JP6856502B2 - Power supply system and control method of power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、放電抵抗器を備える電源システム及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply system including a discharge resistor and a control method thereof.

特許文献1は、燃料電池の起動時間が長い場合に生じうるオフセットについても、コンバータの電流センサの原点学習を実施してゼロ点調整することによってこれをなくすことができるようにした燃料電池システムを提供することを目的としている([0006]、要約)。当該目的を達成するため、特許文献1(要約)の燃料電池システムは、セルスタック3と、セルスタック3の出力電圧を昇圧するコンバータ150と、コンバータ150に設けられたスイッチング素子SW1と、セルスタック3からコンバータ150に送られる電流を測定する電流センサCSとを備える。スイッチング素子SW1が停止中であり且つコンバータ150の出力電圧VHがコンバータ150への入力電圧VLよりも大きい場合に、電流センサCS(図2)の原点学習を実施する学習処理手段が設けられる。 Patent Document 1 provides a fuel cell system capable of eliminating an offset that may occur when the start time of the fuel cell is long by performing origin learning of the current sensor of the converter and adjusting the zero point. It is intended to be provided ([0006], summary). In order to achieve this object, the fuel cell system of Patent Document 1 (summary) includes a cell stack 3, a converter 150 that boosts the output voltage of the cell stack 3, a switching element SW1 provided in the converter 150, and a cell stack. It is provided with a current sensor CS that measures the current sent from 3 to the converter 150. A learning processing means for performing origin learning of the current sensor CS (FIG. 2) is provided when the switching element SW1 is stopped and the output voltage V H of the converter 150 is larger than the input voltage V L to the converter 150. ..

特開2012−248421号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-248421

上記のように、特許文献1では、1つの電流センサCS(図2)の原点学習が開示されている。しかしながら、特許文献1では、複数の電流センサ(電流値取得手段)を用いる構成及びそのための制御については検討されていない。 As described above, Patent Document 1 discloses origin learning of one current sensor CS (FIG. 2). However, Patent Document 1 does not study a configuration using a plurality of current sensors (current value acquisition means) and a control for that purpose.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、複数の電流値取得手段を好適に用いることが可能な電源システム及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and an object of the present invention is to provide a power supply system capable of preferably using a plurality of current value acquisition means and a control method thereof.

本発明に係る電源システムは、
電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の負極ラインにおいて第1電流を取得する第1電流取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の負極ラインにおいて第2電流を取得する第2電流取得手段と
を備えるものであって、
前記電源システムは、さらに、前記電源システム内の故障を診断する診断部を備え、
前記診断部は、前記第1電流と前記第2電流とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにして前記放電抵抗器による放電を開始させ、放電開始前と放電開始後の前記第1電流の変化に基づいて故障部位を推定する
ことを特徴とする。
The power supply system according to the present invention
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first current acquisition means for acquiring a first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor, and
It is provided with a second current acquisition means for acquiring a second current in the negative electrode line on the load side of the discharge resistor.
The power supply system further comprises a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first current and the second current are different, the switch is turned on to start the discharge by the discharge resistor, and the first before the start of the discharge and after the start of the discharge. It is characterized by estimating the faulty part based on the change in current.

本発明によれば、放電抵抗器よりも電源側の負極ラインにおける第1電流と、放電抵抗器よりも負荷側の負極ラインにおける第2電流とが異なると判定したときに、放電抵抗器による放電を開始させる。そして、放電開始前と放電開始後の第1電流の変化に基づいて故障部位を推定する。従って、簡易な手法で故障部位を推定することが可能となる。 According to the present invention, when it is determined that the first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor and the second current in the negative electrode line on the load side of the discharge resistor are different, the discharge by the discharge resistor is performed. To start. Then, the failure portion is estimated based on the change in the first current before and after the start of discharge. Therefore, it is possible to estimate the faulty part by a simple method.

放電開始前と放電開始後の前記第1電流が変化した場合、前記診断部は、前記第1電流取得手段及び前記第2電流取得手段の少なくとも一方が故障していると推定してもよい。これにより、簡易な方法で第1電流取得手段又は第2電流取得手段の故障を検出することが可能となる。また、第1電流取得手段又は第2電流取得手段が故障すると、第1電流及び第2電流を用いる制御(例えば、ゼロ点学習、出力補正等)が適切に行われなくなる。本発明によれば、第1電流取得手段又は第2電流取得手段の故障を検出可能であるため、第1電流及び第2電流を用いる制御が適切に行われない状況を簡易に検出することが可能となる。 When the first current changes before and after the start of discharge, the diagnostic unit may presume that at least one of the first current acquisition means and the second current acquisition means has failed. This makes it possible to detect a failure of the first current acquisition means or the second current acquisition means by a simple method. Further, if the first current acquisition means or the second current acquisition means fails, control using the first current and the second current (for example, zero point learning, output correction, etc.) cannot be properly performed. According to the present invention, since it is possible to detect a failure of the first current acquisition means or the second current acquisition means, it is possible to easily detect a situation in which control using the first current and the second current is not properly performed. It will be possible.

放電開始前と放電開始後の前記第1電流が同じ値の場合、前記診断部は、前記スイッチが閉固着していると推定してもよい。これにより、簡易な方法でスイッチの閉固着を検出することが可能となる。また、放電抵抗器と直列に配置されたスイッチが閉固着すると、第1電流取得手段及び第2電流取得手段は、本来あるべきではない誤った値としての第1電流及び第2電流を検出することとなる。その場合、第1電流及び第2電流を用いる制御(例えば、ゼロ点学習、出力補正等)が適切に行われなくなる。本発明によれば、スイッチの閉固着を検出可能であるため、第1電流及び第2電流を用いる制御が適切に行われない状況を簡易に検出することが可能となる。さらに、第1電流と第2電流とが異なると判定したときに行う放電の開始前と開始後の第1電流が変化したか又は同じかに応じて原因箇所を特定する場合、フェールセーフ対応を適切に取ることが可能となる。 When the first current before the start of discharge and after the start of discharge have the same value, the diagnostic unit may presume that the switch is closed and fixed. This makes it possible to detect the closing and sticking of the switch by a simple method. Further, when the switch arranged in series with the discharge resistor is closed and fixed, the first current acquisition means and the second current acquisition means detect the first current and the second current as erroneous values that should not be originally present. It will be. In that case, control using the first current and the second current (for example, zero point learning, output correction, etc.) is not properly performed. According to the present invention, since it is possible to detect the closing and sticking of the switch, it is possible to easily detect a situation in which control using the first current and the second current is not properly performed. Furthermore, when identifying the cause location according to whether the first current before and after the start of discharge, which is performed when it is determined that the first current and the second current are different, has changed or is the same, fail-safe measures are provided. It will be possible to take it properly.

前記電源は、例えば燃料電池とすることができる。前記電源システムは、前記第1電流取得手段又は前記第2電流取得手段のゼロ点を学習するゼロ点学習制御を実行するゼロ点学習手段を備えてもよい。前記ゼロ点学習手段は、前記スイッチに開指令が行われていること、及び前記燃料電池の出力電圧が第1電圧閾値以下又は未変動であることを、前記ゼロ点学習制御の実行条件として設定してもよい。これにより、ゼロ点学習に好適な条件を満たす場合に第1電流取得手段又は第2電流取得手段のゼロ点学習を行うことが可能となる。 The power source can be, for example, a fuel cell. The power supply system may include zero point learning means for executing zero point learning control for learning the zero point of the first current acquisition means or the second current acquisition means. The zero point learning means sets as the execution conditions of the zero point learning control that an open command is given to the switch and that the output voltage of the fuel cell is equal to or less than the first voltage threshold value or does not fluctuate. You may. As a result, the zero point learning of the first current acquisition means or the second current acquisition means can be performed when the conditions suitable for the zero point learning are satisfied.

前記電源システムは、前記第1電流取得手段及び前記第2電流取得手段の一方の取得値に基づいて他方の取得値を補正する取得値補正制御を実行する取得値補正手段を備えてもよい。前記取得値補正手段は、前記燃料電池の出力電圧が第2電圧閾値以上であることを、前記取得値補正制御の実行条件として設定してもよい。これにより、取得値の補正に好適な条件を満たす場合に第1電流取得手段又は第2電流取得手段の取得値補正を行うことが可能となる。 The power supply system may include acquisition value correction means for executing acquisition value correction control for correcting the acquisition value of the other based on the acquisition value of one of the first current acquisition means and the second current acquisition means. The acquired value correction means may set that the output voltage of the fuel cell is equal to or higher than the second voltage threshold value as an execution condition of the acquired value correction control. As a result, it is possible to correct the acquired value of the first current acquisition means or the second current acquisition means when the conditions suitable for the correction of the acquired value are satisfied.

本発明に係る電源システムの制御方法は、
電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の負極ラインにおいて第1電流を取得する第1電流取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の負極ラインにおいて第2電流を取得する第2電流取得手段と、
前記電源システム内の故障を診断する診断部と
を備える電源システムの制御方法であって、
前記診断部は、前記第1電流と前記第2電流とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにして前記放電抵抗器による放電を開始させ、放電開始前と放電開始後の前記第1電流の変化に基づいて故障部位を推定する
ことを特徴とする。
The control method of the power supply system according to the present invention is
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first current acquisition means for acquiring a first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor, and
A second current acquisition means for acquiring a second current in the negative electrode line on the load side of the discharge resistor, and
It is a control method of a power supply system including a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first current and the second current are different, the switch is turned on to start the discharge by the discharge resistor, and the first before the start of the discharge and after the start of the discharge. It is characterized by estimating the faulty part based on the change in current.

本発明に係る電源システムは、
電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の第1通電状態量を取得する第1通電状態量取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の第2通電状態量を取得する第2通電状態量取得手段と
を備えるものであって、
前記電源システムは、さらに、前記電源システム内の故障を診断する診断部を備え、
前記診断部は、前記第1通電状態量と前記第2通電状態量とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにして前記放電抵抗器による放電を開始させ、放電開始前と放電開始後の前記第1通電状態量又は前記第2通電状態量の変化に基づいて故障部位を推定する
ことを特徴とする。
The power supply system according to the present invention
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first energized state amount acquisition means for acquiring a first energized state amount on the power supply side of the discharge resistor, and
It is provided with a second energized state amount acquisition means for acquiring the second energized state amount on the load side of the discharge resistor.
The power supply system further comprises a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first energized state amount and the second energized state amount are different, the switch is turned on to start the discharge by the discharge resistor, and before the start of the discharge and after the start of the discharge. The faulty part is estimated based on the change of the first energized state amount or the second energized state amount of the above.

本発明によれば、放電抵抗器よりも電源側の第1通電状態量と、放電抵抗器よりも負荷側の第2通電状態量とが異なると判定したときに、放電抵抗器による放電を開始させる。そして、放電開始前と放電開始後の第1通電状態量又は第2通電状態量の変化に基づいて故障部位を推定する。従って、簡易な手法で故障部位を推定することが可能となる。 According to the present invention, when it is determined that the first energized state amount on the power supply side of the discharge resistor and the second energized state amount on the load side of the discharge resistor are different, the discharge by the discharge resistor is started. Let me. Then, the failure portion is estimated based on the change in the first energized state amount or the second energized state amount before and after the start of discharge. Therefore, it is possible to estimate the faulty part by a simple method.

なお、異なるか否かを判定するための第1通電状態量又は第2通電状態量と、放電開始前と放電開始後の変化を見る第1通電状態量又は第2通電状態量とは、同じ種類(電流、電圧、電力等)又は異なる種類のいずれであってもよい。 The first energized state amount or the second energized state amount for determining whether or not they are different, and the first energized state amount or the second energized state amount for observing the change before and after the start of discharge are the same. It may be of any type (current, voltage, power, etc.) or a different type.

本発明によれば、複数の電流値取得手段を好適に用いることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to preferably use a plurality of current value acquisition means.

