方端子、Ｓ０…第２開閉接点（接点）、ＧＳ１〜ＧＳ４…第３開閉接点（接点）、Ｒ０〜Ｒ２０…抵抗。
【図１】
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【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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