电源系统和电源系统的控制方法与流程

本发明涉及一种具有放电电阻器的电源系统及其控制方法。

背景技术：

日本发明专利公开公报特开2012-248421号的目的在于提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统针对在燃料电池的起动时间长的情况下可能发生的偏移，也能够通过实施转换器(converter)的电流传感器的原点学习而进行零点调整来消除该偏移([0006]、摘要)。为了实现该目的，日本发明专利公开公报特开2012-248421号(摘要)的燃料电池系统具有电池堆(cellstack)3、使电池堆3的输出电压升压的转换器150、设置于转换器150的开关元件sw1、和测定从电池堆3向转换器150传输的电流的电流传感器cs。还设有学习处理机构，在开关元件sw1处于停止状态且转换器150的输出电压vh比向转换器150输入的输入电压vl大的情况下，该学习处理机构实施电流传感器cs(图2)的原点学习。

技术实现要素：

如上所述，在日本发明专利公开公报特开2012-248421号中公开了1个电流传感器cs(图2)的原点学习。然而，在日本发明专利公开公报特开2012-248421号中，没有深入研究使用多个电流传感器(电流值获取机构)的结构及用于该结构的控制。

本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够适用多个电流值获取机构的电源系统及其控制方法。

本发明所涉及的电源系统具有：

电源；

负载，其被从所述电源供给电力；

放电电阻器，其在所述电源与所述负载之间以与所述负载并联的方式连接于所述电源；

开关，其与所述放电电阻器串联连接；

第1电流获取机构，其在比所述放电电阻器靠所述电源侧的负极线路中获取第1电流；和

第2电流获取机构，其在比所述放电电阻器靠所述负载侧的负极线路中获取第2电流，

该电源系统的特征在于，

所述电源系统还具有诊断部，该诊断部对所述电源系统内的故障进行诊断，

在判定为所述第1电流与所述第2电流不同时，所述诊断部使所述开关接通来开始由所述放电电阻器进行的放电，且根据开始放电前和开始放电后的所述第1电流的变化来推定故障部位。

根据本发明，当判定为比放电电阻器靠电源侧的负极线路中的第1电流与比放电电阻器靠负载侧的负极线路中的第2电流不同时，开始由放电电阻器进行的放电。并且，根据开始放电前和开始放电后的第1电流的变化来推定故障部位。因此，能够通过简易的方法来推定故障部位。

也可以为：在开始放电前和开始放电后的所述第1电流发生变化的情况下，所述诊断部推定为所述第1电流获取机构和所述第2电流获取机构中的至少一方发生故障。据此，能够通过简易的方法来检测第1电流获取机构或者第2电流获取机构的故障。另外，当第1电流获取机构或者第2电流获取机构发生故障时，无法适宜地进行使用第1电流和第2电流的控制(例如，零点学习、输出校正等)。根据本发明，能够检测第1电流获取机构或者第2电流获取机构的故障，因此能够简易地检测无法适宜地进行使用第1电流和第2电流的控制的状况。

也可以为：在开始放电前与开始放电后的所述第1电流为相同值的情况下，所述诊断部推定为所述开关卡滞闭合(stuckclosed)。据此，能够通过简易的方法来检测开关的卡滞闭合。另外，当与放电电阻器串联配置的开关卡滞闭合时，第1电流获取机构和第2电流获取机构检测到作为原本不应该存在的错误的值的第1电流和第2电流。在该情况下，无法适宜地进行使用第1电流和第2电流的控制(例如，零点学习、输出校正等)。根据本发明，能够检测开关的卡滞闭合，因此，能够简易地检测无法适宜地进行使用第1电流和第2电流的控制的状况。并且，在根据放电开始前和开始后的第1电流发生变化还是相同来确定原因位置的情况下，能够适宜地采用故障保护应对，其中所述放电是在判定为第1电流和第2电流不同时进行。

所述电源例如能够是燃料电池。所述电源系统也可以具有零点学习机构，该零点学习机构执行学习所述第1电流获取机构或者所述第2电流获取机构的零点的零点学习控制。所述零点学习机构也可以将所述零点学习控制的执行条件设定为向所述开关发出断开指令以及所述燃料电池的输出电压在第1电压阈值以下或者未发生变动。据此，能够在满足适合零点学习的条件的情况下，进行第1电流获取机构或第2电流获取机构的零点学习。

所述电源系统也可以具有获取值校正机构，该获取值校正机构执行根据所述第1电流获取机构和所述第2电流获取机构中的一方的获取值来校正另一方的获取值的获取值校正控制。所述获取值校正机构也可以将所述获取值校正控制的执行条件设定为所述燃料电池的输出电压在第2电压阈值以上。据此，能够在满足适合获取值的校正的条件的情况下，进行第1电流获取机构或者第2电流获取机构的获取值校正。

本发明所涉及的电源系统的控制方法中，

该电源系统具有：

电源；

负载，其被从所述电源供给电力；

放电电阻器，其在所述电源与所述负载之间以与所述负载并联的方式连接于所述电源；

开关，其与所述放电电阻器串联连接；

第1电流获取机构，其在比所述放电电阻器靠所述电源侧的负极线路中获取第1电流；

第2电流获取机构，其在比所述放电电阻器靠所述负载侧的负极线路中获取第2电流；和

诊断部，其对所述电源系统内的故障进行诊断，

该电源系统的控制方法的特征在于，

当判定为所述第1电流与所述第2电流不同时，所述诊断部使所述开关接通来开始由所述放电电阻器进行的放电，且根据开始放电前和开始放电后的所述第1电流的变化来推定故障部位。