本発明の一実施形態に係る電源システム(以下「システム」という。)を搭載した燃料電池車両(以下「FC車両」又は「車両」という。)の概略全体構成図である。FIG. 5 is a schematic overall configuration diagram of a fuel cell vehicle (hereinafter referred to as “FC vehicle” or “vehicle”) equipped with a power supply system (hereinafter referred to as “system”) according to an embodiment of the present invention. 前記実施形態のFCユニットの概略全体構成図である。It is a schematic overall block diagram of the FC unit of the said embodiment. 前記実施形態における故障診断制御のフローチャートである。It is a flowchart of failure diagnosis control in the said embodiment. 前記実施形態における前記故障診断制御を実行している際の各種の信号及び値を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing various signals and values when the failure diagnosis control in the embodiment is being executed. 前記実施形態におけるゼロ点学習制御のフローチャートである。It is a flowchart of zero point learning control in the said embodiment. 前記実施形態における出力マップ補正制御のフローチャートである。It is a flowchart of the output map correction control in the said embodiment. 前記実施形態におけるFCスタックの電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic of the FC stack in the said embodiment.

A.一実施形態
<A−1.構成>
[A−1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る電源システム12(以下「システム12」という。)を搭載した燃料電池車両10(以下「FC車両10」又は「車両10」という。)の概略全体構成図である。FC車両10は、電源システム12に加え、走行モータ14(以下「モータ14」という。)と、インバータ16とを有する。
A. One Embodiment <A-1. Configuration>
[A-1-1. overall structure]
FIG. 1 shows a schematic overall configuration of a fuel cell vehicle 10 (hereinafter referred to as “FC vehicle 10” or “vehicle 10”) equipped with a power supply system 12 (hereinafter referred to as “system 12”) according to an embodiment of the present invention. It is a figure. The FC vehicle 10 has a traveling motor 14 (hereinafter referred to as “motor 14”) and an inverter 16 in addition to the power supply system 12.

電源システム12は、燃料電池ユニット20(以下「FCユニット20」という。)と、バッテリユニット22と、統合電子制御装置24(以下「統合ECU24」という。)とを有する。 The power supply system 12 includes a fuel cell unit 20 (hereinafter referred to as “FC unit 20”), a battery unit 22, and an integrated electronic control device 24 (hereinafter referred to as “integrated ECU 24”).

[A−1−2.駆動系]
本実施形態のモータ14は、3相交流ブラシレス式である。モータ14は、FCユニット20及びバッテリユニット22から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション30を通じて車輪32を回転させる。また、モータ14は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリユニット22等に出力する。
[A-1-2. Drive system]
The motor 14 of this embodiment is a three-phase AC brushless type. The motor 14 generates a driving force based on the electric power supplied from the FC unit 20 and the battery unit 22, and the driving force causes the wheels 32 to rotate through the transmission 30. Further, the motor 14 outputs the electric power (regenerative electric power Preg) [W] generated by the regeneration to the battery unit 22 or the like.

インバータ16は、3相フルブリッジ型の構成を有し、直流−交流変換を行う。より具体的には、インバータ16は、直流を3相の交流に変換してモータ14に供給する一方、回生動作に伴う交流−直流変換後の直流をバッテリユニット22のバッテリコンバータ302を通じてバッテリ300等に供給する。なお、モータ14とインバータ16を併せて負荷40という。 The inverter 16 has a three-phase full bridge type configuration and performs DC-AC conversion. More specifically, the inverter 16 converts the direct current into a three-phase alternating current and supplies it to the motor 14, while the direct current after the alternating current-DC conversion accompanying the regenerative operation is supplied to the battery 300 and the like through the battery converter 302 of the battery unit 22. Supply to. The motor 14 and the inverter 16 are collectively referred to as a load 40.

[A−1−3.FCユニット20]
(A−1−3−1.FCユニット20の概要)
図2は、本実施形態のFCユニット20の概略全体構成図である。図1及び図2に示すように、FCユニット20は、燃料電池スタック50(以下「FCスタック50」、「燃料電池50」又は「FC50」という。)と、FC監視ユニット52と、FCコンバータ54と、FCスタック50の周辺部品(図示せず)とを有する。
[A-1--3. FC unit 20]
(A-1-3-1. Outline of FC unit 20)
FIG. 2 is a schematic overall configuration diagram of the FC unit 20 of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the FC unit 20 includes a fuel cell stack 50 (hereinafter referred to as “FC stack 50”, “fuel cell 50” or “FC 50”), an FC monitoring unit 52, and an FC converter 54. And peripheral parts (not shown) of the FC stack 50.

(A−1−3−2.FCスタック50)
FCスタック50は、例えば、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両側から挟み込んで形成された燃料電池セルを積層した構造を有する。前記周辺部品には、FCスタック50のアノードに対して水素(燃料ガス)を給排するアノード系(図示せず)と、FCスタック50のカソードに対して酸素を含む空気(酸化剤ガス)を給排するカソード系(図示せず)とが含まれる。
(A-1--3-2. FC stack 50)
The FC stack 50 has, for example, a structure in which fuel cell cells formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane between an anode electrode and a cathode electrode from both sides are laminated. The peripheral components include an anode system (not shown) that supplies and discharges hydrogen (fuel gas) to the anode of the FC stack 50, and air (oxidizing agent gas) containing oxygen to the cathode of the FC stack 50. A cathode system (not shown) for supplying and discharging is included.

(A−1−3−3.FC監視ユニット52)
(A−1−3−3−1.FC監視ユニット52の概要)
FC監視ユニット52(以下「監視ユニット52」ともいう。)は、FCスタック50の出力を監視する。図2に示すように、監視ユニット52は、FC電圧センサ70と、第1FC電流センサ72と、第2FC電流センサ74と、ディスチャージャ76と、FC監視電子制御装置78(以下「FC監視ECU78」又は「監視ECU78」ともいう。)を有する。図2には示していないが、正極ライン90及び負極ライン92にコンタクタを設けてもよい。
(A-1--3-3. FC monitoring unit 52)
(A-1--3-3-1. Outline of FC monitoring unit 52)
The FC monitoring unit 52 (hereinafter, also referred to as “monitoring unit 52”) monitors the output of the FC stack 50. As shown in FIG. 2, the monitoring unit 52 includes an FC voltage sensor 70, a first FC current sensor 72, a second FC current sensor 74, a discharger 76, and an FC monitoring electronic control device 78 (hereinafter, “FC monitoring ECU 78””. Alternatively, it also has a "monitoring ECU 78"). Although not shown in FIG. 2, contactors may be provided on the positive electrode line 90 and the negative electrode line 92.

FC電圧センサ70は、FCスタック50からの出力電圧(以下、「FC電圧Vfc」という。)を検出する。FC電圧センサ70は、ディスチャージャ76(又は後述する交点106)よりもFC50側の正極ライン90及び負極ライン92に接続される。 The FC voltage sensor 70 detects the output voltage from the FC stack 50 (hereinafter, referred to as “FC voltage Vfc”). The FC voltage sensor 70 is connected to the positive electrode line 90 and the negative electrode line 92 on the FC50 side of the discharger 76 (or the intersection 106 described later).

第1FC電流センサ72は、FCスタック50からの出力電流Ifc1(以下、「第1FC電流Ifc1」という。)を検出する。第1FC電流センサ72は、正極ライン90のうちディスチャージャ76(又は後述する交点106)よりもFC50側に設けられる。第2FC電流センサ74は、FCスタック50への入力電流Ifc2(以下、「第2FC電流Ifc2」という。)を検出する。第2FC電流センサ74は、負極ライン92のうちディスチャージャ76(又は後述する交点108)よりもFC50側に設けられる。 The first FC current sensor 72 detects the output current Ifc1 from the FC stack 50 (hereinafter, referred to as “first FC current Ifc1”). The first FC current sensor 72 is provided on the FC50 side of the positive electrode line 90 with respect to the discharger 76 (or the intersection 106 described later). The second FC current sensor 74 detects the input current Ifc2 (hereinafter, referred to as “second FC current Ifc2”) to the FC stack 50. The second FC current sensor 74 is provided on the FC50 side of the negative electrode line 92 with respect to the discharger 76 (or the intersection 108 described later).

第1FC電流センサ72及び第2FC電流センサ74は、検出素子としてホール素子(図示せず)を有する。例えば、第1FC電流センサ72は、正極ライン90を流れる電流(第1FC電流Ifc1)の磁界を検出し、電圧に変換する。同様に、第2FC電流センサ74は、負極ライン92を流れる電流(第2FC電流Ifc2)の磁界を検出し、電圧に変換する。そして、検出した電圧に対応する電流を、第1FC電流Ifc1及び第2FC電流Ifc2として出力する。本実施形態の第2FC電流センサ74は、後述する第2VCU電流センサ166よりも検出精度が高い。 The first FC current sensor 72 and the second FC current sensor 74 have a Hall element (not shown) as a detection element. For example, the first FC current sensor 72 detects the magnetic field of the current (first FC current Ifc1) flowing through the positive electrode line 90 and converts it into a voltage. Similarly, the second FC current sensor 74 detects the magnetic field of the current (second FC current Ifc2) flowing through the negative electrode line 92 and converts it into a voltage. Then, the currents corresponding to the detected voltages are output as the first FC current Ifc1 and the second FC current Ifc2. The second FC current sensor 74 of the present embodiment has higher detection accuracy than the second VCU current sensor 166, which will be described later.

第1FC電流Ifc1及び第2FC電流Ifc2は、FCスタック50の出力を管理するために用いられる。例えば、FCスタック50において発電時に生成される水の量を推定するために用いられる。FCスタック50は発電時に生成される水により電解質膜を湿潤させることで、出力性能及び耐久性を確保する。FCスタック50が過乾燥又は過加湿になることを防ぐために、FCスタック50に供給する反応ガス量も適切に管理する必要がある。そのため、生成水の量の管理が重要となる。また、本実施形態では、第2FC電流Ifc2は、後述する第2VCU電流Ivcu2のゼロ点補正及び出力マップ補正にも用いられる。 The first FC current Ifc1 and the second FC current Ifc2 are used to manage the output of the FC stack 50. For example, it is used to estimate the amount of water produced during power generation in the FC stack 50. The FC stack 50 secures output performance and durability by wetting the electrolyte membrane with water generated during power generation. In order to prevent the FC stack 50 from becoming over-dried or over-humidified, it is necessary to appropriately manage the amount of reaction gas supplied to the FC stack 50. Therefore, it is important to control the amount of generated water. Further, in the present embodiment, the second FC current Ifc2 is also used for the zero point correction and the output map correction of the second VCU current Ivcu2, which will be described later.

ディスチャージャ76は、FC50の停止時等においてFC50又はFCコンバータ54に残留する電力を消費する。ディスチャージャ76は、放電抵抗器100と、スイッチング素子102とを有する。放電抵抗器100及びスイッチング素子102は、正極ライン90及び負極ライン92を結ぶバイパスライン104上に設けられる。スイッチング素子102は、監視ECU78からの指令(駆動信号)によりオンオフする。以下では、正極ライン90とバイパスライン104の交点を交点106といい、負極ライン92とバイパスライン104の交点を交点108という。 The discharger 76 consumes the electric power remaining in the FC 50 or the FC converter 54 when the FC 50 is stopped or the like. The discharger 76 has a discharge resistor 100 and a switching element 102. The discharge resistor 100 and the switching element 102 are provided on the bypass line 104 connecting the positive electrode line 90 and the negative electrode line 92. The switching element 102 is turned on and off by a command (drive signal) from the monitoring ECU 78. Hereinafter, the intersection of the positive electrode line 90 and the bypass line 104 is referred to as an intersection 106, and the intersection of the negative electrode line 92 and the bypass line 104 is referred to as an intersection 108.

(A−1−3−3−2.FC監視ECU78)
FC監視ECU78は、FC50の入出力を監視又は制御するコンピュータである。図2に示すように、監視ECU78は、入出力部120、演算部122及び記憶部124を有する。
(A-1--3-2. FC monitoring ECU 78)
The FC monitoring ECU 78 is a computer that monitors or controls the input / output of the FC50. As shown in FIG. 2, the monitoring ECU 78 has an input / output unit 120, a calculation unit 122, and a storage unit 124.

入出力部120は、監視ECU78以外の機器(各センサ70、72、74、後述するFCコンバータ電子制御装置168等)との入出力を行う(図2では信号線が省略されていることに留意されたい。)。入出力部120は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないA/D変換回路を備える。 The input / output unit 120 performs input / output with devices other than the monitoring ECU 78 (sensors 70, 72, 74, FC converter electronic control device 168, etc., which will be described later) (note that signal lines are omitted in FIG. 2). I want to be.). The input / output unit 120 includes an A / D conversion circuit (not shown) that converts the input analog signal into a digital signal.

演算部122は、例えば、中央処理装置(CPU)を含む。演算部122は、各センサ70、72、74、FCコンバータ電子制御装置168等からの信号に基づいて演算を行う。そして、演算部122は、演算結果に基づき、ディスチャージャ76等に対する信号を生成する。 The arithmetic unit 122 includes, for example, a central processing unit (CPU). The calculation unit 122 performs calculation based on signals from the sensors 70, 72, 74, the FC converter electronic control device 168, and the like. Then, the calculation unit 122 generates a signal for the discharger 76 and the like based on the calculation result.

図2に示すように、演算部122は、ディスチャージ制御部130と、故障診断部132とを有する。ディスチャージ制御部130及び故障診断部132は、記憶部124に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記プログラムは、図示しない通信装置を介して外部機器から供給されてもよい。前記プログラムの一部をハードウェア(回路部品)で構成することもできる。後述するように、故障診断部132は、FCコンバータ54のFCコンバータ電子制御装置168に設けてもよい。 As shown in FIG. 2, the calculation unit 122 includes a discharge control unit 130 and a failure diagnosis unit 132. The discharge control unit 130 and the failure diagnosis unit 132 are realized by executing the program stored in the storage unit 124. The program may be supplied from an external device via a communication device (not shown). A part of the program may be composed of hardware (circuit parts). As will be described later, the failure diagnosis unit 132 may be provided in the FC converter electronic control device 168 of the FC converter 54.

ディスチャージ制御部130は、FC50が停止した際等にディスチャージャ76を用いてディスチャージを行うディスチャージ制御を実行する。故障診断部132は、FCユニット20における故障を診断する故障診断制御を実行する。故障診断制御の詳細は、図3及び図4を参照して後述する。 The discharge control unit 130 executes discharge control for discharging by using the discharger 76 when the FC50 is stopped or the like. The failure diagnosis unit 132 executes failure diagnosis control for diagnosing a failure in the FC unit 20. Details of the failure diagnosis control will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

記憶部124は、演算部122が利用するプログラム及びデータを記憶する。記憶部124は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ(以下「RAM」という。)を備える。RAMとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部124は、RAMに加え、リード・オンリー・メモリ(以下「ROM」という。)及び/又はソリッド・ステート・ドライブ(以下「SSD」という。)を有してもよい。 The storage unit 124 stores programs and data used by the calculation unit 122. The storage unit 124 includes, for example, a random access memory (hereinafter referred to as “RAM”). As the RAM, a volatile memory such as a register and a non-volatile memory such as a flash memory can be used. Further, the storage unit 124 may have a read-only memory (hereinafter referred to as “ROM”) and / or a solid state drive (hereinafter referred to as “SSD”) in addition to the RAM.

(A−1−3−4.FCコンバータ54)
(A−1−3−4−1.FCコンバータ54の概要)
FCコンバータ54は、FC50の出力電圧(FC電圧Vfc)を昇圧して又は直結状態でインバータ16又はバッテリユニット22に供給する昇圧チョッパ型の電圧変換装置(DC/DCコンバータ)である。FCコンバータ54は、FC50とインバータ16との間に配置される。換言すると、FCコンバータ54は、一方がFC50のある1次側1Sf(図1)に接続され、他方がバッテリユニット22と負荷40との接続点である2次側2Sに接続されている。以下では、FCコンバータ54を、コンバータ54、昇圧コンバータ54又はFC−VCU54ともいう。FC−VCU54は、FC50用電圧制御ユニットの意味である。
(A-1--3-4. FC converter 54)
(A-1--4-1-1. Outline of FC converter 54)
The FC converter 54 is a boost chopper type voltage converter (DC / DC converter) that boosts the output voltage (FC voltage Vfc) of the FC 50 or supplies it to the inverter 16 or the battery unit 22 in a directly connected state. The FC converter 54 is arranged between the FC 50 and the inverter 16. In other words, one of the FC converters 54 is connected to the primary side 1Sf (FIG. 1) where the FC50 is located, and the other is connected to the secondary side 2S which is the connection point between the battery unit 22 and the load 40. Hereinafter, the FC converter 54 is also referred to as a converter 54, a boost converter 54 or an FC-VCU 54. FC-VCU54 means a voltage control unit for FC50.

図2に示すように、FC−VCU54は、インダクタ150と、スイッチング素子152と、ダイオード154と、平滑コンデンサ156、158と、第1VCU電圧センサ160と、第2VCU電圧センサ162と、第1VCU電流センサ164と、第2VCU電流センサ166と、FCコンバータ電子制御装置168(以下「FCコンバータECU168」又は「コンバータECU168」という。)とを備える。FC−VCU54は、統合ECU24からの指令に基づいてスイッチング素子152をスイッチング(デューティ制御)することでFC電圧Vfcを昇圧する。 As shown in FIG. 2, the FC-VCU 54 includes an inductor 150, a switching element 152, a diode 154, a smoothing capacitor 156, 158, a first VCU voltage sensor 160, a second VCU voltage sensor 162, and a first VCU current sensor. 164, a second VCU current sensor 166, and an FC converter electronic control device 168 (hereinafter referred to as "FC converter ECU 168" or "converter ECU 168") are provided. The FC-VCU 54 boosts the FC voltage Vfc by switching (duty control) the switching element 152 based on a command from the integrated ECU 24.

インダクタ150及びダイオード154は、正極ライン170上に設けられる。スイッチング素子152は、正極ライン170及び負極ライン172を結ぶバイパスライン174上に設けられる。以下では、正極ライン170とバイパスライン174の交点を交点176といい、負極ライン172とバイパスライン174の交点を交点178という。インダクタ150は、交点176よりもFC50側に配置され、ダイオード154は、交点176よりもモータ14側に配置される。 The inductor 150 and the diode 154 are provided on the positive electrode line 170. The switching element 152 is provided on the bypass line 174 connecting the positive electrode line 170 and the negative electrode line 172. In the following, the intersection of the positive electrode line 170 and the bypass line 174 is referred to as an intersection 176, and the intersection of the negative electrode line 172 and the bypass line 174 is referred to as an intersection 178. The inductor 150 is arranged closer to the FC50 than the intersection 176, and the diode 154 is arranged closer to the motor 14 than the intersection 176.

第1VCU電圧センサ160は、FCスタック50からFCコンバータ54への入力電圧(以下、「第1VCU電圧Vvcu1」又は「VCU入力電圧Vvcu1」という。)を検出する。第1VCU電圧センサ160は、インダクタ150及びスイッチング素子152よりもFC50側で正極ライン170及び負極ライン172に接続される。第2VCU電圧センサ162は、FCコンバータ54の出力電圧(以下、「第2VCU電圧Vvcu2」又は「コンバータ出力電圧Vvcu2」という。)を検出する。第2VCU電圧センサ162は、インダクタ150及びスイッチング素子152よりも負荷40側で正極ライン170及び負極ライン172に接続される。 The first VCU voltage sensor 160 detects an input voltage from the FC stack 50 to the FC converter 54 (hereinafter, referred to as “first VCU voltage Vvcu1” or “VCU input voltage Vvcu1”). The first VCU voltage sensor 160 is connected to the positive electrode line 170 and the negative electrode line 172 on the FC50 side of the inductor 150 and the switching element 152. The second VCU voltage sensor 162 detects the output voltage of the FC converter 54 (hereinafter, referred to as “second VCU voltage Vvcu2” or “converter output voltage Vvcu2”). The second VCU voltage sensor 162 is connected to the positive electrode line 170 and the negative electrode line 172 on the load 40 side of the inductor 150 and the switching element 152.

第1VCU電流センサ164は、正極ライン170上(特にインダクタ150と交点176の間)に配置されて、正極ライン170の電流Ivcu1(以下、「第1VCU電流Ivcu1」という。)を検出する。第2VCU電流センサ166は、負極ライン172上(特に平滑コンデンサ156と交点178の間)に配置されて、負極ライン172の電流Ivcu2(以下、「第2VCU電流Ivcu2」という。)を検出する。 The first VCU current sensor 164 is arranged on the positive electrode line 170 (particularly between the inductor 150 and the intersection 176) and detects the current Ivcu1 of the positive electrode line 170 (hereinafter, referred to as “first VCU current Ivcu1”). The second VCU current sensor 166 is arranged on the negative electrode line 172 (particularly between the smoothing capacitor 156 and the intersection 178) and detects the current Ivcu2 (hereinafter, referred to as “second VCU current Ivcu2”) of the negative electrode line 172.

第1VCU電流センサ164及び第2VCU電流センサ166は、検出素子としてホール素子(図示せず)を有する。例えば、第1VCU電流センサ164は、正極ライン170を流れる電流(第1VCU電流Ivcu1)の磁界を検出し、電圧に変換する。同様に、第2VCU電流センサ166は、負極ライン172を流れる電流(第2VCU電流Ivcu2)の磁界を検出し、電圧に変換する。そして、検出した電圧に対応する電流を、第1VCU電流Ivcu1及び第2VCU電流Ivcu2として出力する。本実施形態の第2VCU電流センサ166は、第2FC電流センサ74よりも検出精度が低い。 The first VCU current sensor 164 and the second VCU current sensor 166 have a Hall element (not shown) as a detection element. For example, the first VCU current sensor 164 detects the magnetic field of the current (first VCU current Ivcu1) flowing through the positive electrode line 170 and converts it into a voltage. Similarly, the second VCU current sensor 166 detects the magnetic field of the current (second VCU current Ivcu2) flowing through the negative electrode line 172 and converts it into a voltage. Then, the currents corresponding to the detected voltages are output as the first VCU current Ivcu1 and the second VCU current Ivcu2. The second VCU current sensor 166 of the present embodiment has lower detection accuracy than the second FC current sensor 74.

(A−1−3−4−2.FCコンバータECU168)
FCコンバータECU168は、FC50の出力電圧Vfcの変換(ここでは昇圧)を制御するコンピュータである。図2に示すように、コンバータECU168は、入出力部180、演算部182及び記憶部184を有する。
(A-1--3-4-2. FC converter ECU 168)
The FC converter ECU 168 is a computer that controls conversion (here, boosting) of the output voltage Vfc of the FC50. As shown in FIG. 2, the converter ECU 168 has an input / output unit 180, a calculation unit 182, and a storage unit 184.

入出力部180は、コンバータECU168以外の機器(各センサ160、162、164、166、FC監視ECU78等)との入出力を行う(図2では信号線が省略されていることに留意されたい。)。入出力部180は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないA/D変換回路を備える。 It should be noted that the input / output unit 180 performs input / output with devices other than the converter ECU 168 (sensors 160, 162, 164, 166, FC monitoring ECU 78, etc.) (Signal lines are omitted in FIG. 2). ). The input / output unit 180 includes an A / D conversion circuit (not shown) that converts the input analog signal into a digital signal.

演算部182は、例えば、CPUを含む。演算部182は、各センサ160、162、164、166、FC監視ECU78等からの信号に基づいて演算を行う。そして、演算部182は、演算結果に基づき、スイッチング素子152等に対する信号を生成する。 The calculation unit 182 includes, for example, a CPU. The calculation unit 182 performs calculation based on signals from the sensors 160, 162, 164, 166, the FC monitoring ECU 78, and the like. Then, the calculation unit 182 generates a signal for the switching element 152 or the like based on the calculation result.

図2に示すように、演算部182は、ゼロ点補正部190と、出力マップ補正部192とを有する。両補正部190、192は、記憶部184に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記プログラムは、図示しない通信装置を介して外部機器から供給されてもよい。前記プログラムの一部をハードウェア(回路部品)で構成することもできる。後述するように、ゼロ点補正部190及び出力マップ補正部192は、FC監視ユニット52のFC監視ECU78に設けてもよい。 As shown in FIG. 2, the calculation unit 182 includes a zero point correction unit 190 and an output map correction unit 192. Both the correction units 190 and 192 are realized by executing the program stored in the storage unit 184. The program may be supplied from an external device via a communication device (not shown). A part of the program may be composed of hardware (circuit parts). As will be described later, the zero point correction unit 190 and the output map correction unit 192 may be provided in the FC monitoring ECU 78 of the FC monitoring unit 52.

