燃料電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備：作為電力供給源的燃料電池及二次電池；第一轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換器，分別設置在燃料電池及二次電池與第一負載及第二負載之間；第一逆變器及第二逆變器，分別設置在第一及第二轉(zhuǎn)換器與第一及第二負載之間；第一控制器，對燃料電池的輸出進行控制；及第二控制器，在第一控制器之外另行構(gòu)成，包括來自二次電池的輸出在內(nèi)對向第一及第二逆變器供給的輸出進行控制。第一及第二控制器以各自的控制對象的故障信息能夠相互通信的方式連接。第一及第二控制器在接收到從它們中的一方發(fā)送的故障信息的情況下，使由接收到該故障信息的一側(cè)的第一或第二控制器控制的控制對象的運轉(zhuǎn)停止。
【專利說明】燃料電池系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備多個對轉(zhuǎn)換器或逆變器進行控制的控制器的燃料電池系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知有以燃料電池(以下，稱為FC)和二次電池這2個為電力供給源的FC系統(tǒng)和搭載有這樣的FC系統(tǒng)的FC車輛。在其中還以電力再生為目的而搭載二次電池的情況下，能夠通過容量相對于FC較小的二次電池來充分實現(xiàn)該目的。
[0003]然而，在這樣的具備2個電力供給源的FC系統(tǒng)中，例如FC、二次電池、從FC或/及二次電池接受電力供給的驅(qū)動馬達、對驅(qū)動馬達進行控制的逆變器等中的任一個系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生故障而從任一個系統(tǒng)構(gòu)成要素無法輸出時，會產(chǎn)生輸出的不平衡。
[0004]例如，在FC向100kW的驅(qū)動馬達供給100kW的輸出時，在因某種理由而驅(qū)動馬達發(fā)生了故障的情況下，來自FC的100kW的輸出向再生用的二次電池流入。
[0005]在采用相對于這樣的驅(qū)動馬達的故障引起的FC的全部輸出向二次電池的流入而熔絲發(fā)生切斷的那種結(jié)構(gòu)的情況下，即，在采用構(gòu)成FC系統(tǒng)的各個系統(tǒng)構(gòu)成要素自行進行故障檢測和自我保護目的的停止的那種結(jié)構(gòu)的情況下，可能會引起伴隨于某一系統(tǒng)構(gòu)成要素的故障而其他的系統(tǒng)構(gòu)成要素也發(fā)生故障這樣的所謂共聯(lián)故障。
[0006]作為這樣的共聯(lián)故障的對策，例如在專利文獻1中公開了如下的技術(shù):在設于FC與負載之間的FC用的升壓轉(zhuǎn)換器發(fā)生了過電流的情況下，將設于該升壓轉(zhuǎn)換器與負載之間的驅(qū)動逆變器的輸入側(cè)電壓限制為規(guī)定的過電壓閾值以下，由此，即使在升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件發(fā)生了打開故障的情況下，也能夠抑制驅(qū)動逆變器等的共聯(lián)故障。
[0007]在先技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2009-283172號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]存在如下結(jié)構(gòu):在具備FC及二次電池、分別設置在上述FC及二次電池與第一負載及第二負載之間的FC用的轉(zhuǎn)換器及二次電池用的轉(zhuǎn)換器、分別設置在上述FC用的轉(zhuǎn)換器及二次電池用的轉(zhuǎn)換器與第一負載及第二負載之間的第一逆變器及第二逆變器的FC系統(tǒng)中，分開構(gòu)成對FC的輸出進行控制的控制器、包括來自二次電池的輸出在內(nèi)對向第一逆變器及第二逆變器供給的輸出進行控制的控制器，并對這些控制器分別進行控制。
[0012]在這樣的FC系統(tǒng)中，在由一方的控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生了故障的情況下，若該故障的信息向另一方的控制器的傳遞發(fā)生延遲，則可能會引起由另一方的控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素的共聯(lián)故障。
[0013]尤其是在故障檢測和自我保護的功能由各控制器分別獨立控制的情況下，若故障檢測的信息在各個控制器間無法共有，則無法避免引起共聯(lián)故障的情況。
[0014]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，目的在于提供一種對共聯(lián)故障的抑制有效的FC系統(tǒng)。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的FC系統(tǒng)具備:
[0017]作為電力供給源的FC及二次電池；
[0018]第一轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換器，分別設置在上述FC及二次電池與第一負載及第二負載之間；
[0019]第一逆變器及第二逆變器，分別設置在上述第一轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換器與所述第一負載及第二負載之間；
[0020]第一控制器，通過控制所述第一轉(zhuǎn)換器來對所述FC的輸出進行控制；及
[0021]第二控制器，在所述第一控制器之外另行構(gòu)成，通過控制所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器，包括來自所述二次電池的輸出在內(nèi)對向所述第一逆變器及所述第二逆變器供給的輸出進行控制，
[0022]所述第一控制器與所述第二控制器以各自的控制對象的故障信息能夠相互通信的方式連接，
[0023]所述第一控制器及所述第二控制器在接收到從它們中的一方發(fā)送的所述故障信息的情況下，使由接收到該故障信息的一側(cè)的所述第一控制器或所述第二控制器控制的所述控制對象的運轉(zhuǎn)停止。
[0024]在這樣的結(jié)構(gòu)的FC系統(tǒng)中，例如在檢測到由第一控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素的故障的情況下，能夠使由第二控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素的運轉(zhuǎn)同時停止。與之相反，在檢測到由第二控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素的故障的情況下，能夠使由第一控制器控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素的運轉(zhuǎn)同時停止。
[0025]由此，即使在特定的系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生故障的情況下，也能抑制與該故障沒有直接關(guān)系的系統(tǒng)構(gòu)成要素的共聯(lián)故障。
[0026]需要說明的是，第二控制器可以物理性地通過1個控制器來控制第一逆變器、第二逆變器及第二轉(zhuǎn)換器，也可以相對于第一逆變器、第二逆變器及第二轉(zhuǎn)換器分別設置各1個控制器，并將這3個控制器連接而構(gòu)成第二控制器。
[0027]另外，也可以將對第一逆變器、第二逆變器及第二轉(zhuǎn)換器中的1個進行控制的控制器與對剩余的2個進行控制的控制器連接而構(gòu)成第二控制器。
[0028]在上述的結(jié)構(gòu)中，可以的是，所述第一控制器及所述第二控制器在檢測到所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器或所述第二逆變器中的任意一個的故障的情況下，