本发明所涉及的电源系统具有：

电源；

负载，其被从所述电源供给电力；

放电电阻器，其在所述电源与所述负载之间以与所述负载并联的方式连接于所述电源；

开关，其与所述放电电阻器串联连接；

第1通电状态量获取机构，其获取比所述放电电阻器靠所述电源侧的第1通电状态量；和

第2通电状态量获取机构，其获取比所述放电电阻器靠所述负载侧的第2通电状态量，

该电源系统的特征在于，

所述电源系统还具有诊断部，该诊断部对所述电源系统内的故障进行诊断；

当判定为所述第1通电状态量与所述第2通电状态量不同时，所述诊断部使所述开关接通来开始由所述放电电阻器进行的放电，且根据开始放电前和开始放电后的所述第1通电状态量或者所述第2通电状态量的变化来推定故障部位。

根据本发明，当判定为比放电电阻器靠电源侧的第1通电状态量与比放电电阻器靠负载侧的第2通电状态量不同时，开始由放电电阻器进行的放电。并且，根据开始放电前和开始放电后的第1通电状态量或者第2通电状态量的变化来推定故障部位。因此，能够通过简易的方法来推定故障部位。

另外，用于判定是否不同的第1通电状态量或者第2通电状态量、与观察开始放电前和开始放电后的变化的第1通电状态量或者第2通电状态量也可以是相同种类(电流、电压、电力等)和不同种类中的任一种。

根据本发明，能够适用多个电流值获取机构。

根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。

附图说明

图1是搭载有本发明一实施方式所涉及的电源系统(以下称为“系统”。)的燃料电池车辆(以下称为“fc车辆”或者“车辆”。)的概略整体结构图。

图2是所述实施方式的fc单元的概略整体结构图。

图3是所述实施方式中的故障诊断控制的流程图。

图4是表示正在执行所述实施方式中的所述故障诊断控制时的各种信号和值的时序图。

图5是所述实施方式中的零点学习控制的流程图。

图6是所述实施方式中的输出映射校正控制的流程图。

图7是表示所述实施方式中的fc堆的电流-电压特性的图。

具体实施方式

a.一实施方式

＜a-1.结构＞

[a-1-1.整体结构]

图1是搭载有本发明一实施方式所涉及的电源系统12(以下称为“系统12”。)的燃料电池车辆10(以下称为“fc车辆10”或者“车辆10”。)的概略整体结构图。fc车辆10除了具有电源系统12之外，还具有牵引马达14(以下称为“马达14”。)和换流器(inverter)16。

电源系统12具有燃料电池单元20(以下称为“fc单元20”。)、蓄电池单元22和综合电子控制装置24(以下称为“综合ecu24”。)。

[a-1-2.驱动系统]

本实施方式的马达14是3相交流无刷式。马达14根据从fc单元20和蓄电池单元22供给的电力来生成驱动力，通过该驱动力经由变速器30使车轮32进行旋转。另外，马达14将通过进行再生而生成的电力(再生电力preg)[w]输出给蓄电池单元22等。

换流器16具有3相全桥型的结构，进行直流-交流转换。更具体而言，换流器16将直流转换为3相的交流且向马达14供给，另一方面，将伴随着再生动作的交流-直流转换后的直流通过蓄电池单元22的蓄电池转换器302供给至蓄电池300等。另外，将马达14和换流器16一并称为负载40。

[a-1-3.fc单元20]

(a-1-3-1.fc单元20的概要)

图2是本实施方式的fc单元20的概略整体结构图。如图1和图2所示，fc单元20具有燃料电池堆50(以下称为“fc堆50”、“燃料电池50”或者“fc50”。)、fc监视单元52、fc转换器54和fc堆50的外围部件(未图示)。

(a-1-3-2.fc堆50)

fc堆50例如具有层叠燃料电池单体的结构，该燃料电池单体由阳极电极和阴极电极从两侧夹着固体高分子电解质膜而形成。所述外围部件包括：阳极系统(未图示)，其向fc堆50的阳极供给氢气(燃料气体)或者将氢气从fc堆50的阳极排出；阴极系统(未图示)，其向fc堆50的阴极供给含氧空气(氧化剂气体)或者将含氧气体从fc堆50的阴极排出。

(a-1-3-3.fc监视单元52)

(a-1-3-3-1.fc监视单元52的概要)

fc监视单元52(以下还称为“监视单元52”。)监视fc堆50的输出。如图2所示，监视单元52具有fc电压传感器70、第1fc电流传感器72、第2fc电流传感器74、放电器(discharger)76和fc监视电子控制装置78(以下还称为“fc监视ecu78”或者“监视ecu78”。)。虽然在图2中未图示，但也可以在正极线路90和负极线路92上设置接触器(contactor)。

fc电压传感器70检测来自fc堆50的输出电压(以下称为“fc电压vfc”。)。fc电压传感器70连接于位于比放电器76(或者后述的交点106)靠fc50侧的正极线路90和负极线路92。

