燃料电池系统技术方案

一种燃料电池系统包括：转换器，其使从燃料电池输入的电压升压；电压控制装置，其可以控制从电力存储单元输入的电压；驱动电路，其将从转换器和电压控制装置输入的直流电力转换成交流电力并且将转换后的电力输出至负载；继电器，其在燃料电池和驱动电路彼此连接的连接状态与燃料电池和驱动电路彼此断开的断开状态之间切换；以及控制器，其在燃料电池系统要被停止的情况下，通过使用继电器与燃料电池之间的指标电流值以及继电器与转换器之间的第一指标电压值的不同的确定方法来确定继电器是否被焊接。

Fuel cell system

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
本专利技术涉及燃料电池系统。相关技术的描述已知以下燃料电池系统的配置：在该燃料电池系统的配置中，在燃料电池与电力控制器之间设置在电连接与断开之间切换的继电器，该燃料电池通过接收燃料气体的供应来生成电力，该电力控制器通过从燃料电池接收电力供应来控制负载例如驱动马达。通常继电器被设置在直流电源的正极线和负极线中的每一个上。一些这样的燃料电池系统执行在启动或停止燃料电池时确定继电器触点(在下文中也可以被简称为继电器)是否被焊接的处理(参见日本专利申请公布第2017-98061号(JP2017-98061A))。
技术实现思路
在JP2017-98061A的燃料电池系统中，当要停止燃料电池的电力生成时，关断一个电源线上的继电器并且尝试通过电力控制器操作负载例如驱动马达。如果已经被关断的一侧的继电器未被焊接，则来自燃料电池侧的电力不会被供应给电力控制器。因此，电力控制器侧的电源线中的电压耗尽内置电容器中的电荷并且迅速减小。如果继电器被焊接，则从燃料电池持续供应电力达一段时间，使得电力控制器的电源线中的电压比在继电器未被未焊接的情况下更慢地减小。因此，可以通过确定该电压来确定继电器是否具有焊接故障。还可以通过在继电器被关断之后检测从燃料电池侧流到电力控制器侧的电流而不是电压来检测是否已经发生继电器的焊接故障。这样的燃料电池系统的优点在于，它可以检测将燃料电池侧与电力控制器侧彼此切断的继电器的焊接故障。然而，期望进一步提高检测继电器的焊接故障的准确度。(1)本专利技术的一个方面涉及一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括：燃料电池；转换器，其使从燃料电池输入的电压升压并输出升压后的电压；电力存储单元，其被配置成存储电力；电压控制装置，其连接至转换器的输出侧的线路，并且被配置成能够控制从电力存储单元输入的电压并将电压提供给线路；驱动电路，其连接至线路并驱动负载；继电器，其被设置在转换器和电压控制装置与线路连接的位置之间，并且在燃料电池和驱动电路彼此连接的电连接状态与燃料电池和驱动电路彼此电断开的电断开连接状态之间切换；指标电流获取单元，其被配置成获取继电器与燃料电池之间的指标电流值；第一指标电压获取单元，其被配置成获取继电器与转换器之间的第一指标电压值；以及控制器。控制器被配置成：在燃料电池系统要被停止的情况下，通过创建不从电压控制装置供应电力的状态并断开继电器，并且然后对第一设定值与在向驱动电路发送信号以使负载放电之后获取的指标电流值进行比较，来进行确定继电器是否被焊接的初始电流确定；在初始电流确定发现指标电流值不超过第一设定值的情况下，确定继电器未被焊接；在初始电流确定发现指标电流值等于或大于第一设定值的情况下，认为不能确定继电器未被焊接，并且通过下述操作进行重新确定：创建从电压控制装置供应电力的状态并连接继电器以将电压控制装置与驱动电路之间的高电压侧电压转变至已经被升压到第一电压的第一状态，并且然后在保持从电压控制装置供应电力的状态的情况下断开继电器以将高电压侧电压转变至已经被降压到低于第一电压的第二电压的第二状态，并且然后对第二设定值和作为第一状态下的第一指标电压值与第二状态下的第二指标电压值之间的差值的第一差值进行比较；以及在重新确定发现第一差值等于或大于第二设定值的情况下，确定继电器被焊接。