JP5387172B2 - 燃料電池内部状態検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明による燃料電池内部状態検出装置を適用可能な燃料電池システムの一例を示すシステム構成図である。
第2実施形態における燃料電池システム100は、第1実施形態とほぼ同様の構成であるが、低・中・高周波内部状態検出制御での内部状態検出条件の判定において相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
第3実施形態における燃料電池システム100は、第1実施形態とほぼ同様の構成であるが、セルモジュールの内部状態の検出において相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
10 燃料電池スタック
43 インバータ
44 駆動モータ
50 電圧検出装置
52 電流印加部(電流印加手段)
53 フィルタ部
54 電圧測定部
56 電圧処理部
60 コントローラ
S11、S21、S31、S41 電圧検出手段
S13、S23、S33、S43、S17、S27、S37 条件判定手段
S14、S24、S34、S44 内部状態検出手段
Claims (8)
- 燃料電池スタックを構成する複数の燃料電池モジュールの内部状態を検出する燃料電池内部状態検出装置において、
前記燃料電池スタックに交流電流を印加する電流印加手段と、
電流印加時に、各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧を検出する電圧検出手段と、
各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧と、その周波数における基準値とを比較して、内部状態検出条件が成立したか否かを判定する条件判定手段と、
内部状態検出条件成立時に、各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧に基づいて燃料電池モジュール毎の内部状態を検出する内部状態検出手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池内部状態検出装置。 - 前記条件判定手段は、各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧の少なくとも1つが、各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧の平均値に基づいて算出される前記基準値よりも大きい場合に、内部状態検出条件が成立したと判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記条件判定手段は、各燃料電池モジュールの所定周波数での応答電圧から算出される標準偏差が、前記基準値よりも大きい場合に、内部状態検出条件が成立したと判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記条件判定手段は、予めの実験により、正常状態での各セルモジュールの応答電圧ばらつきから前記基準値を設定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記条件判定手段は、前記燃料電池スタックの出力電力が大きくなるほど前記基準値を小さく設定する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記電圧検出手段は、前記交流電流の周波数に対応する周波数での応答電圧を検出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記電流印加手段は、複数の周波数を有する交流電流を印加し、
前記電圧検出手段は、各燃料電池モジュールにおいて周波数毎の応答電圧を検出し、
前記条件判定手段は、各燃料電池モジュールの周波数毎の応答電圧とそれら周波数における基準値とを比較して、周波数毎の内部状態検出条件が成立したか否かを判定し、
前記内部状態検出手段は、内部状態検出条件が成立した周波数の前記応答電圧に基づいて燃料電池モジュール毎の内部状態を検出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の燃料電池内部状態検出装置。 - 前記電圧検出手段は、前記所定周波数の応答電圧を通すバンドパスフィルタを備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1つに記載の燃料電池内部状態検出装置。
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