第1fc电流传感器72检测来自fc堆50的输出电流ifc1(以下称为“第1fc电流ifc1”。)。第1fc电流传感器72被设置于正极线路90中比放电器76(或者后述的交点106)靠fc50侧的位置。第2fc电流传感器74检测向fc堆50输入的输入电流ifc2(以下称为“第2fc电流ifc2”。)。第2fc电流传感器74被设置于负极线路92中比放电器76(或者后述的交点108)靠fc50侧的位置。

第1fc电流传感器72和第2fc电流传感器74具有霍尔元件(未图示)作为检测元件。例如，第1fc电流传感器72检测在正极线路90中流动的电流(第1fc电流ifc1)的磁场，且将其转换成电压。同样，第2fc电流传感器74检测在负极线路92中流动的电流(第2fc电流ifc2)的磁场，且将其转换为电压。然后，将与检测到的电压对应的电流作为第1fc电流ifc1和第2fc电流ifc2进行输出。本实施方式的第2fc电流传感器74的检测精度比后述的第2vcu电流传感器166高。

第1fc电流ifc1和第2fc电流ifc2用于对fc堆50的输出进行管理。例如用于推定在fc堆50中发电时生成的水量。fc堆50通过发电时生成的水使电解质膜湿润，据此确保输出性能和耐用性。为了防止fc堆50变得过干或者过湿，还需要适宜地管理向fc堆50供给的反应气体量。因此，生成水量的管理变得重要。另外，在本实施方式中，第2fc电流ifc2还用于后述的第2vcu电流ivcu2的零点校正和输出映射校正。

放电器76消耗在fc50停止时等fc50或者fc转换器54中残留的电力。放电器76具有放电电阻器100和开关元件102。放电电阻器100和开关元件102被设置在连结正极线路90和负极线路92的旁通线路104上。开关元件102根据来自监视ecu78的指令(驱动信号)来开闭(on/off)。下面，将正极线路90与旁通线路104的交点称为交点106，将负极线路92与旁通线路104的交点称为交点108。

(a-1-3-3-2.fc监视ecu78)

fc监视ecu78是监视或者控制fc50的输入输出的计算机。如图2所示，监视ecu78具有输入输出部120、运算部122和存储部124。

输入输出部120进行与监视ecu78以外的设备(各传感器70、72、74、后述的fc转换器电子控制装置168等)的输入输出(请注意在图2中省略了信号线。)。输入输出部120具有将输入的模拟信号转换为数字信号的未图示的a/d转换电路。

运算部122例如包括中央处理装置(cpu)。运算部122根据来自各传感器70、72、74、fc转换器电子控制装置168等的信号进行运算。然后，运算部122根据运算结果生成对放电器76等的信号。

如图2所示，运算部122具有放电控制部130和故障诊断部132。放电控制部130和故障诊断部132通过执行存储于存储部124的程序来实现。所述程序也可以经由未图示的通信装置从外部设备来供给。还能够由硬件(电路零部件)来构成所述程序的一部分。如后述那样，故障诊断部132也可以设置于fc转换器54的fc转换器电子控制装置168。

放电控制部130执行放电控制，该放电控制是指在fc50停止时等使用放电器76进行放电。故障诊断部132执行对fc单元20中的故障进行诊断的故障诊断控制。参照图3和图4在后面对故障诊断控制的细节进行叙述。

存储部124存储运算部122所使用的程序和数据。存储部124例如具有随机存取存储器(以下称为“ram”。)。作为ram能够使用寄存器等易失性存储器和闪存存储器等非易失性存储器。另外，除了具有ram之外，存储部124还可以具有只读存储器(以下称为“rom”。)和/或固态硬盘(以下称为“ssd”。)。

(a-1-3-4.fc转换器54)

(a-1-3-4-1.fc转换器54的概要)

fc转换器54是将fc50的输出电压(fc电压vfc)升压或者以直接连结状态而向换流器16或蓄电池单元22供给的升压斩波器型的电压转换装置(dc/dc转换器)。fc转换器54被配置于fc50与换流器16之间。换言之，fc转换器54的一侧连接于fc50的某一次侧1sf(图1)，另一侧连接于作为蓄电池单元22与负载40的连接点的二次侧2s。下面，还将fc转换器54称为转换器54、升压转换器54或者fc-vcu54。fc-vcu54是指fc50用电压控制单元。

如图2所示，fc-vcu54具有电感器150、开关元件152、二极管154、平滑电容器156、158、第1vcu电压传感器160、第2vcu电压传感器162、第1vcu电流传感器164、第2vcu电流传感器166和fc转换器电子控制装置168(以下称为“fc转换器ecu168”或者“转换器ecu168”。)。fc-vcu54通过根据来自综合ecu24的指令对开关元件152进行切换(占空比控制)来使fc电压vfc升压。

电感器150和二极管154被设置在正极线路170上。开关元件152被设置在连结正极线路170和负极线路172的旁通线路174上。下面，将正极线路170与旁通线路174的交点称为交点176，将负极线路172与旁通线路174的交点称为交点178。电感器150被配置于比交点176靠fc50侧的位置，二极管154被配置于比交点176靠马达14侧的位置。

第1vcu电压传感器160检测从fc堆50向fc转换器54输入的输入电压(以下称为“第1vcu电压vvcu1”或者“vcu输入电压vvcu1”。)。第1vcu电压传感器160在比电感器150和开关元件152靠fc50侧的位置与正极线路170和负极线路172连接。第2vcu电压传感器162检测fc转换器54的输出电压(以下称为“第2vcu电压vvcu2”或者“转换器输出电压vvcu2”。)。第2vcu电压传感器162在比电感器150和开关元件152靠负载40侧的位置与正极线路170和负极线路172连接。