[0029]在檢測到所述第二轉(zhuǎn)換器的故障時，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器的運轉(zhuǎn)停止，
[0030]在檢測到所述第二轉(zhuǎn)換器以外的故障時，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器的運轉(zhuǎn)停止，在自該運轉(zhuǎn)停止經(jīng)過了規(guī)定時間之后使所述第二轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)停止。
[0031]在該FC系統(tǒng)中，除了第二轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障的情況外，將第二轉(zhuǎn)換器從同時停止的對象中排除。即，只有第二轉(zhuǎn)換器在從其他的控制對象的同時停止的時機起經(jīng)過了規(guī)定時間之后停止。
[0032]由此，能夠通過第二轉(zhuǎn)換器控制在第一逆變器、第二逆變器同時停止之后會發(fā)生的反電動勢，從而能夠抑制反電動勢引起的半導體元件的故障。
[0033]在上述的結(jié)構(gòu)中，可以的是，
[0034]所述燃料電池系統(tǒng)具備判定所述故障的原因的判定部，
[0035]所述第一控制器及所述第二控制器基于所述判定部的判定結(jié)果，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器中的至少一個再起動。
[0036]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從避免了共聯(lián)故障之后的系統(tǒng)停止狀態(tài)起，能夠進行僅適合于再起動的系統(tǒng)構(gòu)成要素的安全的再起動。
[0037]例如，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以的是，
[0038]所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器，
[0039]在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過電流異常且該過電流異常是第一次的過電流異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
[0040]另外，可以的是，所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器，
[0041]在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過電流異常且該過電流異常是第二次以后的過電流異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器的除了所述特定相之外的全部的相、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
[0042]另外，可以的是，所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器，
[0043]在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過熱異?；螂娐樊惓５那闆r下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器的除了所述特定相之外的剩余的相、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
[0044]另外，可以的是，在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是該第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)電路的電路異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
[0045]另外，可以的是，在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是該第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)的過電壓異常、該第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)的低電壓異常、該第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)電路的電路異常中的任意一種的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器在將從所述FC向所述第一負載及所述第二負載的輸出切斷之后，使所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
[0046]在上述的結(jié)構(gòu)中，可以的是，在所述第一控制器實施用于確定所述故障的有無的故障診斷的情況下，
[0047]所述第一控制器及所述第二控制器在所述故障診斷完成之前，禁止所述再起動。
[0048]例如，在第一轉(zhuǎn)換器的故障原因為特定相的過電流異常的情況下，有時在第一轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)停止之后不久故障原因消除而恢復正常。此時，雖然從硬件方面來看，能夠進行第一轉(zhuǎn)換器等的再起動，但是根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在故障診斷完成之前禁止(保留)再起動，F(xiàn)C系統(tǒng)的可靠性提高。
[0049]在上述的結(jié)構(gòu)中，可以的是，在所述第一控制器實施用于確定所述故障的有無的故障診斷的情況下，
[0050]所述第一控制器及所述第二控制器在所述故障診斷完成之后，允許所述再起動。
[0051]例如，在第一轉(zhuǎn)換器的故障原因為特定相的過熱異?；螂娐樊惓?、第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)電路的電路異常、第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)的過電壓異常、第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)的低電壓異常、或第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)電路的電路異常中的任一個的情況下，在第一轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)停止之后不久，不會有故障原因消除而恢復正常的情況，在恢復正常之前會花費很多的時間。
[0052]因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在故障診斷完成之后，允許第一轉(zhuǎn)換器等的再起動，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更迅速且可靠的再起動。
[0053]發(fā)明效果
[0054]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種對共聯(lián)故障的抑制有效的FC系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]圖1是本發(fā)明的一實施方式的FC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0056]圖2是說明如何通過FC升壓轉(zhuǎn)換器控制器與逆變器類控制器之間的故障信息的相互通信來實現(xiàn)FC升壓轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動逆變器、輔機逆變器及蓄電池升壓轉(zhuǎn)換器的同時運轉(zhuǎn)停止的圖。
