(57)【要約】【課題】複数のコンデンサあるいは誘導性リアクタンス素子を含む、燃料電池等による電力駆動の車両において、簡易かつ安全にコンデンサの電荷あるいは誘導性リアクタンス素子のエネルギを望ましいレベルまで低下させる。【解決手段】燃料電池システム１０−１は、操作部を通じて指示を検知したときに、酸化ガスの供給を停止するとともに、第１の電圧変換器１２−１を通じて燃料電池で発電された電力を負荷回路１５、１６および蓄電装置１３の少なくとも一方に供給する手段と、蓄電装置側接続制御装置ＲＬ２を遮断するとともに、第１の電圧変換器１２−１および第２の電圧変換器１４−１を通じて、平滑キャパシタに蓄積された電荷を、負荷回路１５、１６を通じて放電する手段と、を有する。【選択図】図２
2009254169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、負荷回路を通じて前記移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムであって、
酸素を含む酸化ガスと水素を含む燃料ガスとの電気化学反応によって発電を行い、前記負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、
前記燃料電池の発電を停止させる指示を検知する操作部と、
電力を蓄積するとともに、前記負荷回路に電力を供給可能な蓄電装置と、
前記燃料電池スタックと前記負荷回路との間に設けられ前記燃料電池スタックの端子電圧を前記負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、
前記第１の電圧変換器と前記負荷回路との間を遮断可能に接続する燃料電池側接続制御装置と、
前記蓄電装置の端子電圧を前記負荷回路の入力電圧に変換する第２の電圧変換器と、
前記蓄電装置と前記第２の電圧変換器との間を遮断可能に接続する蓄電装置側接続制御装置と、
前記燃料電池と前記第１の電圧変換器との間、前記第１の電圧変換器と前記燃料電池側接続制御装置との間、前記燃料電池側接続制御装置と前記負荷回路との間、前記第２の電圧変換器と前記負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記操作部を通じて前記指示を検知したときに、前記第１の電圧変換器を通じて前記燃料電池で発電された電力を前記負荷回路および前記蓄電装置の少なくとも一方に供給する手段と、
前記蓄電装置側接続制御装置を遮断するとともに、前記第１の電圧変換器および第２の電圧変換器を通じて、前記平滑キャパシタに蓄積された電荷を、前記負荷回路を通じて放電する手段と、を有する、電力供給システム。
【請求項２】
前記平滑キャパシタに並列に放電抵抗が設けられている請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記放電抵抗に直列に、前記燃料電池の発電開始ともに遮断し、発電停止とともに導通する抵抗制御スイッチをさらに備える請求項１または２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
移動体に搭載され、負荷回路を通じて前記移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムであって、
酸素を含む酸化ガスと水素を含む燃料ガスとの電気化学反応によって発電を行い、前記負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックと前記負荷回路との間に設けられ前記燃料電池スタックの端子電圧を前記負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、を備え、
前記第１の電圧変換器は、
前記燃料電池と負荷回路とを接続する経路上に設けられた誘導性リアクタンス素子と、
前記誘導性リアクタンス素子の前記負荷回路側の端子と接地との間で接続と遮断とを切り替えることによって、前記誘導性リアクタンス素子に電磁エネルギを蓄積する第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子と並列に設けられ、前記第１のスイッチング素子の前記誘導性リアクタンス素子側の電位を制御可能な電位制御キャパシタと、
前記電位制御キャパシタに電荷を導入可能なダイオードと、
前記ダイオードから導入され前記電位制御キャパシタに蓄積された電荷量を低減可能な除去回路と、
前記電位制御キャパシタに並列に設けられた第１放電抵抗と、を有し、
前記電力供給システムは、さらに、
前記燃料電池と前記第１の電圧変換器との間、前記第１の電圧変換器と前記負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、
前記平滑キャパシタに並列に設けられた第２放電抵抗と、を備える電力供給システム。
【請求項５】
前記除去回路は、
誘導性リアクタンス素子と、前記誘導性リアクタンス素子を通じた前記電位制御キャパシタからの電荷の移動を遮断可能な第２のスイッチング素子とを有し、
前記電力供給システムは、さらに、
前記第１のスイッチング素子による接続と遮断を制御する制御信号発生回路と、
前記制御信号発生回路の動作を停止する際に、前記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とがともに遮断状態のときに前記制御信号発生回路の動作を停止する同期手段をさらに備える請求項４に記載の電力供給システム。
【請求項６】
移動体に搭載され、負荷回路を通じて前記移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムであって、
酸素を含む酸化ガスと水素を含む燃料ガスとの電気化学反応によって発電を行い、前記負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックと前記負荷回路との間に設けられ前記燃料電池スタックの端子電圧を前記負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、を備え、
前記第１の電圧変換器は、
前記燃料電池と負荷回路とを接続する経路上に設けられた誘導性リアクタンス素子と、
前記誘導性リアクタンス素子の前記負荷回路側の端子と接地との間で接続と遮断とを切り替えることによって、前記誘導性リアクタンス素子に電磁エネルギを蓄積する第１のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と並列に設けられ、前記スイッチング素子の前記誘導性リアクタンス素子側の電位を制御可能な電位制御キャパシタと、
前記電位制御キャパシタに電荷を導入可能なダイオードと、