第1vcu电流传感器164被配置在正极线路170上(尤其是电感器150与交点176之间)，检测正极线路170的电流ivcu1(以下称为“第1vcu电流ivcu1”。)。第2vcu电流传感器166被配置在负极线路172上(尤其是平滑电容器156与交点178之间)，检测负极线路172的电流ivcu2(以下称为“第2vcu电流ivcu2”。)。

第1vcu电流传感器164和第2vcu电流传感器166具有霍尔元件(未图示)作为检测元件。例如，第1vcu电流传感器164检测在正极线路170中流动的电流(第1vcu电流ivcu1)的磁场，且将其转换为电压。同样，第2vcu电流传感器166检测在负极线路172中流动的电流(第2vcu电流ivcu2)的磁场，且将其转换为电压。然后，将与检测到的电压对应的电流作为第1vcu电流ivcu1和第2vcu电流ivcu2来输出。本实施方式的第2vcu电流传感器166的检测精度比第2fc电流传感器74低。

(a-1-3-4-2.fc转换器ecu168)

fc转换器ecu168是控制fc50的输出电压vfc的转换(在此为升压)的计算机。如图2所示，转换器ecu168具有输入输出部180、运算部182和存储部184。

输入输出部180进行与转换器ecu168以外的设备(各传感器160、162、164、166、fc监视ecu78等)的输入输出(请注意在图2中省略了信号线。)。输入输出部180具有将被输入的模拟信号转换为数字信号的未图示的a/d转换电路。

运算部182例如包括cpu。运算部182根据来自各传感器160、162、164、166、fc监视ecu78等的信号来进行运算。然后，运算部182根据运算结果生成对开关元件152等的信号。

如图2所示，运算部182具有零点校正部190和输出映射校正部192。两校正部190、192通过执行存储于存储部184的程序来实现。所述程序也可以经由未图示的通信装置从外部设备来供给。还能够由硬件(电路零部件)来构成所述程序的一部分。也可以如后述的那样，将零点校正部190和输出映射校正部192设置于fc监视单元52的fc监视ecu78。

零点校正部190执行进行第2vcu电流传感器166的零点学习的零点学习控制。参照图5在后面对零点学习控制的细节进行叙述。输出映射校正部192执行对映射200(以下还称为“输出映射200”或者“vi2-ifc2映射200”。)进行校正的输出映射校正控制，该映射200规定了第2vcu电流传感器166的霍尔元件所输出的电压vi2和与该电压对应的电流(第2vcu电流ivcu2)的关系。参照图6在后面对输出映射校正控制的细节进行叙述。

存储部184存储运算部182所使用的程序和数据。存储部184例如具有ram、rom和/或ssd。

[a-1-4.蓄电池单元22]

如图1所示，蓄电池单元22具有高压蓄电池300(以下还称为“蓄电池300”，)和蓄电池转换器302。蓄电池300是包括多个蓄电池单体的蓄电装置(能量储存器)，例如，能够使用锂离子二次电池、镍氢二次电池等。也可以代替蓄电池300而使用电容器等蓄电装置。

蓄电池转换器302是升压斩波器型的电压转换装置(dc/dc转换器)。即，蓄电池转换器302将蓄电池300的输出电压(蓄电池电压vbat)升压或者以直接连结状态而向换流器16供给。另外，蓄电池转换器302能够将马达14的再生电压(以下称为“再生电压vreg”。)或者fc电压vfc以直接连结状态向蓄电池300供给。

[a-1-5.综合ecu24]

综合ecu24通过通信线310(图1)来控制马达14、换流器16、fc50、fc监视单元52、fc转换器54、蓄电池300、蓄电池转换器302。在进行该控制时，综合ecu24执行存储于未图示的存储部的程序。另外，综合ecu24使用电压传感器70、160、162、电流传感器72、74、164、166等各种传感器的检测值。

在此的各种传感器中，除了包括上述传感器之外，还包括开度传感器110和马达转速传感器112(图1)。开度传感器110检测加速踏板114的开度θp(以下还称为“加速踏板开度θp”。)[度]。马达转速传感器112检测马达14的转速(以下称为“马达转速nmot”或者“转速nmot”。)[rpm]。综合ecu24使用转速nmot来检测fc车辆10的车速v[km/h]。并且，在综合ecu24上连接有主开关116(以下称为“主sw116”。)。主sw116用于切换可否从fc50和蓄电池300向马达14进行电力供给，能够由用户进行操作。

除了根据fc堆50的状态、蓄电池300的状态和马达14的状态之外，综合ecu24还根据来自各种开关和各种传感器的输入(负载要求)，来确定作为fc车辆10整体而由电源系统12要求的负载psys(以下称为“系统负载psys”。)。然后，综合ecu24一边协调fc堆50应该负担的负载、蓄电池300应该负担的负载、再生电源(马达14)应该负担的负载的分配(分担)一边确定上述负载。并且，综合ecu24向马达14、换流器16、fc50、fc监视单元52、fc转换器54、蓄电池300和蓄电池转换器302发出指令。