[0057]圖3是說明圖2中的故障信號或關(guān)閉信號的內(nèi)容的圖。
[0058]圖4是說明用于輸出FLVL的下限電壓切斷電路的圖。
[0059]標號說明
[0060]11FC系統(tǒng)(燃料電池系統(tǒng))
[0061]12FC (燃料電池)
[0062]13驅(qū)動馬達(第一負載)
[0063]14驅(qū)動馬達(第二負載)
[0064]15FC-CVT (FC升壓轉(zhuǎn)換器、第一轉(zhuǎn)換器)
[0065]16驅(qū)動IVT (驅(qū)動逆變器、第一逆變器)
[0066]17輔機IVT (輔機逆變器、第二逆變器)
[0067]20ΒΑΤ (二次電池)
[0068]22BAT-CVT (蓄電池升壓轉(zhuǎn)換器、第二轉(zhuǎn)換器)
[0069]:30CTRL (控制器)
[0070]31C-CTRL(FC升壓轉(zhuǎn)換器控制器、第一控制器、判定部)
[0071]321-CTRL(逆變器類控制器、第二控制器、判定部)

【具體實施方式】
[0072]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的FC系統(tǒng)的一實施方式。在本實施方式中，說明將本發(fā)明的FC系統(tǒng)作為FC車輛(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)的車載發(fā)電系統(tǒng)使用的情況。
[0073]如圖1所示，本實施方式的FC系統(tǒng)11具備例如高分子電解質(zhì)型的FC12及BAT20作為向負載的電力供給源。
[0074]FC12與用于使車輛行駛的驅(qū)動馬達(第一負載)13經(jīng)由電力供給路徑A而連接。在該電力供給路徑A上，從FC12側(cè)依次設有FC繼電器50、FC-CVT (第一轉(zhuǎn)換器)15及驅(qū)動IVT16。需要說明的是，F(xiàn)C繼電器50也可以設置在FC-CVT15與后述的連接點X之間。
[0075]FC-CVT15是直流的電壓轉(zhuǎn)換器，對從FC12輸入的直流電壓進行調(diào)整而向驅(qū)動IVT16側(cè)輸出。驅(qū)動馬達13例如是三相交流馬達，驅(qū)動IVT16將直流電流轉(zhuǎn)換成三相交流并向驅(qū)動馬達13供給。
[0076]在電力供給路徑A上連接有電力供給路徑B。電力供給路徑A與電力供給路徑B的連接點X位于FC-CVT15與驅(qū)動IVT16之間。在電力供給路徑B的一端連接有BAT20，在BAT20與連接點X之間，從BAT20側(cè)依次設有繼電器(圖示略)及BAT-CVT (第二轉(zhuǎn)換器)22。
[0077]BAT20能夠基于來自CTRL30的控制信號，將FC12的輸出電力的剩余部分或驅(qū)動馬達13的再生電力進行充電，或者在相對于驅(qū)動馬達13、14的驅(qū)動所需的電力而FC12的輸出電力不足的情況下補給該不足部分的電力。
[0078]BAT-CVT22是直流的電壓轉(zhuǎn)換器，具有調(diào)整從BAT20輸入的直流電壓而向驅(qū)動馬達13、14側(cè)輸出的功能、調(diào)整從FC12或驅(qū)動馬達13輸入的直流電壓而向BAT20輸出的功能。通過這樣的BAT-CVT22的功能，能實現(xiàn)BAT20的充放電。
[0079]在電力供給路徑B的高電壓側(cè)連接有電力供給路徑C。電力供給路徑B與電力供給路徑C的連接點Y位于連接點X與BAT-CVT22之間。在電力供給路徑C的一端連接有驅(qū)動馬達(第一負載)14。驅(qū)動馬達14例如是三相交流馬達，是向FC12壓力輸送空氣(氧化氣體)的空氣壓縮機的驅(qū)動馬達。在驅(qū)動馬達14與連接點Y之間設有輔機IVT17。輔機IVT17將直流電流轉(zhuǎn)換成三相交流而向驅(qū)動馬達14供給。
[0080]需要說明的是，在本實施方式中，雖然省略圖示，但是在電力供給路徑B的低電壓側(cè)(BAT20側(cè))設有對用于使從FC12的氫氣流路排出的氫廢氣向FC12回流的氫泵進行驅(qū)動的輔機馬達、對用于使FC12的調(diào)溫所使用的冷卻水循環(huán)的冷卻水泵進行驅(qū)動的輔機馬達、及在將直流電流轉(zhuǎn)換成三相交流之后向這些輔機馬達供給的輔機逆變器。
[0081]CTRL30是用于對FC系統(tǒng)11進行統(tǒng)一控制的計算機系統(tǒng)，具有例如CPU、RAM、ROM等。CTRL30接受從各種傳感器供給的信號(例如，表示油門開度的信號、表示車速的信號、表不FC12的輸出電流或輸出電壓的信號等，在圖1中僅圖不出一部分)的輸入，算出包含驅(qū)動馬達13、14及輔機馬達在內(nèi)的負載整體的要求電力。
[0082]本實施方式的CTRL30具備對FC12的輸出電壓(換言之，F(xiàn)C-CVT15的輸入電壓)進行控制的C-CTRL31、對來自BAT20的輸出電壓(換言之，BAT-CVT22的輸入電壓)和向驅(qū)動IVT16及輔機IVT17供給的輸出電壓進行控制的1-CTRL32。
[0083]如圖1中的虛線框所示，F(xiàn)C-CVT15屬于由C-CTRL31控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素組(以下，稱為控制對象組41)，BAT-CVT22、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17屬于由1-CTRL32控制的系統(tǒng)構(gòu)成要素組(以下，稱為控制對象組42)。
[0084]上述C-CTRL31與1-CTRL32以相互能夠通信的方式連接，例如在屬于一方的控制對象組41/42的系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生了故障的情況下，其故障信息從一方的C-CTRL31/1-CTRL32向另一方的控制器1-CTRL32/C-CTRL31發(fā)送。
[0085]作為驅(qū)動馬達13、14及輔機馬達以外的負載，有車輛行駛所需的未圖示的裝置(變速器、車輪控制裝置、轉(zhuǎn)向裝置、懸架裝置等)消耗的電力、配置在乘坐人員空間內(nèi)的未圖示的裝置(空調(diào)裝置、照明器具、音頻設備等)消耗的電力等。
[0086]CTRL30決定FC12與BAT20的各輸出電力的分配，并算出發(fā)電指令值。更具體而言，CTRL30當算出對FC12及BAT20要求的要求電力時，以得到上述的要求電力的方式控制FC-CVT15 及 BAT-CVT22 的動作。
[0087]并且，在通常運轉(zhuǎn)時，CTRL30的C-CTRL31使FC-CVT15控制FC12的輸出電壓，并且1-CTRL32使BAT-CVT22控制向驅(qū)動馬達13、14側(cè)的輸出電壓、換言之向驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的輸入電壓，但是在一方的C-CTRL31/1-CTRL32檢測到屬于一方的控制對象組41/42的系統(tǒng)構(gòu)成要素的故障的情況下，將其故障信息向另一方的控制器1-CTRL32/C-CTRL31發(fā)送。
[0088]接收到從一方的C-CTRL31/1-CTRL32發(fā)送的故障信息的另一方的1-CTRL32/C-CTRL31根據(jù)發(fā)生了故障的系統(tǒng)構(gòu)成要素為哪個，而實施各種的同時關(guān)閉(同時運轉(zhuǎn)停止)處理。以下，對該關(guān)閉處理進行詳細敘述。
[0089]圖2是表示本實施方式的FC系統(tǒng)11的關(guān)閉體系的一例的圖。標號100是通過1-CTRL32來控制驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及BAT-CVT22的關(guān)閉及關(guān)閉的解除等的第一關(guān)閉體系。而且，標號200是通過C-CTRL31來控制FC-CVT15的關(guān)閉及關(guān)閉的解除等的第二關(guān)閉體系。