根据该方面，通过使用由指标电流获取单元获取的指标电流值的初始电流确定和使用由第一指标电压获取单元获取的第一指标电压值的重新确定来确定继电器是否被焊接。因此，通过分别使用指标电流获取单元和第一指标电压获取单元的不同确定来确定继电器是否被焊接，这可以提高检测继电器的焊接故障的准确度。此外，由于在指标电流值不超过第一设定值的情况下控制器不进行重新确定，因此可以缩短确定继电器是否被焊接所花费的时间。(2)上述燃料电池系统还可以包括第二指标电压获取单元，第二指标电压获取单元被配置成获取燃料电池与转换器之间的第二指标电压值。控制器可以被配置成：在燃料电池系统要被停止的情况下，在创建不从电压控制装置供应电力的状态并断开继电器之后并且在进行初始电流确定之前的时刻处，进行对第二指标电压值与第三设定值进行比较的比较确定；在比较确定发现第二指标电压值等于或大于第三设定值的情况下，进行初始电流确定；在比较确定发现第二指标电压值不超过第三设定值的情况下，通过对第四设定值与作为响应于信号进行放电之前和之后的第一指标电压值之间的差值的第二差值进行比较，进行确定继电器是否被焊接的初始电压确定；在初始电压确定发现第二差值不超过第四设定值的情况下，确定继电器未被焊接；以及在初始电压确定发现第二差值等于或大于第四设定值的情况下，认为不能确定继电器未被焊接，并且进行重新确定。根据该方面，在很可能由于燃料电池的低输出电压而使电流仅在其中指标电流获取单元的电流检测准精度低的范围内流动的情况下，进行初始电压确定，初始电压确定是使用第一指标电压值的确定。因此，通过作为使用第一指标电压值的不同确定的初始电压确定和重新确定来确定继电器是否被焊接，这可以提高检测继电器的焊接故障的准确度。此外，由于在第一指标电压值不超过第四设定值的情况下控制器不进行重新确定，因此可以缩短确定继电器是否被焊接所花费的时间。(3)上述燃料电池系统还可以包括通知单元，该通知单元被配置成给出继电器被焊接的通知。控制器可以被配置成：在控制器确定继电器被焊接的情况下使通知单元给出继电器被焊接的通知。根据该方面，使用燃料电池系统的用户可以知道继电器被焊接。本专利技术还可以以除了燃料电池系统之外的各种其他形式实施。例如，本专利技术可以以诸如安装在车辆中的燃料电池系统中的继电器的焊接确定方法、执行该焊接确定方法的控制装置、实现该焊接确定方法的计算机程序、记录该计算机程序的记录介质以及配备有燃料电池系统的移动体的形式来实施。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：图1是示出第一实施方式的燃料电池系统的配置的图；图2是示出由控制器执行的焊接确定处理的流程图；图3是示出由控制器执行的焊接确定处理的流程图；图4是示出焊接确定处理结束前的状态变化的时序图；图5是示出由控制器执行的焊接确定处理的流程图；图6是示出由控制器执行的焊接确定处理的流程图；以及图7是示出焊接确定处理结束前的状态变化的时序图。具体实施方式A.第一实施方式A1.装置配置图1是示出本专利技术的第一实施方式的燃料电池系统10的配置的图。燃料电池系统10安装在车辆中并且向包括稍后要描述的空气压缩机MG1和驱动马达MG2的负载供应电力。燃料电池系统10包括燃料电池110、电压传感器115、第一转换器120、第一指标电压传感器125、第一电容器C1、FC继电器130、二次电池140、电压传感器145、二次电池继电器150、高电压辅助装置160、PCU200、低电压辅助装置240、空气调节压缩机250、空气压缩机MG1、控制器300和通知单元310。PCU是电力控制单元的缩写。燃料电池系统10作为外部负载电连接至驱动马达MG2。在另一实施方式中，驱动马达MG2可以是燃料电池系统10的部件。燃料电池110具有其中多个单电池堆叠的堆叠结构。