＜a-2.本实施方式的控制＞

接着，对本实施方式的控制进行说明。如上所述，在本实施方式中，作为与电源系统12有关的控制，执行放电控制、故障诊断控制、零点学习控制和输出映射校正控制。放电控制由fc监视ecu78的放电控制部130来执行，故障诊断控制由fc监视ecu78的故障诊断部132(诊断部)来执行。零点学习控制由fc转换器ecu168的零点校正部190来执行，输出映射校正控制由输出映射校正部192来执行。

[a-2-1.放电控制]

当有来自综合ecu24的使fc50停止的停止要求时，放电控制部130将放电器76接通，消耗由fc50内的残留气体产生的发电电力。据此，能够抑制fc50的劣化。另外，在本实施方式中，将放电器76配置于fc50与fc转换器54之间。因此，能够放宽对fc转换器54的性能要求。

[a-2-2.故障诊断控制]

图3是本实施方式中的故障诊断控制的流程图。图4是表示正在执行本实施方式中的故障诊断控制时的各种信号和值的时序图。具体而言，图4表示针对放电器76的放电指令cd、第2fc电流传感器74(第1电流传感器)检测到的第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流传感器166(第2电流传感器)检测到的第2vcu电流ivcu2(第2电流)。在本实施方式中，由fc监视ecu78执行故障诊断控制，但也可以如后述的那样，由fc转换器ecu168来执行故障诊断控制。

另外，请注意在图4中示出了整个过程中fc单元20发生异常的状态。并且，在图4中，时间点t12以后的实线所示的第2fc电流ifc2是放电器76发生接通故障(开关元件102卡滞闭合(stuck-closed；卡滞在闭合状态))时的波形。另外，时间点t12以后的虚线所示的第2fc电流ifc2是第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166发生故障时的波形。

时间点t11以后的第2vcu电流ivcu2是放电器76发生接通故障时或者第2fc电流传感器74或第2vcu电流传感器166发生故障时的波形。另外，在图4中，在时间点t11以后第2vcu电流ivcu2也为一定，但在第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166发生故障的情况下，认为还存在第2vcu电流ivcu2减小的情况。

故障诊断控制在fc50发电过程中以规定间隔来执行。或者，也可以在其他时间进行故障诊断控制。在图3的步骤s11中，监视ecu78获取第2fc电流传感器74检测到的第2fc电流ifc2和第2vcu电流传感器166检测到的第2vcu电流ivcu2。在步骤s12中，监视ecu78判定第2fc电流ifc2与第2vcu电流ivcu2的差δi(以下还称为“电流差δi”。)的绝对值|δi|是否在第1电流差阈值thδi以上。第1电流差阈值thδi(以下还称为“阈值thδi”。)是用于判定电流差δi是否是异常值的阈值。

在电流差δi的绝对值在阈值thδi以上的情况下(s12：真)，电流差δi表示出异常值。在该情况下，进入步骤s13。在电流差δi的绝对值不在阈值thδi以上的情况下(s12：伪)，电流差δi表示出正常值。在该情况下，结束这次的故障诊断控制，在经过规定时间后返回步骤s11。

在步骤s13中，监视ecu78将由步骤s11获取到的第2fc电流ifc2设定为基准电流iref。基准电流iref在后述的步骤s16中使用。

在步骤s14中，监视ecu78向放电器76发送接通指令(放电指令cd)(图4的时间点t12)。具体而言，监视ecu78向放电器76的开关元件102发送驱动信号s。据此，开关元件102成为接通状态。

因此，来自fc50的电流的一部分通过放电器76而到达第2fc电流传感器74。通过放电器76的接通，fc电流ifc增大。因此，如图4的时间点t12所示，第2fc电流传感器74检测到的第2fc电流ifc2增大。

在图3的步骤s15中，监视ecu78从第2fc电流传感器74获取新的第2fc电流ifc2。

在步骤s16中，监视ecu78判定第2fc电流ifc2与基准电流iref的差δifc2(以下还称为“第2电流差δifc2”。)是否在第2电流差阈值thδi2以下。第2电流差阈值thδi2(以下还称为“阈值thδi2”。)是用于判定第2电流差δifc2表示出异常值的原因的阈值。

即，在第2电流差δifc2在阈值thδi2以下的情况下(s16：真)，在步骤s17中，监视ecu78判定为放电器76发生接通故障(或者开关元件102卡滞闭合)。这是由于，在即使开始放电也无法捕捉到由分流导致的电流变化的情况下，能够推定为开关元件102没有正常地工作。

在第2电流差δifc2不在阈值thδi2以下的情况下(s16：伪)，在步骤s18中，监视ecu78判定为第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166处于异常状态。这是由于，在通过开始放电而能够捕捉到由分流导致的电流变化的情况下，能够判定为开关元件102正在正常地工作。因此，能够推定为第2fc电流ifc2与第2vcu电流ivcu2的电流差δi(差异)是由于第2fc电流传感器74或第2vcu电流传感器166造成的。

在步骤s17或者s18之后，在步骤s19中，监视ecu78进行出错处理。例如，监视ecu78使表示异常的内容的警告消息显示于显示部(未图示)。另外，监视ecu78也可以将表示异常的内容的故障代码存储于存储部124。

[a-2-3.零点学习控制]