[0090]然而，在轉(zhuǎn)換器或逆變器中裝入有被稱為IPM(Intelligent PowerModule)的功能部件。這是由于轉(zhuǎn)換器或逆變器內(nèi)的半導體元件(例如，IGBT)是對于過熱、過電流、過電壓等的異常非常弱而容易發(fā)生故障的部件，因此在預先設計IGBT模塊時，將檢測所述異常的異常檢測電路向該IGBT模塊裝入，在檢測到異常的情況下迅速地切斷向電路的通電，由此來抑制IGBT的故障。
[0091]在本實施方式中，如圖2所示，對于具備驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及BAT-CVT22的控制對象組41裝入PCU-1PM110，對于具備FC-CVT15的控制對象組42裝入FDC-1PM210。需要說明的是，在圖2中例示FC-CVT15具備U相、V相、W相及X相這4相的升壓電路部而成的多相轉(zhuǎn)換器的情況。
[0092]以下，參照圖2及將圖2中的記號的說明列表表示的圖3，具體說明通過C-CTRL31及1-CTRL32控制的關(guān)閉動作的代表例。
[0093]需要說明的是，在圖3中，MFINV、GFINV、FCV等那樣利用大文字的字母來標記且在信號名中不具有“_rg”的信號是具有表示關(guān)閉指令(停止信號)的信號值(以下，有時稱為“關(guān)閉側(cè)的信號值”，而且，有時將“具有關(guān)閉側(cè)的信號值”簡稱為“關(guān)閉側(cè)的”的情況)、或者表示關(guān)閉解除指令(停止解除信號)的信號值(以下，有時稱為“關(guān)閉解除側(cè)的信號值”，而且，有時將“具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值”簡稱為“關(guān)閉解除側(cè)的”)中的任一方的信號。
[0094]另外，如mfinv-rg、gfinv_rg、fcv-rg等那樣由小文字的字母來標記且在信號名中具有“-rg”的信號是即使在輸出表示上述關(guān)閉指令的信號值的情況下也將其隱藏而使關(guān)閉指令無效化的信號。
[0095]<MFINV>
[0096]在第一關(guān)閉體系100中，例如在驅(qū)動IVT16發(fā)生了故障的情況下，其故障由P⑶-1PM110檢測，對應于驅(qū)動IVT16的故障檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的MFINV。當輸出該關(guān)閉側(cè)的MFINV時，生成對于驅(qū)動馬達13、14的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的MSDN及GSDN，將這些關(guān)閉側(cè)的MSDN及GSDN分別向驅(qū)動IVT16及輔機IVT17輸出，驅(qū)動馬達13、14的運轉(zhuǎn)停止。
[0097]此時，對于BAT-CVT22輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的CSDN。而且，在第一關(guān)閉體系100中輸出關(guān)閉側(cè)的MFINV，對應于該關(guān)閉側(cè)的MFINV的輸出而生成對于控制對象組41的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FSDN時，該關(guān)閉側(cè)的FSDN從第一關(guān)閉體系100向第二關(guān)閉體系200發(fā)送。
[0098]于是，在第二關(guān)閉體系200中，生成對于FC-CVT15的U相、V相、W相及X相這各相的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX，這些關(guān)閉側(cè)的SDNU至SDNX分別向U相至X相輸出，F(xiàn)C-CVT15的運轉(zhuǎn)停止。
[0099]這樣，在本實施方式中，在檢測到驅(qū)動IVT16的故障的情況下，不僅屬于同一控制對象組42的系統(tǒng)構(gòu)成要素中的除了 BAT-CVT22之外的其他的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)同時停止，而且連屬于另一方的控制對象組41的FC-CVT15的運轉(zhuǎn)也同時停止。因此，即使在驅(qū)動IVT16發(fā)生了故障的情況下，也能抑制與之相伴的輔機IVT17或FC-CVT15的共聯(lián)故障。
[0100]在本實施方式中，為了抑制共聯(lián)故障，使發(fā)生了故障的系統(tǒng)構(gòu)成要素以外的系統(tǒng)構(gòu)成要素也同時停止，但是只將BAT-CVT22從同時停止的對象中排除。S卩，僅BAT-CVT22在從上述同時停止的時機起經(jīng)過了規(guī)定時間之后停止。
[0101]由此，能夠通過BAT-CVT22控制在驅(qū)動IVT16或輔機IVT17同時停止之后會產(chǎn)生的反電動勢，能夠抑制反電動勢引起的半導體元件的故障。
[0102]<GFINV>
[0103]在第一關(guān)閉體系100中，在輔機IVT17發(fā)生了故障的情況下，該故障由rcu_iPMi1檢測，對應于上述故障檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的GFINV。并且，當輸出關(guān)閉側(cè)的GFINV時，輸出該關(guān)閉側(cè)的MSDN及GSDN。這以后的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作與上述的驅(qū)動IVT16發(fā)生了故障的情況(上述〈MFINV〉)同樣，因此省略上述情況的動作及作用效果的說明。
[0104]<FCV>
[0105]接著，在第一關(guān)閉體系100中，說明BAT-CVT22發(fā)生了故障的情況。在上述情況下，該故障由PCU-1PM110檢測，對應于BAT-CVT22的故障檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的指令值的 FCV。
[0106]當輸出該關(guān)閉側(cè)的FCV時，輸出對于驅(qū)動馬達13、14及BAT-CVT22的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的MSDN、GSDN及CSDN，這些關(guān)閉側(cè)的MSDN、GSDN及CSDN分別向驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及BAT-CVT22，驅(qū)動馬達13、14及BAT-CVT22的運轉(zhuǎn)停止。
[0107]另外，與上述的驅(qū)動IVT16發(fā)生了故障的情況同樣，在第一關(guān)閉體系100中當輸出關(guān)閉側(cè)的FCV時，對應于該FCV的輸出而生成對于FC-CVT15的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FSDN并向第二關(guān)閉體系200發(fā)送，對于FC-CVT15的U相、V相、W相及X相這各相的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的SDNU至SDNX分別向U相至X相輸出，F(xiàn)C-CVT15的運轉(zhuǎn)停止。
[0108]這樣，在檢測到BAT-CVT22的故障的情況下，也是不僅屬于控制對象組42的BAT-CVT22、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)同時停止，連屬于另一方的控制對象組41的FC-CVT15的運轉(zhuǎn)也同時停止，因此能抑制共聯(lián)故障。
[0109]<OVH>
[0110]在第一關(guān)閉體系100中，在檢測到驅(qū)動IVT16的輸入電壓成為規(guī)定的閾值以上的驅(qū)動IVT16的過電壓異常的情況下，該異常由P⑶-1PM110檢測，對應于上述異常檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的OVH。
[0111]并且，當輸出該關(guān)閉側(cè)的OVH時，輸出關(guān)閉側(cè)的MSDN、GSDN及CSDN。這以后的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作與上述的檢測到BAT-CVT22的故障的情況(上述<FCV>)同樣，因此省略上述情況的動作和作用效果的說明。