ゼロ点補正部190は、第2VCU電流センサ166のゼロ点学習を行うゼロ点学習制御を実行する。ゼロ点学習制御の詳細は、図5を参照して後述する。出力マップ補正部192は、第2VCU電流センサ166のホール素子が出力した電圧Vi2と、この電圧に対応する電流(第2VCU電流Ivcu2)との関係を規定したマップ200(以下「出力マップ200」又は「Vi2−Ifc2マップ200」ともいう。)を補正する出力マップ補正制御を実行する。出力マップ補正制御の詳細は、図6を参照して後述する。 The zero point correction unit 190 executes zero point learning control for performing zero point learning of the second VCU current sensor 166. Details of the zero point learning control will be described later with reference to FIG. The output map correction unit 192 defines a map 200 (hereinafter referred to as “output map 200” or “output map 200”) that defines the relationship between the voltage Vi2 output by the Hall element of the second VCU current sensor 166 and the current corresponding to this voltage (second VCU current Ivcu2). The output map correction control for correcting (also referred to as “Vi2-Ifc2 map 200”) is executed. Details of the output map correction control will be described later with reference to FIG.

記憶部184は、演算部182が利用するプログラム及びデータを記憶する。記憶部184は、例えば、RAM、ROM及び/又はSSDを有する。 The storage unit 184 stores programs and data used by the calculation unit 182. The storage unit 184 has, for example, a RAM, a ROM and / or an SSD.

[A−1−4.バッテリユニット22]
図1に示すように、バッテリユニット22は、高電圧バッテリ300(以下「バッテリ300」ともいう、)と、バッテリコンバータ302とを有する。バッテリ300は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えば、リチウムイオン2次電池、ニッケル水素2次電池等を利用することができる。バッテリ300の代わりに、キャパシタ等の蓄電装置を用いてもよい。
[A-1-4. Battery unit 22]
As shown in FIG. 1, the battery unit 22 includes a high-voltage battery 300 (hereinafter, also referred to as “battery 300”) and a battery converter 302. The battery 300 is a power storage device (energy storage) including a plurality of battery cells, and for example, a lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen secondary battery, or the like can be used. A power storage device such as a capacitor may be used instead of the battery 300.

バッテリコンバータ302は、昇圧チョッパ型の電圧変換装置(DC/DCコンバータ)である。すなわち、バッテリコンバータ302は、バッテリ300の出力電圧(バッテリ電圧Vbat)を昇圧して又は直結状態でインバータ16に供給する。また、バッテリコンバータ302は、モータ14の回生電圧(以下「回生電圧Vreg」という。)又はFC電圧Vfcを直結状態でバッテリ300に供給することが可能である。 The battery converter 302 is a step-up chopper type voltage converter (DC / DC converter). That is, the battery converter 302 boosts the output voltage (battery voltage Vbat) of the battery 300 or supplies it to the inverter 16 in a directly connected state. Further, the battery converter 302 can supply the regenerative voltage of the motor 14 (hereinafter referred to as "regenerative voltage Vreg") or the FC voltage Vfc to the battery 300 in a directly connected state.

[A−1−5.統合ECU24]
統合ECU24は、通信線310(図1)を介して、モータ14、インバータ16、FC50、FC監視ユニット52、FCコンバータ54、バッテリ300、バッテリコンバータ302を制御する。当該制御に際しては、統合ECU24は、図示しない記憶部に記憶されたプログラムを実行する。また、統合ECU24は、電圧センサ70、160、162、電流センサ72、74、164、166等の各種センサの検出値を用いる。
[A-1-5. Integrated ECU 24]
The integrated ECU 24 controls the motor 14, the inverter 16, the FC50, the FC monitoring unit 52, the FC converter 54, the battery 300, and the battery converter 302 via the communication line 310 (FIG. 1). At the time of the control, the integrated ECU 24 executes a program stored in a storage unit (not shown). Further, the integrated ECU 24 uses the detection values of various sensors such as voltage sensors 70, 160, 162, current sensors 72, 74, 164, and 166.

ここでの各種センサには、上記センサに加え、開度センサ110及びモータ回転数センサ112(図1)が含まれる。開度センサ110は、アクセルペダル114の開度θp(以下「アクセルペダル開度θp」ともいう。)[度]を検出する。モータ回転数センサ112は、モータ14の回転数(以下「モータ回転数Nmot」又は「回転数Nmot」という。)[rpm]を検出する。統合ECU24は、回転数Nmotを用いてFC車両10の車速V[km/h]を検出する。さらに、統合ECU24には、メインスイッチ116(以下「メインSW116」という。)が接続される。メインSW116は、FC50及びバッテリ300からモータ14への電力供給の可否を切り替えるものであり、ユーザにより操作可能である。 In addition to the above sensors, the various sensors here include an opening degree sensor 110 and a motor rotation speed sensor 112 (FIG. 1). The opening degree sensor 110 detects the opening degree θp of the accelerator pedal 114 (hereinafter, also referred to as “accelerator pedal opening degree θp”) [degree]. The motor rotation speed sensor 112 detects the rotation speed of the motor 14 (hereinafter referred to as "motor rotation speed Nmot" or "rotation speed Nmot") [rpm]. The integrated ECU 24 detects the vehicle speed V [km / h] of the FC vehicle 10 by using the rotation speed Nmot. Further, a main switch 116 (hereinafter referred to as "main SW116") is connected to the integrated ECU 24. The main SW116 switches whether or not power can be supplied from the FC50 and the battery 300 to the motor 14, and can be operated by the user.

統合ECU24は、FCスタック50の状態、バッテリ300の状態及びモータ14の状態の他、各種スイッチ及び各種センサからの入力(負荷要求)に基づいて、FC車両10全体として電源システム12に要求される負荷Psys(以下「システム負荷Psys」という。)を決定する。そして、統合ECU24は、FCスタック50が負担すべき負荷と、バッテリ300が負担すべき負荷と、回生電源(モータ14)が負担すべき負荷の配分(分担)を調停しながら決定する。さらに、統合ECU24は、モータ14、インバータ16、FC50、FC監視ユニット52、FCコンバータ54、バッテリ300及びバッテリコンバータ302に指令を送出する。 The integrated ECU 24 is required of the power supply system 12 as a whole of the FC vehicle 10 based on the state of the FC stack 50, the state of the battery 300, the state of the motor 14, and the inputs (load requests) from various switches and various sensors. The load Psys (hereinafter referred to as "system load Psys") is determined. Then, the integrated ECU 24 determines the load to be borne by the FC stack 50, the load to be borne by the battery 300, and the load distribution (sharing) to be borne by the regenerative power source (motor 14) while arbitrating. Further, the integrated ECU 24 sends a command to the motor 14, the inverter 16, the FC50, the FC monitoring unit 52, the FC converter 54, the battery 300, and the battery converter 302.

<A−2.本実施形態の制御>
次に、本実施形態の制御について説明する。上記のように、本実施形態では、電源システム12に関する制御として、ディスチャージ制御、故障診断制御、ゼロ点学習制御及び出力マップ補正制御を実行する。ディスチャージ制御は、FC監視ECU78のディスチャージ制御部130が実行し、故障診断制御は、FC監視ECU78の故障診断部132(診断部)が実行する。ゼロ点学習制御は、FCコンバータECU168のゼロ点補正部190が実行し、出力マップ補正制御は、出力マップ補正部192が実行する。
<A-2. Control of this embodiment>
Next, the control of this embodiment will be described. As described above, in the present embodiment, discharge control, failure diagnosis control, zero point learning control, and output map correction control are executed as controls related to the power supply system 12. The discharge control is executed by the discharge control unit 130 of the FC monitoring ECU 78, and the failure diagnosis control is executed by the failure diagnosis unit 132 (diagnosis unit) of the FC monitoring ECU 78. The zero point learning control is executed by the zero point correction unit 190 of the FC converter ECU 168, and the output map correction control is executed by the output map correction unit 192.

[A−2−1.ディスチャージ制御]
ディスチャージ制御部130は、統合ECU24からFC50の停止要求があった際、ディスチャージャ76をオンにして、FC50内の残留ガスによる発電電力を消費する。これにより、FC50の劣化を抑制することが可能となる。また、本実施形態では、ディスチャージャ76をFC50とFCコンバータ54の間に配置する。そのため、FCコンバータ54の性能要求を緩和することが可能となる。
[A-2-1. Discharge control]
When the integrated ECU 24 requests to stop the FC50, the discharge control unit 130 turns on the discharger 76 and consumes the power generated by the residual gas in the FC50. This makes it possible to suppress the deterioration of the FC50. Further, in the present embodiment, the discharger 76 is arranged between the FC50 and the FC converter 54. Therefore, it is possible to relax the performance requirements of the FC converter 54.

[A−2−2.故障診断制御]
図3は、本実施形態における故障診断制御のフローチャートである。図4は、本実施形態における故障診断制御を実行している際の各種の信号及び値を示すタイムチャートである。具体的には、図4は、ディスチャージャ76に対するディスチャージ指令Cdと、第2FC電流センサ74(第1電流センサ)が検出した第2FC電流Ifc2(第1電流)と、第2VCU電流センサ166(第2電流センサ)が検出した第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とを示す。本実施形態では、FC監視ECU78が故障診断制御を実行するが、後述するように、FCコンバータECU168が故障診断制御を実行してもよい。
[A-2-2. Failure diagnosis control]
FIG. 3 is a flowchart of failure diagnosis control in this embodiment. FIG. 4 is a time chart showing various signals and values when the failure diagnosis control in the present embodiment is executed. Specifically, FIG. 4 shows a discharge command Cd for the discharger 76, a second FC current Ifc2 (first current) detected by the second FC current sensor 74 (first current sensor), and a second VCU current sensor 166 (third). 2 The second VCU current Ivcu2 (second current) detected by the current sensor) is shown. In the present embodiment, the FC monitoring ECU 78 executes the failure diagnosis control, but as will be described later, the FC converter ECU 168 may execute the failure diagnosis control.

また、図4では、全体に亘ってFCユニット20に異常が発生している状態が示されていることに留意されたい。さらに、図4において、時点t12以降の実線で示す第2FC電流Ifc2は、ディスチャージャ76がオン故障している(スイッチング素子102が閉固着している)際の波形である。さらにまた、時点t12以降の破線で示す第2FC電流Ifc2は、第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166が故障している際の波形である。 Further, it should be noted that FIG. 4 shows a state in which an abnormality has occurred in the FC unit 20 as a whole. Further, in FIG. 4, the second FC current Ifc2 shown by the solid line after the time point t12 is a waveform when the discharger 76 is on-failed (the switching element 102 is closed and fixed). Furthermore, the second FC current Ifc2 shown by the broken line after the time point t12 is a waveform when the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 is out of order.

時点t11以降の第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2は、ディスチャージャ76がオン故障している際又は第2FC電流センサ74若しくは第2VCU電流センサ166が故障している際の波形である。なお、図4では、時点t11以降も第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2が一定であるが、第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166が故障している場合、第2FC電流Ifc2又は第2VCU電流Ivcu2が減少する場合等も考えられる。 The second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 after the time point t11 are waveforms when the discharger 76 is on-failed or the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 is failed. In FIG. 4, the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 are constant even after the time point t11, but when the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 is out of order, the second FC current Ifc2 or the second VCU It is also conceivable that the current Ivcu2 decreases.

故障診断制御は、FC50の発電中、所定間隔で実行する。或いは、その他のタイミングで故障診断制御を行ってもよい。図3のステップS11において、監視ECU78は、第2FC電流センサ74が検出した第2FC電流Ifc2と、第2VCU電流センサ166が検出した第2VCU電流Ivcu2とを取得する。ステップS12において、監視ECU78は、第2FC電流Ifc2と第2VCU電流Ivcu2の差ΔI(以下「電流差ΔI」ともいう。)の絶対値|ΔI|が第1電流差閾値THΔI以上であるか否かを判定する。第1電流差閾値THΔI(以下「閾値THΔI」ともいう。)は、電流差ΔIが異常値であるか否かを判定するための閾値である。 The failure diagnosis control is executed at predetermined intervals during the power generation of the FC50. Alternatively, failure diagnosis control may be performed at other timings. In step S11 of FIG. 3, the monitoring ECU 78 acquires the second FC current Ifc2 detected by the second FC current sensor 74 and the second VCU current Ivcu2 detected by the second VCU current sensor 166. In step S12, the monitoring ECU 78 determines whether or not the absolute value | ΔI | of the difference ΔI (hereinafter, also referred to as “current difference ΔI”) between the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 is equal to or greater than the first current difference threshold THΔI. To judge. The first current difference threshold value THΔI (hereinafter, also referred to as “threshold value THΔI”) is a threshold value for determining whether or not the current difference ΔI is an abnormal value.

電流差ΔIの絶対値が閾値THΔI以上である場合(S12:TRUE)、電流差ΔIは異常値を示している。その場合、ステップS13に進む。電流差ΔIの絶対値が閾値THΔI以上でない場合(S12:FALSE)、電流差ΔIは正常値を示している。その場合、今回の故障診断制御を終了し、所定時間経過後にステップS11に戻る。 When the absolute value of the current difference ΔI is equal to or greater than the threshold value THΔI (S12: TRUE), the current difference ΔI indicates an abnormal value. In that case, the process proceeds to step S13. When the absolute value of the current difference ΔI is not equal to or greater than the threshold value THΔI (S12: FALSE), the current difference ΔI indicates a normal value. In that case, the failure diagnosis control this time is ended, and the process returns to step S11 after a predetermined time has elapsed.

ステップS13において、監視ECU78は、ステップS11で取得した第2FC電流Ifc2を基準電流Irefとして設定する。基準電流Irefは、後述するステップS16で用いる。 In step S13, the monitoring ECU 78 sets the second FC current Ifc2 acquired in step S11 as the reference current Iref. The reference current Iref is used in step S16 described later.

ステップS14において、監視ECU78は、ディスチャージャ76にオン指令(ディスチャージ指令Cd)を送信する(図4の時点t12)。具体的には、監視ECU78は、ディスチャージャ76のスイッチング素子102に駆動信号Sを送信する。これにより、スイッチング素子102がオンとなる。 In step S14, the monitoring ECU 78 transmits an on command (discharge command Cd) to the discharger 76 (time point t12 in FIG. 4). Specifically, the monitoring ECU 78 transmits the drive signal S to the switching element 102 of the discharger 76. As a result, the switching element 102 is turned on.

そのため、FC50からの電流の一部は、ディスチャージャ76を介して第2FC電流センサ74に到達する。ディスチャージャ76がオン故障していない場合には、ディスチャージャ76がオンしたことでFC電流Ifcが増加する。従って、ディスチャージャ76がオン故障していない場合には、図4の時点t12に示すように、第2FC電流センサ74が検出する第2FC電流Ifc2は増加する。 Therefore, a part of the current from the FC 50 reaches the second FC current sensor 74 via the discharger 76. When the discharger 76 is not turned on, the FC current Ifc is increased by turning on the discharger 76. Therefore, when the discharger 76 is not on-failed , the second FC current Ifc2 detected by the second FC current sensor 74 increases as shown at the time point t12 in FIG.

図3のステップS15において、監視ECU78は、第2FC電流センサ74から新たな第2FC電流Ifc2を取得する。 In step S15 of FIG. 3, the monitoring ECU 78 acquires a new second FC current Ifc2 from the second FC current sensor 74.

ステップS16において、監視ECU78は、第2FC電流Ifc2と基準電流Irefの差ΔIfc2(以下「第2電流差ΔIfc2」ともいう。)が第2電流差閾値THΔi2以下であるか否かを判定する。第2電流差閾値THΔi2(以下「閾値THΔi2」ともいう。)は、第2電流差ΔIfc2が異常値を示す原因を判定するための閾値である。 In step S16, the monitoring ECU 78 determines whether or not the difference ΔIfc2 between the second FC current Ifc2 and the reference current Iref (hereinafter, also referred to as “second current difference ΔIfc2”) is equal to or less than the second current difference threshold THΔi2. The second current difference threshold value THΔi2 (hereinafter, also referred to as “threshold value THΔi2”) is a threshold value for determining the cause of the second current difference ΔIfc2 showing an abnormal value.

すなわち、第2電流差ΔIfc2が閾値THΔi2以下である場合(S16:TRUE)、ステップS17において、監視ECU78は、ディスチャージャ76がオン故障している(又はスイッチング素子102が閉固着している)と判定する。スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられても分流による電流変化を捉えることができない場合、スイッチング素子102が正常に作動していないと推定することができるためである。 That is, when the second current difference ΔIfc2 is equal to or less than the threshold value THΔi2 (S16: TRUE), the monitoring ECU 78 determines that the discharger 76 is on-failed (or the switching element 102 is closed and fixed) in step S17. judge. This is because it can be estimated that the switching element 102 is not operating normally when the current change due to the diversion cannot be captured even if the command for turning on the switching element 102 is issued.

第2電流差ΔIfc2が閾値THΔi2以下でない場合(S16:FALSE)、ステップS18において、監視ECU78は、第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166が異常であると判定する。スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられたことにより分流による電流変化を捉えることが可能な場合、スイッチング素子102が正常に作動していると判定できる。そのため、第2FC電流Ifc2と第2VCU電流Ivcu2との電流差ΔI(相違)は第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166によるものと推定することができるためである。 When the second current difference ΔIfc2 is not equal to or less than the threshold value THΔi2 (S16: FALSE), in step S18, the monitoring ECU 78 determines that the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 is abnormal. When it is possible to capture the current change due to the diversion by issuing the command for turning on the switching element 102, it can be determined that the switching element 102 is operating normally. Therefore, the current difference ΔI (difference) between the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 can be estimated to be due to the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166.

ステップS17又はS18の後、ステップS19において、監視ECU78は、エラー処理を行う。例えば、監視ECU78は、異常の内容を示す警告メッセージを表示部(図示しない)に表示させる。また、監視ECU78は、異常の内容を示す故障コードを記憶部124に記憶してもよい。 After step S17 or S18, in step S19, the monitoring ECU 78 performs error processing. For example, the monitoring ECU 78 causes a display unit (not shown) to display a warning message indicating the content of the abnormality. Further, the monitoring ECU 78 may store a failure code indicating the content of the abnormality in the storage unit 124.

[A−2−3.ゼロ点学習制御]
図5は、本実施形態におけるゼロ点学習制御のフローチャートである。上記のように、ゼロ点学習制御は、相対的に検出精度の低い第2VCU電流センサ166のゼロ点を、相対的に検出精度の高い第2FC電流センサ74のゼロ点を用いて学習する処理である。ゼロ点学習制御は、例えば、FC50が起動を始めた直後に実行される。その他のタイミングでゼロ点学習処理を行ってもよい。本実施形態では、FCコンバータECU168がゼロ点学習制御を実行するが、後述するように、FC監視ECU78がゼロ点学習制御を実行してもよい。
[A-2-3. Zero point learning control]
FIG. 5 is a flowchart of zero point learning control in this embodiment. As described above, the zero point learning control is a process of learning the zero point of the second VCU current sensor 166, which has a relatively low detection accuracy, using the zero point of the second FC current sensor 74, which has a relatively high detection accuracy. is there. The zero point learning control is executed, for example, immediately after the FC50 starts to start. The zero point learning process may be performed at other timings. In the present embodiment, the FC converter ECU 168 executes the zero point learning control, but as will be described later, the FC monitoring ECU 78 may execute the zero point learning control.

図5のステップS31において、コンバータECU168は、ディスチャージャ76がオフであるか否かを判定する。例えば、コンバータECU168のゼロ点補正部190は、FC監視ECU78が、ディスチャージャ76に対してオン信号(駆動信号S)を出力していないか否かにより、ディスチャージャ76がオフであるか否かを判定する。ディスチャージャ76がオフである場合(S31:TRUE)、ステップS32に進む。ディスチャージャ76がオフでない場合(S31:FALSE)、第2VCU電流センサ166のゼロ点補正は行わない。そこで、今回のゼロ点学習制御を終了し、所定時間経過後にステップS31に戻る。 In step S31 of FIG. 5, the converter ECU 168 determines whether or not the discharger 76 is off. For example, the zero point correction unit 190 of the converter ECU 168 determines whether or not the discharger 76 is off depending on whether or not the FC monitoring ECU 78 outputs an on signal (drive signal S) to the discharger 76. To judge. If the discharger 76 is off (S31: TRUE), the process proceeds to step S32. When the discharger 76 is not turned off (S31: FALSE), the zero point correction of the second VCU current sensor 166 is not performed. Therefore, the zero point learning control this time is ended, and the process returns to step S31 after the elapse of a predetermined time.

ステップS32において、コンバータECU168は、第1VCU電圧センサ160からVCU入力電圧Vvcu1を監視ECU78から取得する。ステップS33において、コンバータECU168は、VCU入力電圧Vvcu1が第1電圧閾値THv1以下であるか否かを判定する。第1電圧閾値THv1は、VCU入力電圧Vvcu1が比較的低い状態であることを確認するための閾値である。VCU入力電圧Vvcu1が第1電圧閾値THv1以下である場合(S33:TRUE)、ステップS34に進む。VCU入力電圧Vvcu1が第1電圧閾値THv1以下でない場合(S33:FALSE)、今回のゼロ点学習制御を終了する。そして、新たなゼロ点学習制御を実行する条件が成立したときにステップS31に戻る。 In step S32, the converter ECU 168 acquires the VCU input voltage Vvcu1 from the monitoring ECU 78 from the first VCU voltage sensor 160. In step S33, the converter ECU 168 determines whether or not the VCU input voltage Vvcu1 is equal to or less than the first voltage threshold value THv1. The first voltage threshold value THv1 is a threshold value for confirming that the VCU input voltage Vvcu1 is in a relatively low state. When the VCU input voltage Vvcu1 is equal to or less than the first voltage threshold value THv1 (S33: TRUE), the process proceeds to step S34. When the VCU input voltage Vvcu1 is not equal to or less than the first voltage threshold value THv1 (S33: FALSE), the current zero point learning control is terminated. Then, when the condition for executing the new zero point learning control is satisfied, the process returns to step S31.

なお、VCU入力電圧Vvcu1が第1電圧閾値THv1以下であるか否かの判定に加えて又はこれに代えて、単位時間当たりのVCU入力電圧Vvcu1の変化量が変化量閾値以下であるか否かを判定してもよい。これにより、VCU入力電圧Vvcu1が安定した状態でゼロ点補正を行うことが可能となる。 In addition to or instead of determining whether the VCU input voltage Vvcu1 is equal to or less than the first voltage threshold value THv1, whether or not the amount of change in the VCU input voltage Vvcu1 per unit time is equal to or less than the change amount threshold value. May be determined. This makes it possible to perform zero point correction in a state where the VCU input voltage Vvcu1 is stable.

ステップS34において、コンバータECU168は、第2FC電流センサ74が検出した第2FC電流Ifc2を取得する。ステップS35において、コンバータECU168は、第2FC電流Ifc2がゼロ(又は原点)であるか否かを判定する。第2FC電流Ifc2がゼロである場合(S35:TRUE)、ステップS36に進む。第2FC電流Ifc2がゼロでない場合(S36:FALSE)、今回のゼロ点学習制御を終了する。そして、新たなゼロ点学習制御を実行する条件が成立したときにステップS31に戻る。 In step S34, the converter ECU 168 acquires the second FC current Ifc2 detected by the second FC current sensor 74. In step S35, the converter ECU 168 determines whether or not the second FC current Ifc2 is zero (or the origin). When the second FC current Ifc2 is zero (S35: TRUE), the process proceeds to step S36. When the second FC current Ifc2 is not zero (S36: FALSE), the current zero point learning control is terminated. Then, when the condition for executing the new zero point learning control is satisfied, the process returns to step S31.

ステップS36において、コンバータECU168は、第2VCU電流センサ166のゼロ点を、第2FC電流センサ74のゼロ点に合わせて補正(又はリセット)する。 In step S36, the converter ECU 168 corrects (or resets) the zero point of the second VCU current sensor 166 in accordance with the zero point of the second FC current sensor 74.