图5是本实施方式中的零点学习控制的流程图。如上所述，零点学习控制是使用检测精度相对较高的第2fc电流传感器74的零点来学习检测精度相对较低的第2vcu电流传感器166的零点的处理。例如在fc50刚刚开始起动之后执行零点学习控制。也可以在其他的时间进行零点学习处理。在本实施方式中，由fc转换器ecu168来执行零点学习控制，但也可以如后述的那样，由fc监视ecu78来执行零点学习控制。

在图5的步骤s31中，转换器ecu168判定放电器76是否断开。例如，转换器ecu168的零点校正部190根据fc监视ecu78是否没有对放电器76输出接通信号(驱动信号s)来判定放电器76是否断开。在放电器76断开的情况下(s31：真)，进入步骤s32。在放电器76未断开的情况下(s31：伪)，不进行第2vcu电流传感器166的零点校正。因此，结束这次的零点学习控制，在经过规定时间后返回步骤s31。

在步骤s32中，转换器ecu168从监视ecu78来获取来自第1vcu电压传感器160的vcu输入电压vvcu1。在步骤s33中，转换器ecu168判定vcu输入电压vvcu1是否在第1电压阈值thv1以下。第1电压阈值thv1是用于确认vcu输入电压vvcu1处于比较低的状态的阈值。在vcu输入电压vvcu1在第1电压阈值thv1以下的情况下(s33：真)，进入步骤s34。在vcu输入电压vvcu1不在第1电压阈值thv1以下的情况下(s33：伪)，结束这次的零点学习控制。然后，当执行新的零点学习控制的条件成立时返回步骤s31。

另外，也可以除了vcu输入电压vvcu1是否在第1电压阈值thv1以下的判定之外，还判定每单位时间的vcu输入电压vvcu1的变化量是否在变化量阈值以下，或者代替vcu输入电压vvcu1是否在第1电压阈值thv1以下的判定而判定每单位时间的vcu输入电压vvcu1的变化量是否在变化量阈值以下。据此，能够在vcu输入电压vvcu1稳定的状态下进行零点校正。

在步骤s34中，转换器ecu168获取第2fc电流传感器74检测到的第2fc电流ifc2。在步骤s35中，转换器ecu168判定第2fc电流ifc2是否为零(或者原点)。在第2fc电流ifc2为零的情况下(s35：真)，进入步骤s36。在第2fc电流ifc2不为零的情况下(s36：伪)，结束这次的零点学习控制。然后，当执行新的零点学习控制的条件成立时返回步骤s31。

在步骤s36中，转换器ecu168按照第2fc电流传感器74的零点来校正(或者重置)第2vcu电流传感器166的零点。

[a-2-4.输出映射校正控制]

图6是本实施方式中的输出映射校正控制的流程图。图7是表示本实施方式中的fc堆50的电流-电压特性的图。如上所述，输出映射校正控制(以下还称为“映射校正控制”。)对存储于转换器ecu168的存储部184的输出映射200进行校正。映射校正控制例如在fc50发电过程中以规定间隔执行。或者，也可以在其他时间执行映射校正控制。在本实施方式中，由fc转换器ecu168来执行输出映射校正控制，但也可以如后述的那样由fc监视ecu78来执行输出映射校正控制。

在步骤s51中，转换器ecu168从第1vcu电压传感器160来获取vcu输入电压vvcu1。在步骤s52中，转换器ecu168判定vcu输入电压vvcu1是否在第2电压阈值thv2以上。第2电压阈值thv2是用于确认放电器76没有卡滞接通(卡滞在接通状态)的情况的阈值。

即，如图7所示，本实施方式的fc堆50具有当fc电流ifc增大时fc电压vfc减小的特性。在放电器76卡滞接通的情况下，fc电流ifc较大地增大，fc电压vfc减小。因此，能够通过确认与fc电压vfc对应的vcu输入电压vvcu1高的情况来确认放电器76没有卡滞接通的情况。也可以代替vcu输入电压vvcu1而使用fc电压传感器70检测到的fc电压vfc。

在vcu输入电压vvcu1在第2电压阈值thv2以上的情况下(s52：真)，放电器76没有发生卡滞接通。在该情况下，进入步骤s53。在vcu输入电压vvcu1不在第2电压阈值thv2以上的情况下(s52：伪)，难以判定放电器76是否发生卡滞接通。在该情况下，结束这次的映射校正控制，在经过规定时间后返回步骤s51。

在步骤s53中，转换器ecu168从监视ecu78获取第2fc电流传感器74检测到的第2fc电流ifc2。在步骤s54中，转换器ecu168获取第2vcu电流传感器166的霍尔元件检测到的电压vi2。如上所述，第2vcu电流传感器166包括霍尔元件，在输出映射200中规定了霍尔元件的电压值(即电压vi2)与第2vcu电流ivcu2的关系。

在步骤s55中，转换器ecu168更新第2vcu电流传感器166用的vi2-ivcu2映射。即，将映射200中与电压vi2对应的第2vcu电流ivcu2改写为第2fc电流ifc2的值。

如上所述，第2fc电流传感器74的精度比第2vcu电流传感器166的精度高。因此，通过进行上述那样的映射200的改写，转换器ecu168所使用的第2vcu电流ivcu2成为高精度。