前記ダイオードから導入され前記電位制御キャパシタに蓄積された電荷量を低減可能な除去回路と、を有し、
前記除去回路は、
誘導性リアクタンス素子と、前記誘導性リアクタンス素子を通じた前記電位制御キャパシタからの電荷の移動を遮断可能な第２のスイッチング素子とを有し、
さらに、前記電力供給システムは、
前記燃料電池と前記第１の電圧変換器との間、前記第１の電圧変換器と前記負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、
前記第１のスイッチング素子による接続と遮断とを制御する制御信号発生回路と、
前記制御信号発生回路の動作を停止する際に、前記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とがともに遮断状態のときに前記制御信号発生回路の動作を停止する同期手段とをさらに備える電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に代わって、燃料電池あるいは蓄電装置を備えた電力駆動の車両が提案されている。電力駆動の車両では、発電された電力、あるいは、蓄電装置に蓄積された電力を電動機に供給して、車両を駆動する。その場合に、小さな電流量で効率的に電力を供給するために、なるべく電圧を昇圧して供給することが望ましい。そのため、電源から電動機に至るまでの間でＤＣＤＣコンバータのような昇圧回路が利用されることがある。
【０００３】
ＤＣＤＣコンバータは、一般的な構成では、直流をスイッチング素子でオンオフすることでパルス状の電流電圧波形に変換し、コイル等のリアクタンス素子に導入する。そして、リアクタンス素子に発生する逆起電力をダイオードとキャパシタで平滑化して、変換後の直流を生成する。このような電力駆動の車両では、電源のスイッチが切断された後にも、コンデンサに電荷が残存する場合がある。
【０００４】
そのような残存電荷は、場合によっては、電源を構成する回路素子の損傷の原因となる。また、車両のメンテナンス時には、確実にコンデンサの残存電荷を放電し、作業の安全を確保する必要がある。そのため、従来からコンデンサの残存電荷を放電するための様々な方法が提案されている（例えば、特許文献２から４を参照）。
【０００５】
例えば、特許文献２、４では、コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗がコンデンサと並列に設けられている。このような構成では、電力利用率の観点から、放電抵抗を高く設定する必要がある。また、特許文献３は、電気自動車において、スイッチが切られた後、サーミスタによって、燃料電池ユニットを放電する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００７−２２８７８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４３２５９号公報
【特許文献３】特表２００５−５３２７７０号公報
【特許文献４】特開平１０−１６４７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、今日の燃料電池あるいは蓄電装置では、様々なコンデンサが用いられる。したがって、サーミスタ等を用いた場合には、構成が複雑となる。さらに、コンデンサ以外にも、電磁エネルギを蓄積するリアクタンス素子が用いられる。本発明の目的は、様々なコンデンサあるいは誘導性リアクタンス素子を含む、燃料電池等による電力駆動の車両において、簡易かつ安全にコンデンサの電荷あるいは誘導性リアクタンス素子のエネルギを望ましいレベルまで低下させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。本発明は、移動体に搭載され、負荷回路を通じて移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムによって例示できる。この電力供給システムは、負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、燃料電池の発電を停止させる指示を検知する操作部と、電力を蓄積するとともに、負荷回路に電力を供給可能な蓄電装置と、燃料電池スタックと負荷回路との間に設けられ燃料電池スタックの端子電圧を負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、第１の電圧変換器と負荷回路との間を遮断可能に接続する燃料電池側接続制御装置と、蓄電装置の端子
電圧を負荷回路の入力電圧に変換する第２の電圧変換器と、蓄電装置と第２の電圧変換器との間を遮断可能に接続する蓄電装置側接続制御装置と、燃料電池と第１の電圧変換器との間、第１の電圧変換器と燃料電池側接続制御装置との間、燃料電池側接続制御装置と負荷回路との間、第２の電圧変換器と負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、制御装置と、を備える。また、制御装置は、操作部を通じて指示を検知したときに、第１の電圧変換器を通じて燃料電池で発電された電力を負荷回路および蓄電装置の少なくとも一方に供給する手段と、蓄電装置側接続制御装置を遮断するとともに、第１の電圧変換器および第２の電圧変換器を通じて、平滑キャパシタに蓄積された電荷を、負荷回路を通じて放電する手段と、を有する。なお、制御装置は、操作部を通じて指示を検知したときに、酸化ガスの供給を停止するとともに、以上の制御を実行してもよい。
【０００８】
このような構成により、本電力供給システムは、蓄電装置側接続制御装置が接続状態のときに、酸化ガスの供給を停止し、第１の電圧変換器を通じて燃料電池で発電された電力を負荷回路および蓄電装置の少なくとも一方に供給する。また、蓄電装置側接続制御装置を遮断して、第１の電圧変換器および第２の電圧変換器を通じて、平滑キャパシタに蓄積された電荷を、負荷回路を通じて放電する。このようにして、極力、発電された電力を蓄電装置に蓄積した上で、平滑キャパシタに蓄積された電荷を放電できる。ただし、蓄電装置の充電状態によっては、負荷回路での消費される電力と、蓄電装置に蓄積する電力との配分を変更してもよい。
【０００９】
なお、平滑キャパシタに並列に放電抵抗を設けてもよい。放電抵抗によってさらに確実に平滑キャパシタの電荷を放電できる。また、放電抵抗に直列に、燃料電池の発電開始ともに遮断し、発電停止とともに導通する抵抗制御スイッチをさらに備えてもよい。抵抗制御スイッチによって、発電停止時にだけ、放電できるので、放電抵抗による電力の消費を低減できる。
【００１０】