通过将阳极和阴极分别连接至质子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于包括：燃料电池；转换器，其使从所述燃料电池输入的电压升压并输出升压后的电压；电力存储单元，其被配置成存储电力；电压控制装置，其连接至所述转换器的输出侧的线路，并且被配置成能够控制从所述电力存储单元输入的电压，并且将从所述电力存储单元输入的电压供应给所述线路；驱动电路，其连接至所述线路并驱动负载；继电器，其被设置在所述转换器和所述电压控制装置与所述线路连接的位置之间，并且在所述燃料电池和所述驱动电路彼此电连接的连接状态与所述燃料电池和所述驱动电路彼此电断开的断开状态之间切换；指标电流获取单元，其被配置成获取所述继电器与所述燃料电池之间的指标电流值；第一指标电压获取单元，其被配置成获取所述继电器与所述转换器之间的第一指标电压值；以及控制器，其中，所述控制器被配置成：在所述燃料电池系统要被停止的情况下，通过创建不从所述电压控制装置供应电力的状态并断开所述继电器，并且然后对第一设定值和在向所述驱动电路发送信号以使所述负载放电之后获取的指标电流值进行比较，来进行确定所述继电器是否被焊接的初始电流确定；在所述初始电流确定发现所述指标电流值不超过所述第一设定值的情况下，确定所述继电器未被焊接；在所述初始电流确定发现所述指标电流值等于或大于所述第一设定值的情况下，认为不能确定所述继电器未被焊接，并且通过下述操作进行重新确定：创建从所述电压控制装置供应电力的状态并连接所述继电器以将所述电压控制装置与所述驱动电路之间的高电压侧电压转变至已经被升压到第一电压的第一状态，并且然后在保持从所述电压控制装置供应电力的状态的情况下断开所述继电器以将所述高电压侧电压转变成已经被降压到低于所述第一电压的第二电压的第二状态，并且然后对第二设定值和作为所述第一状态下的第一指标电压值与所述第二状态下的第一指标电压值之间的差值的第一差值进行比较；以及在所述重新确定发现所述第一差值等于或大于所述第二设定值的情况下，确定所述继电器被焊接。...

【技术特征摘要】
2017.12.26 JP 2017-2487271.一种燃料电池系统，其特征在于包括：燃料电池；转换器，其使从所述燃料电池输入的电压升压并输出升压后的电压；电力存储单元，其被配置成存储电力；电压控制装置，其连接至所述转换器的输出侧的线路，并且被配置成能够控制从所述电力存储单元输入的电压，并且将从所述电力存储单元输入的电压供应给所述线路；驱动电路，其连接至所述线路并驱动负载；继电器，其被设置在所述转换器和所述电压控制装置与所述线路连接的位置之间，并且在所述燃料电池和所述驱动电路彼此电连接的连接状态与所述燃料电池和所述驱动电路彼此电断开的断开状态之间切换；指标电流获取单元，其被配置成获取所述继电器与所述燃料电池之间的指标电流值；第一指标电压获取单元，其被配置成获取所述继电器与所述转换器之间的第一指标电压值；以及控制器，其中，所述控制器被配置成：在所述燃料电池系统要被停止的情况下，通过创建不从所述电压控制装置供应电力的状态并断开所述继电器，并且然后对第一设定值和在向所述驱动电路发送信号以使所述负载放电之后获取的指标电流值进行比较，来进行确定所述继电器是否被焊接的初始电流确定；在所述初始电流确定发现所述指标电流值不超过所述第一设定值的情况下，确定所述继电器未被焊接；在所述初始电流确定发现所述指标电流值等于或大于所述第一设定值的情况下，认为不能确定所述继电器未被焊接，并且通过下述操作进行重新确定：创建从所述电压控制装置供应电力的状态并连接所述继电器以将所述电压控制装置与所述驱动电路之间的高电压侧电压转变至已经被升压到第一电压的第一状态，并且然后在保持从所述电压控制装置供应电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟海启一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP