JP4904729B2 - セル電圧測定装置及び燃料電池 - Google Patents
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Description
Vk ≒ 0 …式(1)
Vk+1 ≒Σej=ei+1 +ei+2 +,・・・,+ek +ek+1 …式(2)
で表現される。
Vm ≒Σej =em + em+1 +,・・・,+ei-1 +ei …式(3)
Vm+1 ≒ 0 …式(4)
で表現される。
Vi ≒ei +ei+1 …式(5)
Vi+1 ≒ 0 …式(6)
で表現されるような電圧を出力させることができる。これら出力電圧Vi およびVi+1 の変化に基づいて診断装置3は、接続線li が断線したことを容易に検出することができる。
Vj > Vave ×k0 …式(7)
Vj+1 > Vave ×k0 …式(8)
式(7)または式(8)を満足する電圧値があるときには、接続線lj が断線していると判断する。
ここで、ΣVj:セルまたはセル群電圧の総和、ns:セルまたはセル群の数である。
Vi+1 ≒ Ra11/(Ra11+Ra12)×(ei+ei+1) …式(11)
即ち、2つの断線検出抵抗のそれぞれの一端が接続された入力端子ti があり、この入力端子ti に接続された接続線li が断線すると、入力端子ti の電位は、2つの断線検出抵抗のそれぞれ他端の電位と、断線検出抵抗の抵抗値により定まる。そして、この入力端子ti に接続された電圧測定回路Di 、Di+1 の出力電圧Vi 、Vi+1 には、2つの断線検出抵抗Ra11 およびRa12 による分圧が出力される。このため、2つの断線検出抵抗Ra11 およびRa12 の値が等しく、且つそれぞれの断線検出抵抗の他端が正常時の入力端子ti の電位に対して電位差の絶対値がほぼ等しく互いに逆極性である場合には、正常時と断線時とで出力電圧の変化が殆どなく、断線を検出することができない。
以上説明した本実施例によれば、燃料電池セルまたはセル群の端子と、セル電圧測定装置の入力端子とを接続する接続線の断線または接触不良を簡易な回路構成により検出することができるという効果がある。
Vi+1 ≒0 …式(13)
Vi+2 ≒ei+1 +ei+2 …式(14)
で表現される電圧を出力する。
Vi ≒ −(ei-1 +ei-2) …式(15)
Vi+1 ≒ei-2 +ei-1 +ei +ei+1 …式(16)
で表現されるような電圧を出力させることができる。
Vi-1 ≒ei-1 +ei +ei+1 …式(17)
Vi ≒ −ei+1 …式(18)
で表現されるような電圧を出力させることができる。
Vi+1 ≒ −ei …式(19)
Vi+2 ≒ei +ei+1 +ei+2 …式(20)
で表現されるような電圧を出力させることができる。
Vi+1 > Vave ×k0 …式(21)
k0は2<k0<3…式(22)を満足する値
であるときには接続線li が断線していると判断する。
Vi+2 > Vave ×k0 …式(23)
であるときには接続線li+1 が断線していると判断する。
Vi-1 > Vave ×k0 …式(24)
であるときには接続線li-1 が断線していると判断する。
2:セル電圧測定装置
3:診断装置
li(i=0〜ns):接続線
ti(i=0〜ns):入力端子
Di(i=1〜ns):電圧測定回路
Ra10 :断線検出抵抗
Claims (5)
- 複数のセルが直列に接続して構成される組電池のセル電圧を測定するセル電圧測定装置において、
前記セル毎または複数セルが直列接続されたセル群毎の電圧が入力される複数の入力端子と、
前記入力端子間の電圧を測定する複数の電圧測定回路と、
前記電圧測定回路が測定した電圧値に基づいて、前記組電池と前記入力端子との接続の良否及び前記セル毎または前記セル群毎の良否の判断を行う診断装置と、
セル電圧測定装置の接地電位となる入力端子と他の入力端子間を接続する断線検出抵抗を含む前記入力端子間を接続する少なくとも1つの断線検出抵抗と、を備え、
前記診断装置に入力される全ての測定電圧値の平均値または一部の測定電圧値の平均値を前記診断装置が演算し、
前記電圧測定回路から出力される隣り合う2つのセルまたはセル群の測定電圧値の一方が前記平均値に所定係数乗じた値より大きいときに、接続線の断線または接触不良と診断することを特徴とするセル電圧測定装置。 - 前記所定係数は、前記組電池における最大セル電圧を平均セル電圧で除した値以上の値に設定されたことを特徴とする請求項1に記載のセル電圧測定装置。
- 前記断線検出抵抗の両端は、それぞれ異なる電圧測定回路に接続されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセル電圧測定装置。
- 前記複数の電圧測定回路は、それぞれ個別の電源及び基準電位を有する複数の回路モジュールに分割され、
それぞれの前記回路モジュールは、前記組電池中の直列に接続されたそれぞれ異なるセル群の電圧を測定し、
前記異なるセル群の境界から引き出された接続線が接続される入力端子は、第1の回路モジュールの最も電位の高い入力端子、及び第2の回路モジュールの最も電位の低い入力端子に接続され、
前記回路モジュールの最も電位の高い入力端子または最も電位の低い入力端子と、異なる回路モジュールの入力端子間を接続する断線検出抵抗を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のセル電圧測定装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のセル電圧測定装置を備えたことを特徴とする燃料電池。
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