[0112]<OVL>
[0113]另外，在第一關(guān)閉體系100中，在檢測到BAT-CVT22的入口電壓成為規(guī)定的閾值以上的BAT-CVT22的過電壓異常的情況下，其異常由P⑶-1PM110檢測，對應于上述異常檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的OVL。
[0114]并且，當輸出該關(guān)閉側(cè)的OVL時，輸出關(guān)閉側(cè)的MSDN、GSDN及CSDN。這以后的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作與上述的檢測到BAT-CVT22的故障的情況(上述<FCV>)同樣，因此省略上述情況的動作和作用效果的說明。
[0115]<FCVU>
[0116]接著，在第二關(guān)閉體系200中，說明FC-CVT15內(nèi)的U相發(fā)生了故障的情況。在上述情況下，該故障由FDC-1PM210檢測，對應于FC-CVT15的U相的故障檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FCVU。
[0117]當輸出關(guān)閉側(cè)的FCVU時，輸出對于FC-CVT15的U相、V相、W相、X相的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX，這些關(guān)閉側(cè)的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX分別向驅(qū)動FC-CVT15的U相、V相、W相、X相輸出，F(xiàn)C-CVT15的全相的運轉(zhuǎn)停止。
[0118]需要說明的是，在圖2中省略了軟件性的信號線的圖示，但是當輸出關(guān)閉側(cè)的FCVU時，C-CTRL31軟件性地也使U相乃至X相關(guān)閉。
[0119]在第二關(guān)閉體系200中，當輸出關(guān)閉側(cè)的FCVU時，對應于該FCVU的輸出而生成對于控制對象組42的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的ISDN并向第一關(guān)閉體系100發(fā)送。于是，在第一關(guān)閉體系100中，生成對于驅(qū)動馬達13、14的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的MSDN及GSDN，這些關(guān)閉側(cè)的MSDN及GSDN分別向驅(qū)動IVT16及輔機IVT17輸出，驅(qū)動馬達13、14的運轉(zhuǎn)停止。
[0120]此時，對于BAT-CVT22，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的CSDN。
[0121]這樣，在檢測到FC-CVT15內(nèi)的U相的故障的情況下，不僅屬于控制對象組41的FC-CVT15的全相的運轉(zhuǎn)同時停止，而且連屬于另一方的控制對象組42的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)也同時停止，因此能抑制共聯(lián)故障。
[0122]在該同時停止時，只將BAT-CVT22從同時停止的對象中排除。SM又BAT-CVT22在從上述同時停止的時機經(jīng)過了規(guī)定時間之后停止。由此，能夠通過BAT-CVT22控制在驅(qū)動IVT16或輔機IVT17同時停止之后會產(chǎn)生的反電動勢，能夠抑制反電動勢引起的半導體元件的故障。
[0123]〈FCW、FCVW、FCVX>
[0124]在第二關(guān)閉體系200中，在FC-CVT15內(nèi)的其他的相(V相、W相、X相)中的任一相中檢測到故障的情況下，也是該故障由FDC-1PM210檢測，作為與發(fā)生了故障的相對應的故障檢測信號，而分別輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FCVV(V相)、FCVff(ff相)或FCVX(X相)。
[0125]并且，當輸出關(guān)閉側(cè)的FCVV至FCVX中的任一個時，輸出關(guān)閉側(cè)的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX。除此以外的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作或軟件性的關(guān)閉動作與上述的檢測到U相的故障的情況(上述<FCVU>)同樣，因此省略上述情況的動作和作用效果的說明。
[0126]<FLVL>
[0127]在第二關(guān)閉體系200中，在檢測到FC-CVT15的入口電壓成為規(guī)定的閾值以下的低電壓異常的情況下，對應于上述異常檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FLVL。
[0128]在此，關(guān)于用于輸出該FLVL的下限電壓切斷電路及其作用，以下參照圖4進行說明。需要說明的是，本實施方式的FC-CVT15如上述那樣是所謂多相轉(zhuǎn)換器，但是在圖4中，為了便于說明，僅圖不了一相(例如，U相)。
[0129]U相(其他的相也同樣)具有感應器L1、開關(guān)元件S1、回流二極管D1。開關(guān)元件S1在絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)、其他的雙極晶體管、電場效應晶體管(FET)等的半導體裝置151上如圖示那樣連接有二極管152。
[0130]U相的開關(guān)元件S1的一端在連接節(jié)點P1處連接感應器L1的一端。在感應器L1的另一端，在連接接點P2處與回流二極管D1的一端連接。并且，感應器L1的另一端及回流二極管D1的一端經(jīng)由繼電器50而與FC12的正極連接。
[0131]感應器L1的一端及開關(guān)元件S1的一端與平滑電容器C1的一端連接。平滑電容器C1的另一端、開關(guān)元件S1的另一端、回流二極管D1的另一端經(jīng)由繼電器50而與FC2的負極連接。
[0132]在回流二極管D1的一端及另一端分別連接有用于取得FC-CVT15的入口電壓的信號線 SL1、SL2。
[0133]在第一電路251中，算出來自信號線SL1的電位信號與來自信號線SL2扣的電位信號之差(電位差)作為FC-CVT15的入口電壓。
[0134]在第二電路252中，算出FC-CVT15的入口電壓與規(guī)定的下限電壓閾值(電源260的正極側(cè)電位)之差(換言之，比較大小關(guān)系)。
[0135]并且，在FC-CVT15的入口電壓低于所述下限電壓閾值的情況下，從第二電路252輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的FLVL，在除此以外的情況下，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的FLVLo
[0136]返回圖2，在第二關(guān)閉體系200中當輸出關(guān)閉側(cè)的FLVL時，對應于該FLVL的輸出而生成對于控制對象組42的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的ISDN并向第一關(guān)閉體系100發(fā)送。于是，在第一關(guān)閉體系100中，生成對于驅(qū)動馬達13、14的具有關(guān)閉側(cè)的信號值的MSDN及GSDN，這些MSDN及GSDN分別向驅(qū)動IVT16及輔機IVT17輸出，驅(qū)動馬達13、14的運轉(zhuǎn)停止。
[0137]此時，對于BAT-CVT22，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的CSDN。