＜a-3.本实施方式的效果＞

如以上说明的那样，根据本实施方式，当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)与第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时(图3的s12：真)，开始由放电电阻器100进行的放电(图3的s14、图4的t12)，其中，所述第2fc电流ifc2是比放电电阻器100靠fc堆50(电源)侧的负极线路92中的电流，所述第2vcu电流ivcu2是比放电电阻器100靠负载40侧的负极线路172中的电流。然后，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位(图3的s16～s18)。因此，能够通过简单的方法来推定故障部位。

在本实施方式中，在开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2(第1电流)发生变化的情况下(图3的s16：伪)，故障诊断部132推定为第2fc电流传感器74(第1电流获取机构)和第2vcu电流传感器166(第2电流获取机构)中的至少一方发生故障(s18)。

据此，能够通过简易的方法来检测第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166的故障。另外，当第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166发生故障时，无法适宜地进行使用第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2的控制(例如，零点学习控制、输出映射校正控制等)。根据本实施方式，能够检测第2fc电流传感器74或者第2vcu电流传感器166的故障，因此，能够简易地检测无法适宜地进行使用第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2的控制的状况。

在本实施方式中，在开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2(第1电流)为相同值的情况下(图3的s16：真)，故障诊断部132推定为放电器76发生接通故障(开关元件102(开关)卡滞闭合)(s17)。

据此，能够通过简易的方法来检测开关元件102的卡滞闭合。另外，当与放电电阻器100串联配置的开关元件102卡滞闭合时，第2fc电流传感器74和第2vcu电流传感器166检测到作为原本不应该存在的错误的值的第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2。在该情况下，无法适宜地进行使用第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2的控制(例如，零点学习控制、输出映射校正控制等)。根据本实施方式，能够检测开关元件102的卡滞闭合，因此，能够简易地检测无法适宜地进行使用第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2的控制的状况。并且，在根据放电开始前和开始后的第2fc电流ifc2发生变化还是相同来确定原因位置的情况下，能够适宜地采用故障保护应对，其中所述放电是在判定为第2fc电流ifc2和第2vcu电流ivcu2不同时进行。

在本实施方式中，电源系统12具有零点校正部190(零点学习机构)(图2)，该零点校正部190执行学习第2vcu电流传感器166(第2电流获取机构)的零点的零点学习控制。零点校正部190将零点学习控制的执行条件设定为：向开关元件102(开关)发出断开指令(图5的s31：真)以及相当于fc50的输出电压vfc的vcu输入电压vvcu1在第1电压阈值thv1以下(s33：真)。据此，能够在满足适合零点学习的条件的情况下进行第2vcu电流传感器166的零点学习。

在本实施方式中，电源系统12具有输出映射校正部192(获取值校正机构)，该输出映射校正部192执行根据第2fc电流传感器74(第1电流获取机构)的第2fc电流ifc2(获取值)来校正第2vcu电流传感器166(第2电流获取机构)的第2vcu电流ivcu2(获取值)的输出映射校正控制(获取值校正控制)(图2)。输出映射校正部192将相当于fc50的输出电压vfc的vcu输入电压vvcu1在第2电压阈值thv2以上(图6的s52：真)设定为输出映射校正控制的执行条件。据此，能够在满足适合输出映射200的校正的条件的情况下，进行第2vcu电流传感器166的获取值校正。

b.变形例

另外，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够根据本说明书的记载内容而采用各种结构。例如能够采用以下的结构。

＜b-1.搭载对象＞

在上述实施方式中，将电源系统12搭载于fc车辆10(图1)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此。例如，还能够将电源系统12用于船舶、航空器等移动物体。或者，也可以将电源系统12适用于机器人、制造装置、家庭用电力系统或者家电产品。

＜b-2.电源系统12的结构＞

在上述实施方式中，设fc转换器54为升压转换器(图2)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此。例如，fc转换器54还能够是可使fc电压vfc升压和降压的升降压转换器、或者可使fc电压vfc降压的降压转换器。

上述实施方式的电源系统12具有fc单元20和蓄电池单元22的双方(图1)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此。例如还能够省略蓄电池单元22。

在上述实施方式中，设马达14为交流式(图1)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定此。例如马达14还能够为直流式。在该情况下，能够省略换流器16。

在上述实施方式中，使马达14用于fc车辆10的行驶或驱动(图1)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)和第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此。例如，也可以将马达14用于车载设备(例如，电动助力转向、空气压缩机、空调设备)。

在上述实施方式中，设定第2fc电流ifc2和第2vcu电流传感器166作为故障诊断的对象(图3和图4)。然而，例如如果从当判定为第1电流和第2电流不同时，根据开始放电前和开始放电后的第1电流的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此，其中，所述第1电流是比放电电阻器100靠fc50(电源)侧的负极线路中的电流，所述第2电流是比放电电阻器100靠负载40侧的负极线路中的电流。例如，在没有设置蓄电池单元22和fc转换器54的结构中，在fc监视单元52与换流器16之间的负极线路上设有电流传感器(换流器电流传感器)的情况下，能够将第2fc电流传感器74和换流器电流传感器作为故障诊断的对象。

在上述实施方式中，作为fc单元20的控制主体而设有监视ecu78和转换器ecu168(图2)。然而，例如还能够将两者组合为1个ecu。或者，还能够将监视ecu78与转换器ecu168的功能编入综合ecu24。

上述实施方式的电流传感器72、72、164、166是具有霍尔元件的电流传感器，但其也可以是其他方式的电流传感器。

＜b-3.电源系统12的控制＞

[b-3-1.整体]