また、本発明は、移動体に搭載され、負荷回路を通じて移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムであって、負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、燃料電池スタックと負荷回路との間に設けられ燃料電池スタックの端子電圧を負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、を備える電力供給システムにおいて、次の構成としてもよい。すなわち、第１の電圧変換器は、燃料電池と負荷回路とを接続する経路上に設けられた誘導性リアクタンス素子と、誘導性リアクタンス素子の負荷回路側の端子と接地との間で接続と遮断とを切り替えることによって、誘導性リアクタンス素子に電磁エネルギを蓄積する第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子と並列に設けられ、第１のスイッチング素子の誘導性アクタンス素子側の電位を制御可能な電位制御キャパシタと、電位制御キャパシタに電荷を導入可能なダイオードと、ダイオードから導入され電位制御キャパシタに蓄積された電荷量を低減可能な除去回路と、電位制御キャパシタに並列に設けられた第１放電抵抗と、を有するようにする。そして、電力供給システムは、さらに、燃料電池と第１の電圧変換器との間、第１の電圧変換器と負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、平滑キャパシタに並列に設けられた第２放電抵抗と、を備えるようにする。
【００１１】
このようにすることで、第１放電抵抗によって、電位制御キャパシタの電荷を放電できる。また、第２放電抵抗によって、平滑キャパシタの電荷を放電できる。
【００１２】
また、本発明は、移動体に搭載され、負荷回路を通じて移動体の駆動装置に電力を供給する電力供給システムであって、負荷回路に電力を供給する燃料電池スタックと、燃料電池スタックと負荷回路との間に設けられ燃料電池スタックの端子電圧を負荷回路の入力電圧に変換する第１の電圧変換器と、を備え、さらに、以下の構成としてもよい。すなわち、第１の電圧変換器は、燃料電池と負荷回路とを接続する経路上に設けられた誘導性リア
クタンス素子と、誘導性リアクタンス素子の負荷回路側の端子と接地との間で接続と遮断とを切り替えることによって、誘導性リアクタンス素子に電磁エネルギを蓄積する第１のスイッチング素子と、スイッチング素子と並列に設けられ、スイッチング素子の誘導性リアクタンス素子側の電位を制御可能な電位制御キャパシタと、電位制御キャパシタに電荷を導入可能なダイオードと、ダイオードから導入され電位制御キャパシタに蓄積された電荷量を低減可能な除去回路と、を有するようにする。また、除去回路は、誘導性リアクタンス素子と、誘導性リアクタンス素子を通じた電位制御キャパシタからの電荷の移動を遮断可能な第２のスイッチング素子とを有するようにする。さらに、電力供給システムは、燃料電池と第１の電圧変換器との間、第１の電圧変換器と負荷回路との間の少なくとも１つに設けられた平滑キャパシタと、第１のスイッチング素子による接続と遮断とを制御する制御信号発生回路と、制御信号発生回路の動作を停止する際に、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とがともに遮断状態のときに制御信号発生回路の動作を停止する同期手段を備えるようにする。
【００１３】
このような構成によって、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とがともに遮断状態のときに、制御信号発生回路を停止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、様々なコンデンサあるいは誘導性リアクタンス素子を含む、燃料電池等による電力駆動の車両において、簡易かつ安全にコンデンサの電荷あるいは誘導性リアクタンス素子のエネルギを望ましいレベルまで低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る燃料電池システム（本発明の電力供給システムに相当）を搭載した車両について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００１６】
《概要構成》
図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１０の概略構成および、該燃料電池システム１０より供給される電力を駆動源とする移動体の車両１を概略的に示す。車両１は、駆動輪２が駆動モータ（以下、単に「モータ」という。）１６によって駆動されることで自走し、移動可能となる。このモータ１６は、いわゆる三相交流モータであって、インバータ１５から交流電力の供給を受ける。更に、このインバータ１５へは、燃料電池システム１０のメイン電力源である燃料電池１１（以下、「ＦＣ１１」ともいい、本発明の燃料電池スタックに相当する。）と、二次電池であるバッテリ１３から直流電力が供給され、それがインバータ１５で交流へ変換されている。インバータ１５とモータ１６とが本発明の負荷回路に相当する。
【００１７】
ここで、燃料電池１１は、水素タンク１７に貯蔵されている水素ガスとコンプレッサ１８によって圧送されてくる空気中の酸素との電気化学反応にて発電を行い、該燃料電池１１とインバータ１５との間には、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータであるＦＣ昇圧コンバータ１２（本発明の第１の電圧変換器に相当）が電気的に接続されている。これにより、燃料電池１１からの出力電圧は、ＦＣ昇圧コンバータ１２によって制御可能な範囲で任意の電圧に昇圧され、インバータ１５に印加される。また、このＦＣ昇圧コンバータ１２の昇圧動作によって燃料電池１１の端子電圧を制御することも可能となる。尚、ＦＣ昇圧コンバータ１２の詳細な構成については、後述する。また、バッテリ１３は、充放電が可能な蓄電装置であって、該バッテリ１３とインバータ１５との間に該インバータ１５に対して上記ＦＣ昇圧コンバータ１２と並列になるように、昇圧型のバッテリ昇圧コンバータ１４（本発明の第２の電圧変換器に相当）が電気的に接続されている。これにより、バッテリ１３からの出力電圧は、バッテリ昇圧コンバータ１４によって制御可能な範囲で任意の電
圧に昇圧され、インバータ１５に印加される。また、このバッテリ昇圧コンバータ１４の昇圧動作によってインバータ１５の端子電圧を制御することも可能となる。尚、図１中に示すように、燃料電池システム１０においては、昇圧型のバッテリ昇圧コンバータ１４に代えて、昇圧動作および降圧動作が可能な昇降圧型のコンバータも採用可能である。以下の実施例では、主にバッテリ昇圧コンバータ１４を昇圧型のコンバータとして説明を進めていくが、これには昇降圧型のコンバータの採用を制限する意図は無く、その採用に際しては適宜調整が行われる。
【００１８】
また車両１には、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」といい、本発明の制御装置に相当）２０が備えられ、上述した各制御対象に電気的に接続されることで、燃料電池１１の発電やモータ１６の駆動等が制御されることになる。例えば、車両１には、ユーザからの加速要求を受けるアクセルペダルが設けられ、その開度がアクセルペダルセンサ２１によって検出され、その検出信号がＥＣＵ２０に電気的に伝えられる。また、ＥＣＵ２０は、モータ１６の回転数を検出するエンコーダにも電気的に接続され、これによりＥＣＵ２０でモータ１６の回転数が検出される。ＥＣＵ２０は、これらの検出値等に基づいて、各種の制御が可能である。
【００１９】
車両１の運転席には、燃料電池システムの始動と停止を指示するイグニッションキー２２が設けられている。ＥＣＵ２０は、ユーザのイグニッションキー２２への操作を検知して、燃料電池システムを始動し、あるいは停止する。
【００２０】
このように構成される燃料電池システム１０では、イグニッションキー２２による燃料電池システム１０の始動後、車両１のユーザが踏んだアクセルペダルの開度がアクセルペダルセンサ２１によって検出され、ＥＣＵ２０がそのアクセル開度とモータ１６の回転数等に基づいて、燃料電池１１の発電量やバッテリ１３からの充放電量が適宜制御される。ここで、移動体である車両１の燃費を向上させるために、モータ１６が高電圧低電流仕様のＰＭモータとなっている。従って、モータ１６は、低電流で高トルクを発揮することが可能となるため、モータ内部の巻線やその他の配線での発熱を軽減することが可能となり、またインバータ１５の定格出力を小さくすることが可能となる。具体的には、モータ１６では低電流で比較的大きなトルク出力を可能とするためにその逆起電圧が比較的高く設定される一方で、その高逆起電圧に抗して高回転数での駆動が可能となるように、燃料電池システム１０からの供給電圧が高く設定される。このとき、燃料電池１１とインバータ１５の間にＦＣ昇圧コンバータ１２を設け、バッテリ１３とインバータ１５との間にもバッテリ昇圧コンバータ１４を設けることで、インバータ１５への供給電圧の高電圧化が図られる。繰り返しにはなるが、このバッテリ昇圧コンバータ１４に代えて昇降圧型のコンバータも採用可能である。
【００２１】
このように燃料電池システム１０を、ＦＣ昇圧コンバータ１２を含む構成とすることで、燃料電池１１自体の出力電圧（端子間電圧）が低くても、ＦＣ昇圧コンバータ１２の昇圧動作によりモータ１６を駆動することが可能となるので、燃料電池１１のセル積層枚数を低減する等してその小型化を図ることも可能となる。その結果、車両１の重量を低減でき、その燃費向上を更に促進することができる。
【００２２】
《第１実施形態》
図２に基づいて、本実施形態に係る燃料電池システム１０の特徴について説明する。図２は、図１に示した燃料電池システム１０を詳細化した構成例であり、本実施形態の燃料電池システム１０を特に、燃料電池システム１０−１と呼ぶ。また、本実施形態のＦＣ昇圧コンバータ１２をＦＣ昇圧コンバータ１２−１とする。また、本実施形態のバッテリ昇圧コンバータ１４をバッテリ昇圧コンバータ１４−１とする。
【００２３】
ＦＣ昇圧コンバータ１２−１は、スイッチ素子Ｓ１とダイオードＤ４で構成されるスイッチング回路のスイッチ動作によって、コイルＬ１（誘導性リアクタンスに相当）に蓄えられたエネルギをモータ１６側（インバータ１５側）にダイオードＤ５を介して解放することで燃料電池１１の出力電圧を昇圧する。具体的には、コイルＬ１の一端が燃料電池１１の高電位側の端子に接続される。そして、スイッチ素子Ｓ１の一端の極が、コイルＬ１の他端に接続されるとともに、該スイッチ素子Ｓ１の他端の極が、燃料電池１１の低電位側の端子に接続されている。また、ダイオードＤ５のカソード端子がコイルＬ１の他端に接続され、更に、コンデンサＣ３が、ダイオードＤ５のアノード端子とスイッチ素子Ｓ１の他端との間に接続されている。尚、このＦＣ昇圧コンバータ１２−１において、コンデンサＣ３は、昇圧電圧の平滑コンデンサとして機能する（以下、このような機能を有するコンデンサを平滑コンデンサともいう）。また、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１には、燃料電池１１側に平滑コンデンサＣ１も設けられ、これにより燃料電池１１の出力電流のリップルを低減することが可能となる。
【００２４】
さらに、図２の回路では、燃料電池１１とＦＣ昇圧コンバータ１２−１とは、サービスプラグＳＰを介して接続されている。サービスプラグＳＰは、燃料電池１１の出力端子をＦＣ昇圧コンバータ１２−１から切り離すスイッチである。また、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１の入力端子側にて、高電位側の端子と低電位側端子とを接続する平滑化コンデンサＣ１が設けられている。さらに、サービスプラグＳＰを挟んで、平滑化コンデンサＣ１と並列に放電抵抗Ｒ１１およびスイッチＳ２０が設けられている。さらに、図２の回路では、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１の出力側（インバータ１５側）には、リレーＲＬ１が設けられている。ここで、リレーＲＬ１は、燃料電池１１の出力電圧を昇圧した後の電圧にて、回路を遮断または接続状態とする。このため、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１の昇圧前、すなわち、燃料電池１１とＦＣ昇圧コンバータ１２−１との間に設置されるリレーと比較して、電流容量が小さく、小型化が可能である。
【００２５】
バッテリ昇圧コンバータ１４−１の構成も、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１と同様である。すなわち、バッテリ昇圧コンバータ１４−１は、バッテリ１３側から、インバータ１５に向かって、平滑化コンデンサＣ１０、コイルＬ１０、スイッチ素子Ｓ１１、ダイオードＤ１１を有している。さらに、図２の回路では、バッテリ１３と、バッテリ昇圧コンバータ１４−１とは、リレーＲＬ２を介して接続されている。
【００２６】
さらに、図２では、インバータ１５の入力端子と並列に平滑コンデンサＣ５が設けられている。
【００２７】
図３は、燃料電池システム１０−１を停止する時のタイミングチャートである。図３は、横軸が時刻を示している。また、図３のグラフは、最上段から、イグニッションキーのオンオフ状態、燃料電池１１の端子電圧、ＦＣリレーＲＬ１のオンオフ状態、バッテリリレーＲＬ２のオンオフ状態、およびインバータ１５の入力電圧（ＦＣ昇圧コンバータ１２−１の出力端子の電圧）の時間変化をそれぞれ示している。図３に示したシーケンスは、図１に示したＥＣＵ２０の制御によって実行される。