[0138]并且，當輸出關(guān)閉側(cè)的FLVL時，輸出關(guān)閉側(cè)的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX。除此以外的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作或軟件性的關(guān)閉動作與上述的檢測到FC-CVT15的U相的故障的情況(上述<FCVU>)同樣，因此省略上述情況的動作和作用效果的說明。
[0139]<F0VH>
[0140]在第二關(guān)閉體系200中，在檢測到FC-CVT15的出口電壓成為規(guī)定的閾值以上的過電壓異常的情況下，對應于上述異常檢測而輸出具有關(guān)閉側(cè)的信號值的F0VH。
[0141]并且，當輸出該關(guān)閉側(cè)的FOVH時，輸出關(guān)閉側(cè)的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX。除此以外的系統(tǒng)構(gòu)成要素的同時停止動作或軟件性的關(guān)閉動作與上述的檢測到FC-CVT15的U相的故障的情況(上述<FCVU>)同樣，因此省略上述情況的動作和作用效果的說明。
[0142]如上所述，第一關(guān)閉體系100及第二關(guān)閉體系200進行了動作之后，F(xiàn)C系統(tǒng)11的運轉(zhuǎn)的主要的系統(tǒng)構(gòu)成要素全部停止運轉(zhuǎn)，因此放任不管的話，車輛會陷入路上故障的狀
--τ ο
[0143]因此，在通過上述的關(guān)閉動作而使系統(tǒng)構(gòu)成要素安全地停止來避免了共聯(lián)故障之后，需要在確定了該故障(異常)內(nèi)容的基礎上，以最佳的方法使FC系統(tǒng)11再起動，進行失效保護行駛(退避行駛)。
[0144]以下，說明對應于故障(異常)內(nèi)容而選擇失效保護行駛的最佳模式而恢復至車輛能夠行駛的狀態(tài)為止的處理。
[0145]〈FCVU 至 FCVX>
[0146]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號是關(guān)閉側(cè)的FCVU至FCVX中的任一個的情況下，即，在FC-CVT15的U相至X相的任一個中檢測到故障的情況下，首先，通過C-CTRL31來判定該故障的原因是過電流異常、過熱異常及電路異常(例如，短路)中哪一個所引起的。
[0147]作為代表例，說明U相(特定相)發(fā)生了故障的情況。
[0148]在檢測到U相的電流值(U相中的電抗器L1的電流值)成為規(guī)定的上限電流閾值以上且該狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間的情況下，判定為該U相存在過電流異常。
[0149]在檢測到U相的故障原因不是過電流異常、U相的溫度(U相的IGBT的溫度)成為規(guī)定的上限溫度閾值以上且該狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間的情況下，判定為該U相存在過熱異常。
[0150]在U相的故障原因與過電流異常、過熱異常的任一者都不對應的情況、故障狀態(tài)持續(xù)第二規(guī)定時間以上的情況下，判定為該U相存在電路異常。
[0151]關(guān)于V相、W相及X相的故障原因的判定，也通過與上述的U相的情況同樣的過程進行。
[0152](1)過電流異常
[0153]〈〈再試模式》
[0154]在故障的原因是由第一次的過電流異常引起的情況下，在通過FDC-1PM210檢測到該過電流異常被消除時，輸出關(guān)閉解除側(cè)的FCVU。于是，在第一關(guān)閉體系100中，從第二關(guān)閉體系200接收具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的ISDN，對驅(qū)動IVT16及輔機IVT17輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的MSDN及GSDN。
[0155]另一方面，在第二關(guān)閉體系200中，對U相至X相，分別輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的SDNU、SDNV、SDNW及SDNX。而且，在從關(guān)閉側(cè)的FCVU被輸出起經(jīng)過了后述的規(guī)定的診斷時間之后，C-CTRL31解除U相至X相的軟件性的關(guān)閉。
[0156]這樣，在FC-CVT15的故障原因是由過電流異常引起的且該過電流異常是第一次檢測到的異常的情況下，即，過電流異常在FC系統(tǒng)11的起動后首次檢測到的情況下，處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及FC-CVT15以與通常運轉(zhuǎn)時相同的條件進行再起動，恢復成能夠通常行駛的狀態(tài)。
[0157]這樣的恢復動作對于V相、W相、X相存在過電流異常的情況也同樣。S卩，在FC-CVT15的故障原因是由U相以外的相的過電流異常引起的且該相的過電流異常是在FC系統(tǒng)11的起動后首次檢測到的異常的情況下，處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及FC-CVT15以與通常運轉(zhuǎn)時相同的條件進行再起動，恢復成能夠通常行駛的狀態(tài)。
[0158]?規(guī)定相升壓禁止模式>>
[0159]然而，在FC-CVT15的故障原因例如是由U相的過電流異常引起的且該U相的過電流異常是在FC系統(tǒng)11的起動后第二次以后檢測到的異常的情況下，如以下敘述那樣，進行與上述第一次的情況不同的處理。
[0160]即，與第一次的情況同樣，對于ISDN、MSDN、GSDN及SDNU至SDNX，即使輸出關(guān)閉解除側(cè)的信號值，在第二次以后的情況下，將軟件性地關(guān)閉的u相至X相中的V相至X相的軟件性的關(guān)閉解除，但是U相的軟件性的關(guān)閉不解除而維持(U相的升壓禁止)。
[0161]由此，在維持FC-CVT15的U相的運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，其他的全部的相(V相、W相、X相)、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17進行再起動，恢復成能夠行駛的狀態(tài)。此時，F(xiàn)C-CVT15僅4相中的3相進行驅(qū)動，因此相對于通常運轉(zhuǎn)時的最大輸出，成為強加了 75% ( = 3相/4相X100% )的輸出限制的狀態(tài)下的恢復。
[0162]這樣的恢復動作對于V相、W相、X相存在過電流異常的情況也同樣。S卩，在FC-CVT15的故障原因是由U相以外的相的過電流異常引起的且該相的過電流異常是在FC系統(tǒng)11的起動后第二次以后檢測到的異常的情況下，在維持該相的運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，其他的全部的相、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17進行再起動，恢復成能夠行駛的狀態(tài)。
[0163]然而，本實施方式的C-CTRL31在作為故障檢測信號的關(guān)閉側(cè)的FCVU乃至FCVX、FLVL或FOVH被輸出時，實施用于確定故障的有無的故障診斷。C-CTRL31在從故障診斷開始起，換言之，從檢測到故障檢測信號的輸出起，在經(jīng)過了規(guī)定的診斷時間(例如，0.2秒)之后仍檢測到故障狀態(tài)繼續(xù)的情況下，確定為有故障。
[0164]如上所述，在第二關(guān)閉體系200中，例如當關(guān)閉側(cè)的FCVU被輸出時，F(xiàn)C-CVT15的全相的運轉(zhuǎn)暫時停止，因此例如在U相的故障原因是上述過電流異常的情況下，雖然是上述規(guī)定的診斷時間經(jīng)過之前，即，雖然是故障診斷完成前，也存在U相硬件性地恢復正常的情況，在上述情況下，F(xiàn)C-CVT15其他運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的部件成為能夠再起動的狀態(tài)。