在上述实施方式中，执行故障诊断控制(图3)、零点学习控制(图5)和输出映射校正控制(图6)。然而，例如如果着眼于各个控制，则在电源系统12中，还能够进行任一种或者任两种控制。

在上述实施方式中，在fc单元20中执行故障诊断控制(图3)、零点学习控制(图5)和输出映射校正控制(图6)。然而，例如如果从当判定为第1电流和第2电流不同时，根据开始放电前和开始放电后的第1电流的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此，其中，所述第1电流是比放电电阻器100靠电源侧的负极线路中的电流，所述第2电流是比放电电阻器100靠负载40侧的负极线路中的电流。例如，还能够由蓄电池单元22来进行故障诊断控制、零点学习控制或者输出映射校正控制。

[b-3-2.故障诊断控制(图3)]

在上述实施方式中，将故障诊断部132设置于监视ecu78。换言之，监视ecu78执行故障诊断控制。然而，例如如果从由1个ecu来执行故障诊断控制、零点学习控制和输出映射校正控制的观点出发，则也可以由转换器ecu168来执行故障诊断控制。在该情况下，由转换器ecu168向监视ecu78询问监视ecu78侧的控制对象(第2fc电流传感器74、放电器76等)的检测值和状态。

在上述实施方式的故障诊断控制中，当第2fc电流ifc2(第1电流)与第2vcu电流ivcu2(第2电流)的电流差δi的绝对值在第1电流差阈值thδi以上时，判定为发生异常(图3的s12)。然而，例如如果从当判定为第2fc电流ifc2(第1电流)与第2vcu电流ivcu2(第2电流)不同时，根据开始放电前和开始放电后的第2fc电流ifc2的变化来推定故障部位的观点出发，则并不限定于此。例如，还能够在每单位时间的第2fc电流ifc2的变化量与每单位时间的第2vcu电流ivcu2的变化量的变化速度差在速度差阈值以上时，判定为发生异常。

在上述实施方式的故障诊断控制中，通过第2fc电流ifc2(第1电流)与第2vcu电流ivcu2(第2电流)的比较来判定异常发生的有无(图3的s12)。然而，例如如果从根据第1通电状态量与第2通电状态量的比较来判定fc单元20或者电源系统12的异常的观点出发，则并不限定于此，其中，所述第1通电状态量是比放电器76或者放电电阻器100靠fc50(电源)侧的通电状态量，所述第2通电状态量是比放电器76或者放电电阻器100靠负载40侧的通电状态量。

例如，还能够根据fc电压传感器70(图2)检测到的fc电压vfc和第1vcu电压传感器160检测到的第1vcu电压vvcu1的比较，来判定fc单元20或者电源系统12的异常。或者，还能够根据第2fc电流ifc2与fc电压vfc的积(电力)、和第2vcu电流ivcu2与第1vcu电压vvcu1的积(电力)的比较，来判定fc单元20或者电源系统12的异常。

在上述实施方式的故障诊断控制中，在图3的步骤s12为“真”(ture)的情况下，将放电器76接通，根据第2fc电流ifc2的变化来确定故障部位(图3的s16～s18)。然而，例如如果从根据伴随着使放电器76接通的、第1通电状态量(比放电器76或者放电电阻器100靠fc50(电源)侧的通电状态量)的变化或者第2通电状态量(比放电器76或者放电电阻器100靠负载40侧的通电状态量)的变化来确定故障部位的观点出发，则并不限定于此。

例如还能够根据fc电压传感器70检测到的fc电压vfc(第1通电状态量)的变化或者第1fc电流传感器72检测到的第1fc电流ifc1(第1通电状态量)的变化来确定故障部位。fc50的输出电流根据输出电压而变化，输出电压根据输出电流而变化(图7)。因此，当通过放电器76的接通而fc单元20整体的电阻发生变化时，fc电压vfc或者第1fc电流ifc1发生变化。因此，能够通过确认fc电压vfc或者第1fc电流ifc1有无变化，来确认放电器76的接通故障(卡滞闭合)的有无。

或者，还能够根据第2vcu电流传感器166检测到的第2vcu电流ivcu2(第2通电状态量)的变化来确定故障部位。或者，还能够根据第1vcu电压传感器160检测到的第1vcu电压vvcu1(第2通电状态量)的变化来确定故障部位。或者，还能够根据第2fc电流ifc2与第1vcu电压vvcu1的积(电力)(第2通电状态量)的变化来确定故障部位。

[b-3-3.零点学习控制(图5)]

在上述实施方式的零点学习控制中，将作为第2fc电流传感器74的检测值的、第2fc电流ifc2的零点设定为第2vcu电流传感器166的零点(图5)。然而，例如在第2vcu电流传感器166的检测精度比第2fc电流传感器74高的情况下，还能够将第2vcu电流传感器166的零点作为第2fc电流传感器74的零点来使用。

[b-3-4.输出映射校正控制(图6)]

在上述实施方式的输出映射校正控制中，将作为第2fc电流传感器74的检测值的第2fc电流ifc2用于第2vcu电流传感器166的输出映射200的校正(图6)。然而，例如在第2vcu电流传感器166的检测精度比第2fc电流传感器74高的情况下，还能够将作为第2vcu电流传感器166的检测值的第2vcu电流ivcu2用于第2fc电流传感器74的输出映射的校正。