【００２８】
燃料電池システム１０−１停止の際には、車両１へのアクセルプラグの踏み込みが解除される。すると、システム負荷の低下に伴い、ＦＣ昇圧コンバータ１２−１のインバータ１５への供給電圧が低下する（矢印Ｔ１）。なお、イグニッションキー２２のオフによって、コンプレッサ１８の動作を停止してもよい。
【００２９】
そして、イグニッションキー２２がオフされると、ＥＣＵ２０は、ＦＣリレーＲＬ１の溶着チェックを実行する（矢印Ｔ２）。溶着チェックは、ＦＣリレーＲＬ１の高圧側端子ＲＬ１−１および低圧側端子ＲＬ１−２をそれぞれ１つずつオフにした状態で、インバー
タ１５を通じてモータ１６に電力を供給し、コンデンサＣ５の両端の電圧低下を確認する。なお、このとき、ＥＣＵ２０は、バッテリ昇圧コンバータ１４−１からの電力供給を一時的に停止しておけばよい。あるいは、ＥＣＵ２０は、バッテリ昇圧コンバータ１４−１からの供給電圧をコンデンサＣ５の端子電圧より低下しておけばよい。
【００３０】
そして、モータ１６での電力消費にも拘わらず、コンデンサＣ５両端の電圧が低下しない場合、ＥＣＵ２０は、ＦＣリレーＲＬ１の溶着と判定し、所定の警報を運転席の表示装置に出力し、所定の処置をユーザに促す。
【００３１】
一方、ＦＣリレーＲＬ１の溶着がないと判断すると、ＥＣＵ２０は、燃料電池１１で発電される電力およびＦＣ昇圧コンバータ１２−１の燃料電池側のコンデンサＣ１に蓄積された電力をＦＣ昇圧コンバータ１２−１およびバッテリ昇圧コンバータ１４−１を通じて、バッテリ１３に蓄積する。
【００３２】
このとき、バッテリスイッチＳ１０は、オンされている。したがって、可能な限り燃料電池１１で発電された電力および平滑コンデンサＣ１に蓄積された電力をバッテリ１３に取り込むことができる。なお、このとき、ＥＣＵ２０は、燃料電池１１で発電される電力およびコンデンサＣ１に蓄積された電力をインバータ１５およびモータ１６、あるいは他の装置（補機という）で消費してもよい。例えば、バッテリ１３の充電状態が満充電に近い場合には、より多くの電力をモータ１５、あるいは他の装置（補機という）で消費すればよい。一方、バッテリ１３に充電する余裕が十分にある場合には、モータ１５、あるいは他の装置（補機という）で消費を少なくすればよい。この制御によって、燃料電池１１およびコンデンサＣ１の端子電圧は、次第に低下し、目標値Ｖ０以下の範囲になる（矢印Ｔ３）。
【００３３】
次に、ＥＣＵ２０は、バッテリリレーＲＬ２に対して、溶着チェックを実行する（矢印Ｔ４）。すなわち、ＥＣＵ２０は、バッテリリレーＲＬ２の高圧側端子ＲＬ２−１および低圧側端子ＲＬ２−２をそれぞれ１つずつオフにした状態で、インバータ１５を通じてモータ１６に電力を供給し、コンデンサＣ１０の両端の電圧低下を確認する。
【００３４】
このとき、燃料電池１１およびコンデンサＣ１の端子電圧は、バッテリ１３への充電、モータ１６での消費等によってすでに引き下げられているため、ダイオードＤ５が、逆バイアスとなり、遮断状態になる。
【００３５】
そして、モータ１６での電力消費にも拘わらず、コンデンサＣ１０両端の電圧が低下しない場合、ＥＣＵ２０は、バッテリリレーＲＬ２の溶着と判定し、所定の警報を運転席の表示装置に出力し、所定の処置をユーザに促す。
【００３６】
一方、バッテリリレーＲＬ２の溶着がないと判断すると、ＥＣＵ２０は、まず、バッテリリレーＲＬ２をオフにする（矢印Ｔ５）。そして、ＥＣＵ２０は、図２の回路のそれぞれの平滑化のためのコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５、およびＣ１０に蓄積されている電力をインバータ１５およびモータ１６を通じて消費する。このとき、すでに、上述のように、コンデンサＣ１の端子電圧は、引き下げられているが、ダイオードＤ５が、順バイアスとなる範囲でさらに、電圧が引き下げられる。
【００３７】
その結果、それぞれのコンデンサの電荷が放電され、端子電圧が低下する。図３の最下段には、インバータ１５の入力電圧が例示されている。この例では、インバータ１５の入力電圧が目標値Ｖ０以下の範囲に低下している（矢印Ｔ６）。そして、ＥＣＵ２０は、ＦＣリレーＲＬ１をオフし、燃料電池システム１０−１を停止する。
【００３８】
以上のような手順により、可能な限りバッテリ１３に蓄積する電力を増加した上で、図２に示した燃料電池システム１０−１のそれぞれの平滑化のためのコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５、およびＣ１０の残存電荷を確実に所定のレベルまで放電することができる。
【００３９】
なお、図２の回路では、コンデンサＣ３と並列に放電抵抗が設けられているので、コンデンサＣ３の電荷は、時間とともに放電抵抗Ｒ３でも放電する。また、コンデンサＣ１の電荷も、コイルＬ１およびダイオードＤ５を通じて、放電抵抗Ｒ３で時間ともに放電する。また、コンデンサＣ１の電荷を、リレーＲＬ３を通じて放電抵抗Ｒ１１で放電してもよい。
【００４０】
《第２実施形態》
図４から図６Ｆの図面に基づいて、本発明の第２実施形態に係る燃料電池システム１０を説明する。上記実施形態では、燃料電池システム停止時に、平滑化コンデンサの残留電荷を放電する制御シーケンスについて説明した。また、その場合に、平滑化コンデンサに並列に放電抵抗を設ける構成について説明した。
【００４１】
本実施形態では、さらに、ソフトスイッチングと呼ぶ機能を追加したＦＣ昇圧コンバータ１２−２において、コンデンサの残存電荷を放電する技術について説明する。他の構成および作用は、第１実施形態と同様である。そこで、同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２を含む燃料電池システム１０−２について説明する。
【００４２】
図４は、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２を中心として、燃料電池システム１０の電気的構成を示す図であるが、説明を簡便にするためにバッテリ１３およびバッテリ昇圧コンバータ１４の記載は省略している。
【００４３】
ＦＣ昇圧コンバータ１２−２は、ＤＣ−ＤＣコンバータとしての昇圧動作を行うための主昇圧回路１２ａと、後述するソフトスイッチング動作を行うための補助回路１２ｂとで構成されている。
【００４４】