[A−2−4.出力マップ補正制御]
図6は、本実施形態における出力マップ補正制御のフローチャートである。図7は、本実施形態におけるFCスタック50の電流−電圧特性を示す図である。上記のように、出力マップ補正制御(以下「マップ補正制御」ともいう。)は、コンバータECU168の記憶部184に記憶されている出力マップ200を補正する。マップ補正制御は、例えば、FC50の発電中、所定間隔で実行される。或いは、その他のタイミングでマップ補正制御を実行してもよい。本実施形態では、FCコンバータECU168が出力マップ補正制御を実行するが、後述するように、FC監視ECU78が出力マップ補正制御を実行してもよい。
[A-2-4. Output map correction control]
FIG. 6 is a flowchart of the output map correction control in the present embodiment. FIG. 7 is a diagram showing the current-voltage characteristics of the FC stack 50 in this embodiment. As described above, the output map correction control (hereinafter, also referred to as “map correction control”) corrects the output map 200 stored in the storage unit 184 of the converter ECU 168. The map correction control is executed at predetermined intervals, for example, during the power generation of the FC50. Alternatively, the map correction control may be executed at other timings. In the present embodiment, the FC converter ECU 168 executes the output map correction control, but as will be described later, the FC monitoring ECU 78 may execute the output map correction control.

ステップS51において、コンバータECU168は、第1VCU電圧センサ160からVCU入力電圧Vvcu1を取得する。ステップS52において、コンバータECU168は、VCU入力電圧Vvcu1が第2電圧閾値THv2以上であるか否かを判定する。第2電圧閾値THv2は、ディスチャージャ76がオン固着していないことを確認するための閾値である。 In step S51, the converter ECU 168 acquires the VCU input voltage Vvcu1 from the first VCU voltage sensor 160. In step S52, the converter ECU 168 determines whether or not the VCU input voltage Vvcu1 is equal to or higher than the second voltage threshold value THv2. The second voltage threshold value THv2 is a threshold value for confirming that the discharger 76 is not stuck on.

すなわち、図7に示すように、本実施形態のFCスタック50は、FC電流Ifcが増加するとFC電圧Vfcが減少する特性を有する。ディスチャージャ76がオン固着している場合、FC電流Ifcは大きく増加し、FC電圧Vfcは減少する。このため、FC電圧Vfcに対応するVCU入力電圧Vvcu1が高いことを確認することで、ディスチャージャ76がオン固着していないことを確認することが可能である。VCU入力電圧Vvcu1の代わりに、FC電圧センサ70が検出したFC電圧Vfcを用いてもよい。 That is, as shown in FIG. 7, the FC stack 50 of the present embodiment has a characteristic that the FC voltage Vfc decreases as the FC current Ifc increases. When the discharger 76 is fixed on, the FC current Ifc increases significantly and the FC voltage Vfc decreases. Therefore, by confirming that the VCU input voltage Vvcu1 corresponding to the FC voltage Vfc is high, it is possible to confirm that the discharger 76 is not fixed on. Instead of the VCU input voltage Vvcu1, the FC voltage Vfc detected by the FC voltage sensor 70 may be used.

VCU入力電圧Vvcu1が第2電圧閾値THv2以上である場合(S52:TRUE)、ディスチャージャ76にオン固着は発生していない。その場合、ステップS53に進む。VCU入力電圧Vvcu1が第2電圧閾値THv2以上でない場合(S52:FALSE)、ディスチャージャ76にオン固着は発生しているか否かの判定が困難である。その場合、今回のマップ補正制御を終了し、所定時間経過後にステップS51に戻る。 When the VCU input voltage Vvcu1 is equal to or higher than the second voltage threshold value THv2 (S52: TRUE), the discharger 76 is not stuck on. In that case, the process proceeds to step S53. When the VCU input voltage Vvcu1 is not equal to or higher than the second voltage threshold value THv2 (S52: FALSE), it is difficult to determine whether or not the discharger 76 is stuck on. In that case, the map correction control this time is ended, and the process returns to step S51 after a predetermined time has elapsed.

ステップS53において、コンバータECU168は、第2FC電流センサ74が検出した第2FC電流Ifc2を監視ECU78から取得する。ステップS54において、コンバータECU168は、第2VCU電流センサ166のホール素子が検出した電圧Vi2を取得する。上記のように、第2VCU電流センサ166は、ホール素子を含み、出力マップ200では、ホール素子の電圧値(すなわち電圧Vi2)と第2VCU電流Ivcu2との関係が規定されている。 In step S53, the converter ECU 168 acquires the second FC current Ifc2 detected by the second FC current sensor 74 from the monitoring ECU 78. In step S54, the converter ECU 168 acquires the voltage Vi2 detected by the Hall element of the second VCU current sensor 166. As described above, the second VCU current sensor 166 includes a Hall element, and the output map 200 defines the relationship between the voltage value (that is, the voltage Vi2) of the Hall element and the second VCU current Ivcu2.

ステップS55において、コンバータECU168は、第2VCU電流センサ166用のVi2−Ivcu2マップを更新する。すなわち、マップ200における電圧Vi2に対応する第2VCU電流Ivcu2として、第2FC電流Ifc2の値に書き換える。 In step S55, the converter ECU 168 updates the Vi2-Ivcu2 map for the second VCU current sensor 166. That is, the value of the second FC current Ifc2 is rewritten as the second VCU current Ivcu2 corresponding to the voltage Vi2 in the map 200.

上記のように、第2VCU電流センサ166よりも、第2FC電流センサ74の方が高精度である。このため、上記のようなマップ200の書換えを行うことで、コンバータECU168が使用する第2VCU電流Ivcu2は、高精度となる。 As described above, the second FC current sensor 74 has higher accuracy than the second VCU current sensor 166. Therefore, by rewriting the map 200 as described above, the second VCU current Ivcu2 used by the converter ECU 168 becomes highly accurate.

<A−3.本実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、放電抵抗器100よりもFCスタック50(電源)側の負極ライン92における第2FC電流Ifc2(第1電流)と、放電抵抗器100よりも負荷40側の負極ライン172における第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに(図3のS12:TRUE)、放電抵抗器100による放電を開始させるべく、スイッチング素子102をオンにするための指令を発する(図3のS14、図4のt12)。そして、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する(図3のS16〜S18)。従って、簡易な手法で故障部位を推定することが可能となる。
<A-3. Effect of this embodiment>
As described above, according to the present embodiment, the second FC current Ifc2 (first current) in the negative electrode line 92 on the FC stack 50 (power supply) side of the discharge resistor 100 and the load 40 of the discharge resistor 100 When it is determined that the second VCU current Ivcu2 (second current) in the negative electrode line 172 on the side is different (S12: TRUE in FIG. 3), the switching element 102 is turned on in order to start the discharge by the discharge resistor 100. Is issued (S14 in FIG. 3, t12 in FIG. 4). Then, the failure portion is estimated based on the change in the second FC current Ifc2 before and after the command for turning on the switching element 102 is issued (S16 to S18 in FIG. 3). Therefore, it is possible to estimate the faulty part by a simple method.

本実施形態において、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とで第2FC電流Ifc2(第1電流)が変化した場合(図3のS16:FALSE)、故障診断部132は、第2FC電流センサ74(第1電流取得手段)及び第2VCU電流センサ166(第2電流取得手段)の少なくとも一方が故障していると推定する(S18)。 In the present embodiment, when the second FC current Ifc2 (first current) changes before and after the command for turning on the switching element 102 is issued (S16: FALSE in FIG. 3), the failure diagnosis unit 132 , It is estimated that at least one of the second FC current sensor 74 (first current acquisition means) and the second VCU current sensor 166 (second current acquisition means) has failed (S18).

これにより、簡易な方法で第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166の故障を検出することが可能となる。また、第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166が故障すると、第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2を用いる制御(例えば、ゼロ点学習制御、出力マップ補正制御等)が適切に行われなくなる。本実施形態によれば、第2FC電流センサ74又は第2VCU電流センサ166の故障を検出可能であるため、第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2を用いる制御が適切に行われない状況を簡易に検出することが可能となる。 This makes it possible to detect a failure of the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 by a simple method. Further, if the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 fails, the control using the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 (for example, zero point learning control, output map correction control, etc.) cannot be properly performed. According to the present embodiment, since the failure of the second FC current sensor 74 or the second VCU current sensor 166 can be detected, it is possible to easily detect a situation in which control using the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 is not properly performed. It becomes possible to do.

本実施形態において、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とで第2FC電流Ifc2(第1電流)が同じ値の場合(図3のS16:TRUE)、故障診断部132は、ディスチャージャ76がオン故障(スイッチング素子102(スイッチ)が閉固着)していると推定する(S17)。 In the present embodiment, when the second FC current Ifc2 (first current) has the same value before and after the command for turning on the switching element 102 is issued (S16: TRUE in FIG. 3), the failure diagnosis unit 132. Estimates that the discharger 76 is on-failed (the switching element 102 (switch) is closed and fixed) (S17).

これにより、簡易な方法でスイッチング素子102の閉固着を検出することが可能となる。また、放電抵抗器100と直列に配置されたスイッチング素子102が閉固着すると、第2FC電流センサ74及び第2VCU電流センサ166は、本来あるべきではない誤った値としての第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2を検出することとなる。その場合、第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2を用いる制御(例えば、ゼロ点学習制御、出力マップ補正制御等)が適切に行われなくなる。本実施形態によれば、スイッチング素子102の閉固着を検出可能であるため、第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流Ivcu2を用いる制御が適切に行われない状況を簡易に検出することが可能となる。さらに、第2FC電流Ifc2第2VCU電流Ivcu2とが異なると判定したとき、スイッチング素子102をオンにするための指令を発し、当該指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2が変化したか又は同じかに応じて原因箇所を特定する場合、フェールセーフ対応を適切に取ることが可能となる。 This makes it possible to detect the closing and sticking of the switching element 102 by a simple method. Further, when the switching element 102 arranged in series with the discharge resistor 100 is closed and fixed, the second FC current sensor 74 and the second VCU current sensor 166 have the second FC current Ifc2 and the second VCU as erroneous values that should not be originally present. The current Ivcu2 will be detected. In that case, the control using the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 (for example, zero point learning control, output map correction control, etc.) is not properly performed. According to the present embodiment, since the closing and sticking of the switching element 102 can be detected, it is possible to easily detect a situation in which control using the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 is not properly performed. Further, when it is determined that the second FC current Ifc2 and the second VCU current Ivcu2 are different, a command for turning on the switching element 102 is issued, and the second FC current Ifc2 changes before and after the command is issued. When identifying the cause location according to the same or the same, it is possible to take appropriate fail-safe measures.

本実施形態において、電源システム12は、第2VCU電流センサ166(第2電流取得手段)のゼロ点を学習するゼロ点学習制御を実行するゼロ点補正部190(ゼロ点学習手段)を備える(図2)。ゼロ点補正部190は、スイッチング素子102(スイッチ)に開指令が行われていること(図5のS31:TRUE)、及びFC50の出力電圧Vfcに相当するVCU入力電圧Vvcu1が第1電圧閾値THv1以下であること(S33:TRUE)を、ゼロ点学習制御の実行条件として設定する。これにより、ゼロ点学習に好適な条件を満たす場合に第2VCU電流センサ166のゼロ点学習を行うことが可能となる。 In the present embodiment, the power supply system 12 includes a zero point correction unit 190 (zero point learning means) that executes zero point learning control for learning the zero point of the second VCU current sensor 166 (second current acquisition means) (FIG. 2). In the zero point correction unit 190, the switching element 102 (switch) is instructed to open (S31: TRUE in FIG. 5), and the VCU input voltage Vvcu1 corresponding to the output voltage Vfc of the FC50 is the first voltage threshold THv1. The following (S33: TRUE) is set as an execution condition of the zero point learning control. As a result, the zero point learning of the second VCU current sensor 166 can be performed when the conditions suitable for the zero point learning are satisfied.