[0165]然而，從FC系統(tǒng)11甚至FC車輛的可靠性提高的觀點出發(fā)，優(yōu)選即使轉(zhuǎn)變成硬件性地能夠再起動的狀態(tài)的情況下，以只要C-CTRL31的故障診斷未完成而FC-CVT15等就無法再起動的方式預先軟件性地作某些準備。
[0166]例如，在關(guān)閉側(cè)的FCVU被輸出起經(jīng)過了上述規(guī)定的診斷時間而故障診斷完成之前(診斷結(jié)果確定之前)，即使對于U相至X相、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17分別硬件性地輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的SDNU至SDNX、MSDN及GSDN，C-CTRL31也軟件性地禁止FC-CVT15等的再起動，1-CTRL32軟件性地禁止驅(qū)動IVT16等的再起動。
[0167]并且，在故障診斷完成后，C-CTRL31軟件性地允許FC-CVT15的再起動，并且1-CTRL32軟件性地允許驅(qū)動IVT16、輔機IVT17的再起動。
[0168]這樣的處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16、輔機IVT17及FC-CVT15以與通常運轉(zhuǎn)時同樣的條件或帶輸出限制的條件進行再起動而轉(zhuǎn)移成能夠行駛的狀態(tài)時實施的軟件性的再起動禁止控制對于V相、W相、X相存在過電流異常的情況也同樣實施。
[0169](2)過熱異常
[0170]?規(guī)定相升壓禁止模式>>
[0171]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號為關(guān)閉側(cè)的FCVU至FCVX中的任一個的情況，即，在FC-CVT15的U相至X相中的任一個中檢測到故障的情況且該故障的原因是由過熱異常引起的情況下，進行與上述的“(1)過電流異常”中的“〈〈規(guī)定相升壓禁止模式>>”同樣的處理。
[0172]例如列舉U相存在過熱異常的情況為例，在輸出了具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的ISDN、MSDN及GSDN之后，軟件性地關(guān)閉的U相至X相中的僅U相維持軟件性的關(guān)閉(U相的升壓禁止)，解除V相至X相的軟件性的關(guān)閉。
[0173]由此，在維持FC-CVT15的U相的運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，其他的全部的相(V相、W相、X相)、驅(qū)動IVT16及輔機IVT17進行再起動，更迅速且可靠地恢復成能夠行駛的狀態(tài)。此時，F(xiàn)C-CVT15由于僅4相中的3相進行驅(qū)動，因此相對于通常運轉(zhuǎn)時的最大輸出，成為強加了75% ( = 3相/4相X100% )的輸出限制的狀態(tài)下的恢復。
[0174]以上的恢復動作對于V相、W相、X相中的任一個存在過熱異常的情況，除了維持運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的相為過熱異常相的點以外，其他同樣。
[0175](3)電路異常1
[0176]?規(guī)定相升壓禁止模式>>
[0177]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號為關(guān)閉側(cè)的FCVU至FCVX中的任一個的情況，即，在FC-CVT15的U相至X相中的任一個中檢測到故障的情況下，即使該故障的原因是由電路異常(例如，短路)引起時，也進行與上述的“⑵過熱異?！钡那闆r同樣的處理，相對于通常運轉(zhuǎn)時的最大輸出，雖然帶75%的輸出限制，但是恢復成能夠行駛的狀態(tài)。
[0178]<FLVL>
[0179]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號為關(guān)閉側(cè)的FLVL時，首先，通過C-CTRL31來判定該故障的原因是電路異常(例如，短路)、低電壓異常中的哪一個引起的。
[0180]例如，在檢測到FC-CVT15的入口電壓成為規(guī)定的下限電壓閾值以下且其狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的情況下，判定為FC-CVT15存在低電壓異常。
[0181]另外，在FC-CVT15的異常原因不對應于低電壓異常的情況，故障狀態(tài)持續(xù)比所述規(guī)定時間長的第二規(guī)定時間以上的情況下，判定為在FC-CVT15的入口側(cè)電路存在某些電路異常ο
[0182](1)電路異常2
[0183]〈〈EV 行駛》
[0184]在故障的原因是由電路異常引起的情況下，在檢測到該電路異常起經(jīng)過了上述規(guī)定的診斷時間之后，即，在故障診斷完成后，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的ISDN、MSDN,GSDN、CSDN，暫時設定的U相至X相的軟件性的關(guān)閉未解除而維持(全相的升壓禁止)。然后，將配置在FC12與FC-CVT15之間的FC繼電器50切斷。
[0185]這樣，在FC-CVT15的入口側(cè)電路中檢測到電路異常的情況下，斷絕從FC12的電力供給，但是處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)恢復，恢復成能夠進行基于僅來自BAT20的供給電力的所謂EV行駛。
[0186](2)低電壓異常
[0187]〈〈EV 行駛》
[0188]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號為關(guān)閉側(cè)的FLVL的情況下，在該故障的原因是由低電壓異常引起時，進行與上述“(I)電路異常2”的情況同樣的處理，斷絕從FC12的電力供給，處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)恢復，恢復成能夠進行基于僅來自BAT20的供給電力的所謂EV行駛。
[0189]<FOVH>
[0190]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號為關(guān)閉側(cè)的FOVH的情況下，首先，通過C-CTRL31來判定該故障的原因是由電路異常(例如，短路)、過電壓異常中的哪一個引起。
[0191]例如，在檢測到FC-CVT15的出口電壓成為規(guī)定的上限電壓閾值以上且該狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的情況下，判定為FC-CVT15存在過電壓異常。
[0192]另外，在FC-CVT15的異常原因不對應于過電壓異常的情況，故障狀態(tài)持續(xù)比所述規(guī)定時間長的第二規(guī)定時間以上的情況下，判定為FC-CVT15的出口側(cè)電路存在某些電路異常。
[0193](I)電路異常3
[0194]?FC-CVT 停止行駛 >>
[0195]在故障的原因是由電路異常引起的情況下，在從檢測該電路異常起經(jīng)過了上述規(guī)定的診斷時間之后，即，在故障診斷完成后，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的ISDN、MSDN、GSDN，暫時設定的U相至X相的軟件性的關(guān)閉不解除而維持(全相的升壓禁止)。
[0196]這樣，在FC-CVT15的出口側(cè)電路中檢測到電路異常的情況下，雖然維持FC-CVT15的運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)，但是處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)恢復，通過來自FC12或/及BAT20的供給電力而恢復成能夠行駛的狀態(tài)。
[0197](2)過電壓異常
[0198]〈〈EV 行駛》