補助回路１２ｂには、先ずスイッチ素子Ｓ１（本発明の第１のスイッチング素子に相当）に並列に接続された、ダイオードＤ３と、それに直列に接続されたスナバコンデンサＣ２（本発明の電位制御キャパシタに相当）とを含む第一直列接続体が含まれる。この第一直列接続体では、ダイオードＤ３のカソード端子がコイルＬ１の他端に接続され、そのアノード端子がスナバコンデンサＣ２の一端に接続されている。更に、該スナバコンデンサＣ２の他端は、燃料電池１１の低電位側の端子に接続されている。更に、補助回路１２ｂには、誘導素子であるコイルＬ２と、ダイオードＤ２と、スイッチ素子Ｓ２（本発明の第２のスイッチング素子に相当）およびダイオードＤ１で構成されるスイッチング回路とが直列に接続された第二直列接続体（本発明の除去回路に相当）が含まれる。この第二直列接続体では、コイルＬ２の一端が、第一直列接続体のダイオードＤ３とスナバコンデンサＣ２との接続部位に接続される。更に、ダイオードＤ２のカソード端子が、コイルＬ２の他端に接続されるとともに、そのアノード端子が、スイッチ素子Ｓ２の一端の極に接続される。また、スイッチ素子Ｓ２の他端は、コイルＬ１の一端側に接続される。尚、この第二直列接続体の回路トポロジーについては、コイルＬ２、ダイオードＤ２、スイッチ素子Ｓ２等によるスイッチング回路の直列順序は、適宜入れ替えた形態も採用し得る。特に、図４に示す状態に代えて、コイルＬ２とスイッチ素子Ｓ２等によるスイッチング回路の順序を入れ替えることで、実際の実装回路ではコイルＬ１とコイルＬ２は一体化でき、半導体素子のモジュール化が容易となる。
【００４５】
このように構成されるＦＣ昇圧コンバータ１２−２は、スイッチ素子Ｓ１のスイッチン
グデューティ比を調整することで、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２による昇圧比、即ちＦＣ昇圧コンバータ１２−２に入力される燃料電池１１の出力電圧に対する、インバータ１５にかけられるＦＣ昇圧コンバータ１２−２の出力電圧の比が制御される。また、このスイッチ素子Ｓ１のスイッチング動作において補助回路１２ｂのスイッチ素子Ｓ２のスイッチング動作を介在させることで、後述するいわゆるソフトスイッチングが実現され、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２でのスイッチングロスを大きく低減させることが可能となる。
【００４６】
次に、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２におけるソフトスイッチングについて、図５、６Ａ〜６Ｆに基づいて説明する。図５は、ソフトスイッチング動作を介したＦＣ昇圧コンバータ１２−２での昇圧のための一サイクルの処理（以下、「ソフトスイッチング処理」という。）のフローチャートである。当該ソフトスイッチング処理は、Ｓ１０１〜Ｓ１０６の各処理がＥＣＵ２０によって順次行われて一サイクルを形成するが、各処理によるＦＣ昇圧コンバータ１２−２での電流、電圧の流れるモードをそれぞれモード１〜モード６として表現し、その状態を図６Ａ〜６Ｆに示す。以下、これらの図に基づいて、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２でのソフトスイッチング処理について説明する。尚、図６Ａ〜図６Ｆにおいては、図面の表示を簡潔にするため、主昇圧回路１２ａと補助回路１２ｂの参照番号の記載は省略しているが、各モードの説明においては、各回路を引用する場合がある。また、各図中、太矢印で示されるのは、回路を流れる電流を意味している。
【００４７】
尚、図５に示すソフトスイッチング処理が行われる初期状態は、燃料電池１１からインバータ１５およびモータ１６に電力が供給されている状態、即ちスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２がともにターンオフされることで、コイルＬ１、ダイオードＤ５を介して電流がインバータ１５側に流れている状態である。したがって、当該ソフトスイッチング処理の一サイクルが終了すると、この初期状態と同質の状態に至ることになる。
【００４８】
ソフトスイッチング処理において、先ずＳ１０１では図６Ａに示されるモード１の電流・電圧状態が形成される。具体的には、スイッチ素子Ｓ１はターンオフの状態でスイッチ素子Ｓ２をターンオンする。このようにすると、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２の出口電圧ＶＨと入口電圧ＶＬの電位差によって、コイルＬ１及びダイオードＤ５を介してインバータ１５側に流れていた電流が、補助回路１２ｂ側に徐々に移行していく。尚、図６Ａ中には、その電流の移行の様子を白抜き矢印で示している。
【００４９】
次に、Ｓ１０２では、Ｓ１０１の状態が所定時間継続すると、ダイオードＤ５を流れる電流がゼロとなり、代わってスナバコンデンサＣ２と燃料電池１１の電圧ＶＬとの電位差により、スナバコンデンサＣ２に蓄電されていた電荷が補助回路１２ｂ側に流れ込んでいく（図６Ｂに示すモード２の状態）。このスナバコンデンサＣ２は、スイッチ素子Ｓ１にかかる電圧を決定する機能を有している。スイッチ素子Ｓ１をターンオンするときに該スイッチ素子Ｓ１に印加される電圧に影響を与えるスナバコンデンサＣ２の電荷が、モード２では補助回路１２ｂに流れ込むことで、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧が低下していく。このとき、コイルＬ２とスナバコンデンサＣ２の半波共振により、スナバコンデンサＣ２の電圧がゼロとなるまで、電流は流れ続ける。この結果、後述するＳ１０３でのスイッチ素子Ｓ１のターンオン時のその印加電圧を下げることが可能となる。
【００５０】
更に、Ｓ１０３においては、スナバコンデンサＣ２の電荷が抜け切ったら、スイッチ素子Ｓ１が更にターンオンされ、図６Ｃに示されるモード３の電流・電圧状態が形成される。即ち、スナバコンデンサＣ２の電圧がゼロとなった状態ではスイッチ素子Ｓ１にかかる電圧もゼロとなり、そして、その状態でスイッチ素子Ｓ１をターンオンすることにより、スイッチ素子Ｓ１をゼロ電圧状態にした上でコイルＬ１およびスイッチ素子Ｓ１の経路に電流を流し始めることになるため、スイッチ素子Ｓ１におけるスイッチング損失を理論上、ゼロとすることができる。
【００５１】
そして、Ｓ１０４では、Ｓ１０３の状態が継続することで、コイルＬ１に流れ込んでいく電流量を増加させて、コイルＬ１に蓄えられるエネルギを徐々に増やしていく。この状態が、図６Ｄに示されるモード４の電流・電圧状態である。その後、コイルＬ１に所望のエネルギが蓄えられると、Ｓ１０５において、スイッチ素子Ｓ１及びＳ２がターンオフされる。すると、上記モード２で電荷が抜かれて低電圧状態となっているスナバコンデンサＣ２に電荷が充電され、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２の出口電圧ＶＨと同電圧に至る。この状態が、図６Ｅに示されるモード５の電流・電圧状態である。そして、スナバコンデンサＣ２が電圧ＶＨまで充電されると、Ｓ１０６においてコイルＬ１に蓄えられたエネルギがインバータ１５側に解放される。この状態が、図６Ｆに示されるモード６の電流・電圧状態である。尚、このモード５が行われるとき、スイッチ素子Ｓ１にかかる電圧はスナバコンデンサＣ２により電圧の立ち上がりを遅らせられるため、スイッチ素子Ｓ１におけるテール電流によるスイッチング損失をより小さくできる。