本実施形態において、電源システム12は、第2FC電流センサ74(第1電流取得手段)の第2FC電流Ifc2(取得値)に基づいて第2VCU電流センサ166(第2電流取得手段)の第2VCU電流Ivcu2(取得値)を補正する出力マップ補正制御(取得値補正制御)を実行する出力マップ補正部192(取得値補正手段)を備える(図2)。出力マップ補正部192は、FC50の出力電圧Vfcに相当するVCU入力電圧Vvcu1が第2電圧閾値THv2以上であること(図6のS52:TRUE)を、出力マップ補正制御の実行条件として設定する。これにより、出力マップ200の補正に好適な条件を満たす場合に第2VCU電流センサ166の取得値補正を行うことが可能となる。 In the present embodiment, the power supply system 12 uses the second VCU current of the second VCU current sensor 166 (second current acquisition means) based on the second FC current Ifc2 (acquired value) of the second FC current sensor 74 (first current acquisition means). An output map correction unit 192 (acquisition value correction means) that executes an output map correction control (acquisition value correction control) for correcting Ivcu2 (acquisition value) is provided (FIG. 2). The output map correction unit 192 sets that the VCU input voltage Vvcu1 corresponding to the output voltage Vfc of the FC50 is equal to or higher than the second voltage threshold value THv2 (S52: TRUE in FIG. 6) as an execution condition of the output map correction control. This makes it possible to correct the acquired value of the second VCU current sensor 166 when conditions suitable for the correction of the output map 200 are satisfied.

B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B. Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted based on the contents described in the present specification. For example, the following configuration can be adopted.

<B−1.搭載対象>
上記実施形態では、電源システム12をFC車両10に搭載した(図1)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、電源システム12を船舶や航空機等の移動物体に用いることもできる。或いは、電源システム12を、ロボット、製造装置、家庭用電力システム又は家電製品に適用してもよい。
<B-1. Installation target>
In the above embodiment, the power supply system 12 is mounted on the FC vehicle 10 (FIG. 1). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, the power supply system 12 can be used for moving objects such as ships and aircraft. Alternatively, the power supply system 12 may be applied to robots, manufacturing equipment, household electric power systems or home appliances.

<B−2.電源システム12の構成>
上記実施形態では、FCコンバータ54を昇圧コンバータとした(図2)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、FCコンバータ54は、FC電圧Vfcを昇圧及び降圧可能な昇降圧コンバータ、又はFC電圧Vfcを降圧可能な降圧コンバータとすることも可能である。
<B-2. Configuration of power supply system 12>
In the above embodiment, the FC converter 54 is used as a boost converter (FIG. 2). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, the FC converter 54 can be a buck-boost converter capable of stepping up and down the FC voltage Vfc, or a step-down converter capable of stepping down the FC voltage Vfc.

上記実施形態の電源システム12は、FCユニット20とバッテリユニット22の両方を有していた(図1)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、バッテリユニット22を省略することも可能である。 The power supply system 12 of the above embodiment has both the FC unit 20 and the battery unit 22 (FIG. 1). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, the battery unit 22 can be omitted.

上記実施形態では、モータ14を交流式とした(図1)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ14は、直流式とすることも可能である。この場合、インバータ16を省略することが可能である。 In the above embodiment, the motor 14 is an AC type (FIG. 1). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, the motor 14 can be of a direct current type. In this case, the inverter 16 can be omitted.

上記実施形態では、モータ14をFC車両10の走行用又は駆動用とした(図1)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ14を車載機器(例えば、電動パワーステアリング、エアコンプレッサ、エアコンディショナ)用に用いてもよい。 In the above embodiment, the motor 14 is used for traveling or driving the FC vehicle 10 (FIG. 1). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, the motor 14 may be used for in-vehicle equipment (for example, electric power steering, air compressor, air conditioner).

上記実施形態では、故障診断の対象として、第2FC電流Ifc2及び第2VCU電流センサ166を設定した(図3及び図4)。しかしながら、例えば、放電抵抗器100よりもFC50(電源)側の負極ラインにおける第1電流と、放電抵抗器100よりも負荷40側の負極ラインにおける第2電流とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第1電流の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、バッテリユニット22及びFCコンバータ54を設けない構成において、FC監視ユニット52とインバータ16の間の負極ラインに電流センサ(インバータ電流センサ)を設けた場合、第2FC電流センサ74とインバータ電流センサを故障診断の対象とすることができる。 In the above embodiment, the second FC current Ifc2 and the second VCU current sensor 166 are set as the targets of the failure diagnosis (FIGS. 3 and 4). However, for example, when it is determined that the first current in the negative electrode line on the FC50 (power supply) side of the discharge resistor 100 and the second current in the negative electrode line on the load 40 side of the discharge resistor 100 are different, switching is performed. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the first current before and after the command for turning on the element 102 is issued, the present invention is not limited to this. For example, in a configuration in which the battery unit 22 and the FC converter 54 are not provided, when a current sensor (inverter current sensor) is provided in the negative electrode line between the FC monitoring unit 52 and the inverter 16, the second FC current sensor 74 and the inverter current sensor are used. It can be the target of failure diagnosis.

上記実施形態では、FCユニット20の制御主体として、監視ECU78とコンバータECU168を設けた(図2)。しかしながら、例えば、両者を組み合わせて1つのECUとすることも可能である。或いは、監視ECU78とコンバータECU168の機能を統合ECU24に組み込むことも可能である。 In the above embodiment, the monitoring ECU 78 and the converter ECU 168 are provided as the control main body of the FC unit 20 (FIG. 2). However, for example, it is also possible to combine both to form one ECU. Alternatively, the functions of the monitoring ECU 78 and the converter ECU 168 can be incorporated into the integrated ECU 24.

上記実施形態の電流センサ72、72、164、166は、ホール素子を有するものとしたが、その他の方式の電流センサとしてもよい。 Although the current sensors 72, 72, 164, and 166 of the above embodiment have Hall elements, other types of current sensors may be used.

<B−3.電源システム12の制御>
[B−3−1.全般]
上記実施形態では、故障診断制御(図3)と、ゼロ点学習制御(図5)と、出力マップ補正制御(図6)とを実行した。しかしながら、例えば、それぞれの制御に着目すれば、電源システム12では、いずれか1つ又は2つの制御を行うことも可能である。
<B-3. Control of power supply system 12>
[B-3-1. General]
In the above embodiment, failure diagnosis control (FIG. 3), zero point learning control (FIG. 5), and output map correction control (FIG. 6) are executed. However, for example, focusing on each control, the power supply system 12 can perform any one or two controls.

上記実施形態では、FCユニット20において、故障診断制御(図3)と、ゼロ点学習制御(図5)と、出力マップ補正制御(図6)とを実行した。しかしながら、例えば、放電抵抗器100よりも電源側の負極ラインにおける第1電流と、放電抵抗器100よりも負荷40側の負極ラインにおける第2電流とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第1電流の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、故障診断制御、ゼロ点学習制御又は出力マップ補正制御を、バッテリユニット22で行うことも可能である。 In the above embodiment, the FC unit 20 executes failure diagnosis control (FIG. 3), zero point learning control (FIG. 5), and output map correction control (FIG. 6). However, for example, when it is determined that the first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor 100 and the second current in the negative electrode line on the load 40 side of the discharge resistor 100 are different, the switching element 102 is used. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the first current before and after the command for turning on is issued, the present invention is not limited to this. For example, failure diagnosis control, zero point learning control, or output map correction control can be performed by the battery unit 22.

[B−3−2.故障診断制御(図3)]
上記実施形態では、故障診断部132を監視ECU78に設けた。換言すると、監視ECU78が故障診断制御を実行した。しかしながら、例えば、故障診断制御と、ゼロ点学習制御と、出力マップ補正制御とを1つのECUが実行する観点からすれば、コンバータECU168が故障診断制御を実行してもよい。その場合、監視ECU78側の制御対象(第2FC電流センサ74、ディスチャージャ76等)の検出値や状態は、コンバータECU168から監視ECU78に問い合わせることとなる。
[B-3-2. Failure diagnosis control (Fig. 3)]
In the above embodiment, the failure diagnosis unit 132 is provided in the monitoring ECU 78. In other words, the monitoring ECU 78 executed the failure diagnosis control. However, for example, from the viewpoint of one ECU executing the failure diagnosis control, the zero point learning control, and the output map correction control, the converter ECU 168 may execute the failure diagnosis control. In that case, the detection value and the state of the control target (second FC current sensor 74, discharger 76, etc.) on the monitoring ECU 78 side are inquired from the converter ECU 168 to the monitoring ECU 78.

上記実施形態の故障診断制御では、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)の電流差ΔIの絶対値が第1電流差閾値THΔI以上になったとき、異常が発生していると判定した(図3のS12)。しかしながら、例えば、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)とが異なると判定したときに、スイッチング素子102をオンにするための指令が発せられると後とでの第2FC電流Ifc2の変化に基づいて故障部位を推定する観点からすれば、これに限らない。例えば、単位時間当たりの第2FC電流Ifc2の変化量と、単位時間当たりの第2VCU電流Ivcu2の変化量との変化速度差が、速度差閾値以上であるときに、異常が発生していると判定することも可能である。 In the failure diagnosis control of the above embodiment, when the absolute value of the current difference ΔI between the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) becomes equal to or greater than the first current difference threshold THΔI, an abnormality occurs. It was determined that the current occurred (S12 in FIG. 3). However, for example, when it is determined that the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) are different, before and after the command for turning on the switching element 102 is issued. From the viewpoint of estimating the failure site based on the change in the second FC current Ifc2, the present invention is not limited to this. For example, when the change rate difference between the change amount of the second FC current Ifc2 per unit time and the change amount of the second VCU current Ivcu2 per unit time is equal to or more than the speed difference threshold value, it is determined that an abnormality has occurred. It is also possible to do.

上記実施形態の故障診断制御では、第2FC電流Ifc2(第1電流)と第2VCU電流Ivcu2(第2電流)の比較により異常発生の有無を判定した(図3のS12)。しかしながら、例えば、ディスチャージャ76又は放電抵抗器100よりもFC50(電源)側の第1通電状態量と、ディスチャージャ76又は放電抵抗器100よりも負荷40側の第2通電状態量との比較に基づいて、FCユニット20又は電源システム12の異常を判定する観点からすれば、これに限らない。 In the failure diagnosis control of the above embodiment, the presence or absence of an abnormality is determined by comparing the second FC current Ifc2 (first current) and the second VCU current Ivcu2 (second current) (S12 in FIG. 3). However, for example, in comparison between the first energized state amount on the FC50 (power supply) side of the discharger 76 or the discharge resistor 100 and the second energized state amount on the load 40 side of the discharger 76 or the discharge resistor 100. Based on this, from the viewpoint of determining an abnormality in the FC unit 20 or the power supply system 12, the present invention is not limited to this.

例えば、FC電圧センサ70(図2)が検出したFC電圧Vfcと、第1VCU電圧センサ160が検出した第1VCU電圧Vvcu1との比較に基づいて、FCユニット20又は電源システム12の異常を判定することも可能である。或いは、第2FC電流Ifc2とFC電圧Vfcの積(電力)と、第2VCU電流Ivcu2と第1VCU電圧Vvcu1の積(電力)との比較に基づいて、FCユニット20又は電源システム12の異常を判定することも可能である。 For example, the abnormality of the FC unit 20 or the power supply system 12 is determined based on the comparison between the FC voltage Vfc detected by the FC voltage sensor 70 (FIG. 2) and the first VCU voltage Vvcu1 detected by the first VCU voltage sensor 160. Is also possible. Alternatively, the abnormality of the FC unit 20 or the power supply system 12 is determined based on the comparison between the product (electric power) of the second FC current Ifc2 and the FC voltage Vfc and the product (electric power) of the second VCU current Ivcu2 and the first VCU voltage Vvcu1. It is also possible.