[0199]在第二關(guān)閉體系200中輸出的故障信號是關(guān)閉側(cè)的FOVH的情況下，在該故障的原因是由過電壓異常引起時，從檢測該過電壓異常起經(jīng)過了上述規(guī)定的診斷時間之后，即，在故障診斷完成后，輸出具有關(guān)閉解除側(cè)的信號值的ISDN、MSDN、GSDN、CSDN，另一方面，U相至X相的軟件性的關(guān)閉不解除而維持(全相的升壓禁止)。
[0200]然后，將配置在FC12與FC-CVT15之間的FC繼電器50切斷。
[0201]這樣，在檢測到FC-CVT15的過電壓異常的情況下，斷絕來自FC12的電力供給，但是處于運轉(zhuǎn)停止狀態(tài)的驅(qū)動IVT16及輔機IVT17的運轉(zhuǎn)恢復，恢復成能夠進行僅基于來自BAT20的供給電力的所謂EV行駛的狀態(tài)。
[0202]如以上說明那樣，在上述的實施方式中，即使以某系統(tǒng)構(gòu)成要素的故障為起因而使其他的系統(tǒng)構(gòu)成要素同時停止(關(guān)閉)之后，通過確定發(fā)生了故障的系統(tǒng)構(gòu)成要素及其故障原因，也能夠進行不產(chǎn)生故障的系統(tǒng)構(gòu)成要素的系統(tǒng)再起動。
[0203]由此，根據(jù)搭載有FC系統(tǒng)11的車輛，能夠避免系統(tǒng)構(gòu)成要素的共聯(lián)故障，并且在該避免之后也能夠進行最低限度的失效保護行駛。
[0204]需要說明的是，在上述的實施方式中，說明了 I_CTRL32(第二控制器)物理性地由I個控制器構(gòu)成且通過這I個控制器控制驅(qū)動IVT16 (第一逆變器)、輔機IVT17 (第二逆變器)及BAT-CVT22 (第二轉(zhuǎn)換器)的例子，但是本發(fā)明沒有限定為這樣的例子。
[0205]例如，也可以對于第一逆變器、第二逆變器及第二轉(zhuǎn)換器分別設置各I個控制器，將這3個控制器連接而構(gòu)成第二控制器。
[0206]另外，也可以將對第一逆變器、第二逆變器及第二轉(zhuǎn)換器中的I個進行控制的控制器與對其他的2個進行控制的控制器連接而構(gòu)成第二控制器。
[0207]另外，在上述的實施方式中，說明了將本發(fā)明的FC系統(tǒng)搭載于FC車輛的情況，但是在FC車輛以外的各種移動體(機器人、船舶、航空機等)中也可以應用本發(fā)明的FC系統(tǒng)。而且，還可以將本發(fā)明的FC系統(tǒng)應用于作為建筑物(住宅、大樓等)用的發(fā)電設備來使用的固定用發(fā)電系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料電池系統(tǒng)，其具備: 作為電力供給源的燃料電池及二次電池； 第一轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換器，分別設置在上述燃料電池及二次電池與第一負載及第二負載之間； 第一逆變器及第二逆變器，分別設置在上述第一轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換器與所述第一負載及第二負載之間； 第一控制器，通過控制所述第一轉(zhuǎn)換器來對所述燃料電池的輸出進行控制；及第二控制器，在所述第一控制器之外另行構(gòu)成，通過控制所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器，包括來自所述二次電池的輸出在內(nèi)對向所述第一逆變器及所述第二逆變器供給的輸出進行控制， 所述第一控制器與所述第二控制器以各自的控制對象的故障信息能夠相互通信的方式連接， 所述第一控制器及所述第二控制器在接收到從它們中的一方發(fā)送的所述故障信息的情況下，使由接收到該故障信息的一側(cè)的所述第一控制器或所述第二控制器控制的所述控制對象的運轉(zhuǎn)停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一控制器及所述第二控制器在檢測到所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器或所述第二逆變器中的任意一個的故障的情況下， 在檢測到所述第二轉(zhuǎn)換器的故障時，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器的運轉(zhuǎn)停止， 在檢測到所述第二轉(zhuǎn)換器以外的故障時，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器的運轉(zhuǎn)停止，在自該運轉(zhuǎn)停止經(jīng)過了規(guī)定時間之后使所述第二轉(zhuǎn)換器的運轉(zhuǎn)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述燃料電池系統(tǒng)具備判定所述故障的原因的判定部， 所述第一控制器及所述第二控制器基于所述判定部的判定結(jié)果，使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器中的至少一個再起動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器， 在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過電流異常且該過電流異常是第一次的過電流異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器， 在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過電流異常且該過電流異常是第二次以后的過電流異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器的除了所述特定相之外的全部的相、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一轉(zhuǎn)換器是具備兩相以上的升壓電路部而構(gòu)成的多相轉(zhuǎn)換器， 在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是特定相的過熱異?；螂娐樊惓５那闆r下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第一轉(zhuǎn)換器的除了所述特定相之外的剩余的相、所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是該第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)電路的電路異常的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器使所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 在所述第一轉(zhuǎn)換器的故障原因是該第一轉(zhuǎn)換器的出口側(cè)的過電壓異常、該第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)的低電壓異常、該第一轉(zhuǎn)換器的入口側(cè)電路的電路異常中的任意一種的情況下，所述第一控制器及所述第二控制器在將從所述燃料電池向所述第一負載及所述第二負載的輸出切斷之后，使所述第二轉(zhuǎn)換器、所述第一逆變器及所述第二逆變器再起動。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一控制器實施用于確定所述故障的有無的故障診斷， 所述第一控制器及所述第二控制器在所述故障診斷完成之前，禁止所述再起動。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一控制器實施用于確定所述故障的有無的故障診斷， 所述第一控制器及所述第二控制器在所述故障診斷完成之后，允許所述再起動。
【文檔編號】H01M8/04GK104471769SQ201280074811
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】真鍋晃太, 田野裕, 金子智彥 申請人:豐田自動車株式會社