【００５２】
上述のようにＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を一サイクルとしてソフトスイッチング処理を行うことで、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２におけるスイッチング損失を可及的に抑制した上で、燃料電池１１の出力電圧を昇圧しインバータ１５に供給可能となる。その結果、高電圧低電流モータであるモータ１６を効率的に駆動することが可能となる。
【００５３】
ここで、放電抵抗Ｒ２（本発明の第１放電抵抗に相当）およびＲ３（本発明の第２放電抵抗に相当）の機能ついて説明する。放電抵抗Ｒ２は、スナバコンデンサＣ２に並列に設けられている。また、放電抵抗Ｒ３は、平滑コンデンサＣ３に並列に設けられている。したがって、例えば、第１実施形態で説明したようなシーケンスを実行しない場合でも、平滑コンデンサＣ３の電荷は、放電抵抗Ｒ３を通じて、時間とともに放電し、最終的には、平滑コンデンサＣ３の端子電圧を目標値Ｖ０以下の範囲にすることができる。
【００５４】
一方、スナバコンデンサＣ２の電荷が残存した状態で、スイッチＳ２がオフになった場合でも、スナバコンデンサＣ２の電荷は、時間とともに放電抵抗Ｒ２を通じて放電する。したがって、最終的には、コンデンサＣ２の端子電圧を目標値Ｖ０以下の範囲にすることができる。
【００５５】
この場合、放電抵抗Ｒ２およびＲ３の抵抗値は、放電の目標速度（目標完了時間）と、放電抵抗Ｒ２およびＲ３での電力の損失を考慮して適切な値を選択すればよい。
【００５６】
以上述べたように、本実施形態の燃料電池システム１０−２によれば、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２において、ソフトスイッチングを実現する補助回路１２ｂを設けた場合でも、燃料電池システム１０−２の停止により、確実に、スナバコンデンサＣ２および平滑化のためのコンデンサＣ３の残存電荷を放電できる。
【００５７】
《第３実施形態》
図７を参照して、本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。上記第２実施形態では、ソフトスイッチングと呼ばれる機能を実現する補助回路を追加したＦＣ昇圧コンバータ１２−２を含む燃料電池システム１０−２にて、スナバコンデンサＣ２および平滑化のためのコンデンサＣ３に並列に接続した放電抵抗によってそれぞれのコンデンサの電荷を放電する機能を説明した。
【００５８】
本実施形態では、そのような放電抵抗に直列に、燃料電池システム１０−２の停止とともにオンとなるスイッチを設けた燃料電池システム１０について説明する。他の構成および作用は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。そこで、同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
本実施形態の燃料電池システム１０−３では、図７のように、スナバコネンデンサＣ２に並列にディスチャージ回路ＤＣＣ２が設けられている。また、平滑コンデンサＣ３に並列にディスチャージ回路ＤＣＣ３が設けられている。ディスチャージ回路ＤＣＣ２は、放電抵抗Ｒ２およびスイッチＳ２０を直列にして構成されている。また、ディスチャージ回路ＤＣＣ３は、放電抵抗Ｒ３およびスイッチＳ３０を直列にして構成されている。スイッチＳ２０あるいはＳ３０が本発明の抵抗制御スイッチに相当する。
【００６０】
燃料電池システム１０−３の運転中は、スイッチＳ２０およびＳ３０は、オフにされている。そして、燃料電池システム１０−３の停止時には、ＥＣＵ２０は、スイッチＳ２０およびＳ３０をオンにする。すなわち、スイッチＳ２０およびＳ３０は、ノーマリオンのスイッチとして機能する。したがって、燃料電池システム１０−３の運転中には、スナバコンデンサＣ２および平滑化のためのコンデンサＣ３の電荷が無駄に放電されることなく、燃料電池システム１０−３の停止時に、確実に、ナバコンデンサＣ２および平滑化のためのコンデンサＣ３の電荷を放電できる。なお、スイッチＳ２０、Ｓ３０は、例えば、車両のイグニッションキーのオフとともに、オンするスイッチとして構成とすればよい。
【００６１】
《第４実施形態》
図８から図１０を参照して、本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。上記第２実施形態および第３実施形態では、ソフトスイッチングと呼ばれる機能を実現する補助回路を追加したＦＣ昇圧コンバータ１２−２を含む燃料電池システム１０−２にて、コンデンサに並列に接続した放電抵抗によって平滑化コンデンサの電荷を放電する機能を説明した。
【００６２】
本実施形態では、燃料電池システム１０−２をシャットダウンする際に、上記補助回路にて、誘導性リアクタンス素子であるコイルＬ２の電磁エネルギを消失する手順について説明する。他の構成および作用は、第２実施形態または第３実施形態と同様である。そこで、同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、ここでは、放電抵抗Ｒ２、Ｒ３あるいはディスチャージ回路ＤＳＣ２、ＤＣＳ３は省略する。
【００６３】
図８は、第２実施形態で説明したソフトスイッチングを実現するＦＣ昇圧コンバータ１２−２を含む燃料電池システム１０−２の回路を例示する図である。本実施形態では、燃料電池システム１０−２停止の際のＦＣ昇圧コンバータ１２−２（スイッチング素子Ｓ１）への制御パルスを停止する制御を説明する。
【００６４】
燃料電池システム１０−２に何らかの異常が発生し、ＥＣＵ２０にてシャットダウン要求が発生した場合、直ちに、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２をシャットダウンすると、コイルＬ２の逆起電力によって、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２の回路素子、特にスイッチＳ２を含む回路素子に過電圧が加わる可能性がある。ここで、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２のシャットダウンとは、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２（スイッチＳ２）をスイッチングする制御パルスの停止をいう。