上記実施形態の故障診断制御では、図3のステップS12が「真」(TRUE)の場合、ディスチャージャ76をオンにして、第2FC電流Ifc2の変化により故障部位を絞り込んだ(図3のS16〜S18)。しかしながら、例えば、ディスチャージャ76をオンにしたことに伴う、第1通電状態量(ディスチャージャ76又は放電抵抗器100よりもFC50(電源)側の通電状態量)の変化又は第2通電状態量(ディスチャージャ76又は放電抵抗器100よりも負荷40側の通電状態量)の変化に基づいて、故障部位を絞り込む観点からすれば、これに限らない。 In the failure diagnosis control of the above embodiment, when step S12 in FIG. 3 is “true” (TRUE), the discharger 76 is turned on and the failure site is narrowed down by the change in the second FC current Ifc2 (S16 to S16 in FIG. 3). S18). However, for example, a change in the first energized state amount (the energized state amount on the FC50 (power supply) side of the discharger 76 or the discharge resistor 100) or the second energized state amount (the energized state amount on the FC50 (power supply) side of the discharger 76 or the discharge resistor 100) due to turning on the discharger 76 From the viewpoint of narrowing down the failure site based on the change in the energization state amount on the load 40 side of the discharger 76 or the discharge resistor 100), the present invention is not limited to this.

例えば、FC電圧センサ70が検出したFC電圧Vfc(第1通電状態量)の変化又は第1FC電流センサ72が検出した第1FC電流Ifc1(第1通電状態量)の変化に基づいて、故障部位を絞り込むことも可能である。FC50は、出力電圧に応じて出力電流が変化し、出力電流に応じて出力電圧が変化する(図7)。そのため、ディスチャージャ76がオンになることで、FCユニット20全体の抵抗が変化すると、FC電圧Vfc又は第1FC電流Ifc1が変化する。そこで、FC電圧Vfc又は第1FC電流Ifc1の変化の有無を確認することで、ディスチャージャ76のオン故障(閉固着)の有無が確認可能となる。 For example, based on the change in the FC voltage Vfc (first energized state amount) detected by the FC voltage sensor 70 or the change in the first FC current Ifc1 (first energized state amount) detected by the first FC current sensor 72, the faulty part is determined. It is also possible to narrow down. In the FC50, the output current changes according to the output voltage, and the output voltage changes according to the output current (FIG. 7). Therefore, when the discharger 76 is turned on and the resistance of the entire FC unit 20 changes, the FC voltage Vfc or the first FC current Ifc1 changes. Therefore, by confirming the presence or absence of a change in the FC voltage Vfc or the first FC current Ifc1, it is possible to confirm the presence or absence of an ON failure (closed fixation) of the discharger 76.

或いは、第2VCU電流センサ166が検出した第2VCU電流Ivcu2(第2通電状態量)の変化に基づいて、故障部位を絞り込むことも可能である。或いは、第1VCU電圧センサ160が検出した第1VCU電圧Vvcu1(第2通電状態量)の変化に基づいて、故障部位を絞り込むことも可能である。或いは、第2FC電流Ifc2と第1VCU電圧Vvcu1の積(電力)(第2通電状態量)の変化に基づいて、故障部位を絞り込むことも可能である。 Alternatively, it is also possible to narrow down the faulty part based on the change in the second VCU current Ivcu2 (second energized state amount) detected by the second VCU current sensor 166. Alternatively, it is also possible to narrow down the faulty part based on the change in the first VCU voltage Vvcu1 (second energized state amount) detected by the first VCU voltage sensor 160. Alternatively, it is also possible to narrow down the faulty part based on the change in the product (electric power) (second energized state amount) of the second FC current Ifc2 and the first VCU voltage Vvcu1.

[B−3−3.ゼロ点学習制御(図5)]
上記実施形態のゼロ点学習制御では、第2FC電流センサ74の検出値である第2FC電流Ifc2のゼロ点を、第2VCU電流センサ166のゼロ点として設定した(図5)。しかしながら、例えば、第2FC電流センサ74よりも第2VCU電流センサ166の方が検出精度が高い場合、第2VCU電流センサ166のゼロ点を、第2FC電流センサ74のゼロ点として用いることも可能である。
[B-3-3. Zero point learning control (Fig. 5)]
In the zero point learning control of the above embodiment, the zero point of the second FC current Ifc2, which is the detection value of the second FC current sensor 74, is set as the zero point of the second VCU current sensor 166 (FIG. 5). However, for example, when the detection accuracy of the second VCU current sensor 166 is higher than that of the second FC current sensor 74, the zero point of the second VCU current sensor 166 can be used as the zero point of the second FC current sensor 74. ..

[B−3−4.出力マップ補正制御(図6)]
上記実施形態の出力マップ補正制御では、第2FC電流センサ74の検出値である第2FC電流Ifc2を、第2VCU電流センサ166の出力マップ200の補正に用いた(図6)。しかしながら、例えば、第2FC電流センサ74よりも第2VCU電流センサ166の方が検出精度が高い場合、第2VCU電流センサ166の検出値である第2VCU電流Ivcu2を、第2FC電流センサ74の出力マップの補正に用いることも可能である。
[B-3-4. Output map correction control (Fig. 6)]
In the output map correction control of the above embodiment, the second FC current Ifc2, which is a detected value of the second FC current sensor 74, is used to correct the output map 200 of the second VCU current sensor 166 (FIG. 6). However, for example, when the detection accuracy of the second VCU current sensor 166 is higher than that of the second FC current sensor 74, the second VCU current Ivcu2, which is the detection value of the second VCU current sensor 166, is used in the output map of the second FC current sensor 74. It can also be used for correction.

12…電源システム
40…負荷
50…FCスタック(電源)
74…第2FC電流センサ(第1電流取得手段)
92…放電抵抗器よりも電源側の負極ライン
100…放電抵抗器
102…スイッチング素子(スイッチ)
132…故障診断部(診断部)
166…第2VCU電流センサ(第2電流取得手段)
172…放電抵抗器よりも負荷側の負極ライン
190…ゼロ点補正部(ゼロ点学習手段)
192…出力マップ補正部(取得値補正手段)
Ifc2…第2FC電流(第1電流)
Ivcu2…第2VCU電流(第2電流)
THv1…第1電圧閾値
THv2…第2電圧閾値
Vfc…FCの出力電圧
12 ... Power supply system 40 ... Load 50 ... FC stack (power supply)
74 ... Second FC current sensor (first current acquisition means)
92 ... Negative electrode line 100 on the power supply side of the discharge resistor ... Discharge resistor 102 ... Switching element (switch)
132 ... Failure diagnosis department (diagnosis department)
166 ... Second VCU current sensor (second current acquisition means)
172 ... Negative electrode line 190 on the load side of the discharge resistor ... Zero point correction unit (zero point learning means)
192 ... Output map correction unit (acquisition value correction means)
Ifc2 ... 2nd FC current (1st current)
Ivcu2 ... 2nd VCU current (2nd current)
THv1 ... 1st voltage threshold THv2 ... 2nd voltage threshold Vfc ... FC output voltage

Claims (5)

電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の負極ラインにおいて第1電流を取得する第1電流取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の負極ラインにおいて第2電流を取得する第2電流取得手段と
を備える電源システムであって、
前記電源システムは、さらに、前記電源システム内の故障を診断する診断部を備え、
前記診断部は、前記第1電流と前記第2電流とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにするための指令を発し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1電流が同じ値の場合、前記スイッチが閉固着していると推定し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1電流が変化した場合、前記第1電流取得手段及び前記第2電流取得手段の少なくとも一方が故障していると推定する
ことを特徴とする電源システム。
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first current acquisition means for acquiring a first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor, and
A power supply system including a second current acquisition means for acquiring a second current in the negative electrode line on the load side of the discharge resistor.
The power supply system further comprises a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first current and the second current are different, it issues a command to turn on the switch, and the first current is generated before and after the command is issued. If the values are the same, it is presumed that the switch is closed and fixed, and if the first current changes before and after the command is issued, the first current acquisition means and the second current acquisition means A power supply system characterized in that at least one is presumed to be out of order.
請求項1に記載の電源システムにおいて、
前記電源は燃料電池であり、
前記電源システムは、前記第1電流取得手段又は前記第2電流取得手段のゼロ点を学習するゼロ点学習制御を実行するゼロ点学習手段を備え、
前記ゼロ点学習手段は、前記スイッチに開指令が行われていること、及び前記燃料電池の出力電圧が第1電圧閾値以下又は未変動であることを、前記ゼロ点学習制御の実行条件として設定する
ことを特徴とする電源システム。
In the power supply system according to claim 1,
The power source is a fuel cell
The power supply system includes zero point learning means for executing zero point learning control for learning the zero point of the first current acquisition means or the second current acquisition means.
The zero point learning means sets as the execution conditions of the zero point learning control that an open command is given to the switch and that the output voltage of the fuel cell is equal to or less than the first voltage threshold value or does not fluctuate. A power supply system characterized by
請求項1に記載の電源システムにおいて、
前記電源は燃料電池であり、
前記電源システムは、前記第1電流取得手段及び前記第2電流取得手段の一方の取得値に基づいて他方の取得値を補正する取得値補正制御を実行する取得値補正手段を備え、
前記取得値補正手段は、前記燃料電池の出力電圧が第2電圧閾値以上であることを、前記取得値補正制御の実行条件として設定する
ことを特徴とする電源システム。
In the power supply system according to claim 1,
The power source is a fuel cell
The power supply system includes acquisition value correction means for executing acquisition value correction control for correcting the acquisition value of the other based on the acquisition value of one of the first current acquisition means and the second current acquisition means.
The power supply system characterized in that the acquired value correction means sets that the output voltage of the fuel cell is equal to or higher than the second voltage threshold value as an execution condition of the acquired value correction control.
電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の負極ラインにおいて第1電流を取得する第1電流取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の負極ラインにおいて第2電流を取得する第2電流取得手段と、
電源システム内の故障を診断する診断部と
を備える電源システムの制御方法であって、
前記診断部は、前記第1電流と前記第2電流とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにするための指令を発し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1電流が同じ値の場合、前記スイッチが閉固着していると推定し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1電流が変化した場合、前記第1電流取得手段及び前記第2電流取得手段の少なくとも一方が故障していると推定する
ことを特徴とする電源システムの制御方法。
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first current acquisition means for acquiring a first current in the negative electrode line on the power supply side of the discharge resistor, and
A second current acquisition means for acquiring a second current in the negative electrode line on the load side of the discharge resistor, and
It is a control method of a power supply system equipped with a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first current and the second current are different, it issues a command to turn on the switch, and the first current is generated before and after the command is issued. If the values are the same, it is presumed that the switch is closed and fixed, and if the first current changes before and after the command is issued, the first current acquisition means and the second current acquisition means A method of controlling a power system, characterized in that at least one is presumed to be out of order.
電源と、
前記電源から電力が供給される負荷と、
前記電源と前記負荷との間において前記電源に対して前記負荷と並列に接続される放電抵抗器と、
前記放電抵抗器と直列に接続するスイッチと、
前記放電抵抗器よりも前記電源側の第1通電状態量を取得する第1通電状態量取得手段と、
前記放電抵抗器よりも前記負荷側の第2通電状態量を取得する第2通電状態量取得手段と
を備える電源システムであって、
前記電源システムは、さらに、前記電源システム内の故障を診断する診断部を備え、
前記診断部は、前記第1通電状態量と前記第2通電状態量とが異なると判定したときに、前記スイッチをオンにするための指令を発し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1通電状態量が同じ値の場合、前記スイッチが閉固着していると推定し、前記指令が発せられる前と後とで前記第1通電状態量が変化した場合、前記第1通電状態量取得手段及び前記第2通電状態量取得手段の少なくとも一方が故障していると推定する
ことを特徴とする電源システム。
Power supply and
The load to which power is supplied from the power source and
A discharge resistor connected in parallel with the load to the power supply between the power supply and the load.
A switch connected in series with the discharge resistor,
A first energized state amount acquisition means for acquiring a first energized state amount on the power supply side of the discharge resistor, and
A power supply system including a second energized state amount acquisition means for acquiring a second energized state amount on the load side of the discharge resistor.
The power supply system further comprises a diagnostic unit for diagnosing a failure in the power supply system.
When the diagnostic unit determines that the first energized state amount and the second energized state amount are different, it issues a command for turning on the switch, and the command is issued before and after the command is issued. When the first energized state amount is the same value, it is estimated that the switch is closed and fixed, and when the first energized state amount changes before and after the command is issued, the first energized state amount A power supply system characterized in that at least one of the acquisition means and the second energization state quantity acquisition means is presumed to be out of order.
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