【００６５】
図９に、スイッチＳ１およびＳ２のオンおよびオフのタイミングチャートの例を示す。本実施形態の燃料電池システム１０−２では、ＥＣＵ２０にシャットダウン要求が発生した場合、スイッチＳ１およびＳ２がともにオフとなるタイミングまで待って、シャットダウンを実行する（図９のシャットダウン可能期間参照）。
【００６６】
具体的には、スイッチＳ１およびスイッチＳ２をオフにする制御信号と、例えば、ＡＮＤ回路によって同期して、スイッチＳ１およびスイッチＳ２がオフのタイミングで、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２のシャットダウンを実行する。あるいは、ＥＣＵ２０が、スイッ
チＳ１およびスイッチＳ２のステータスを監視し、スイッチＳ１およびスイッチＳ２がオフのタイミングで、ＦＣ昇圧コンバータ１２−２のシャットダウンを実行してもよい。
【００６７】
図１０に、シャットダウンを実行する回路構成の例を示す。この回路構成では、ＥＣＵ２０からのシャットダウン信号が、スイッチＳ１の接続状態を示す信号、およびスイッチＳ２の接続状態を示す信号とともにＡＮＤ回路に入力され、ＡＮＤ回路の出力信号が、制御パルス発生回路の停止信号となっている。スイッチＳ１の接続状態を示す信号、およびスイッチＳ２の接続状態を示す信号は、ともに論理値が反転されてＡＮＤ回路に入力されている。したがって、ＥＣＵ２０からのシャットダウン信号がアサートされ、かつ、スイッチＳ１、Ｓ２の接続状態がいずれもＬＯレベル（スイッチオフ）のときに、スイッチＳ１とスイッチＳ２を制御する制御パルス発生回路が停止されることになる。
【００６８】
このような構成あるいは制御手順によって、スイッチＳ１およびＳ２がオフとなり、コイルＬ２に電磁エネルギが蓄積されていないタイミングでシャットダウンが実行される。したがって、例えば、ダイオードＤ２とスイッチＳ２の間のノード付近に高電圧が発生するのを回避して、シャットダウンを実行できる。
【００６９】
この場合に、シャットダウン要求を受けた時点からの遅延時間は、最大でも、ＦＣ昇圧コンバータのデューティサイクル程度であり、異常が発生した場合にも十分に小さい遅延時間にて、高電圧の発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの概略構成および移動体を概略的に示す図である。
【図２】燃料電池システムを詳細化した構成例である。
【図３】燃料電池システムを停止する時のタイミングチャートである。
【図４】燃料電池システムの電気的構成を示す図である。
【図５】図２に示すＦＣ昇圧コンバータで行われる電圧昇圧のためのソフトスイッチング処理の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード１の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図６Ｂ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード２の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図６Ｃ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード３の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図６Ｄ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード４の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図６Ｅ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード５の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図６Ｆ】図３に示すソフトスイッチング処理のモード６の動作が行われるときの、ＦＣ昇圧コンバータにおける電流の流れを概略的に示す図である。
【図７】第３実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図８】ソフトスイッチングを実現するＦＣ昇圧コンバータを含む燃料電池システムの回路を例示する図である。
【図９】図８の回路のタイミングチャートを例示する図である。
【図１０】シャットダウンを実行する回路構成の例である。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・・車両
１０・・・・燃料電池システム
１１・・・・燃料電池（ＦＣ）
１２−１、１２−２・・・・ＦＣ昇圧コンバータ
１２ａ・・・・メイン昇圧回路
１２ｂ・・・・補助回路
１３・・・・バッテリ
１４−１、１４−２・・・・バッテリ昇圧コンバータ
１５・・・・インバータ
１６・・・・モータ
２０・・・・ＥＣＵ
２１・・・・アクセルペダルセンサ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・・スイッチ素子
Ｃ１、Ｃ３、Ｃ１０・・・・平滑コンデンサ
Ｃ２・・・・スナバコンデンサ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・・コイル
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５・・・・ダイオード
Ｒ３、Ｒ１１・・・・放電抵抗
ＲＬ１・・・・ＦＣリレー
ＲＬ２・・・・バッテリリレー
【図１】
2009254169.tif 000003
【図２】
2009254169.tif 000004
【図３】
2009254169.tif 000005
【図４】
2009254169.tif 000006
【図５】
2009254169.tif 000007
【図６Ａ】
2009254169.tif 000008
【図６Ｂ】
2009254169.tif 000009
【図６Ｃ】
2009254169.tif 000010
【図６Ｄ】
2009254169.tif 000011
【図６Ｅ】
2009254169.tif 000012
【図６Ｆ】
2009254169.tif 000013
【図７】
2009254169.tif 000014
【図８】
2009254169.tif 000015
【図９】
2009254169.tif 000016
【図１０】
2009254169.tif 000017