特許 7364480 燃料電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20231011BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20231011BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20231011BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20231011BHJP

   B60L 50/75 20190101ALN20231011BHJP

   B60L 58/12 20190101ALN20231011BHJP

   B60L 58/18 20190101ALN20231011BHJP

   B60L 58/40 20190101ALN20231011BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 303E

H01M8/00 A

H01M8/04858

H02J7/00 P

H02J7/00 302B

H01M8/10 101

B60L50/75

B60L58/12

B60L58/18

B60L58/40

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020010276

(22)【出願日】2020-01-24

(65)【公開番号】P2021118612

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】垣見 洋輔

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－８０６８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

Ｈ０１Ｍ８／００－８／２４９５

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池と、
前記燃料電池で発電された電力の電圧を第１電圧に変換するとともに内部の入力側に第１コンデンサを有する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記燃料電池に対して前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと並列に接続され、前記燃料電池で発電された電力の電圧を第２電圧に変換するとともに内部の入力側に第２コンデンサを有する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池に接続される第１配線と、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されつつ前記第１コンデンサと電気的に接続される第２配線と、
前記第１配線及び前記第２配線に電気的に接続され、前記第１コンデンサの電荷を前記第１配線に向けて逆流させない第１逆流抑止部と、
前記第１配線に接続される第３配線と、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されつつ前記第２コンデンサと電気的に接続される第４配線と、
前記第３配線及び前記第４配線に電気的に接続され、前記第２コンデンサの電荷を前記第３配線に向けて逆流させない第２逆流抑止部と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。

【請求項2】

前記第１逆流抑止部は、前記第１配線から前記第２配線に向けての通電のみを許容するダイオードであり、
前記第２逆流抑止部は、前記第３配線から前記第４配線に向けての通電のみを許容するダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。

【請求項3】

前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータであり、
前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続される第１蓄電装置と、
前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続される第２蓄電装置と、
前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置それぞれの充電率を検出する充電率検出部と、
前記充電率に基づき前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
前記制御装置から出力される指令に基づき前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれが有するスイッチング素子の導通状態を制御する制御部と、を備え、
前記制御装置は、
前記燃料電池の電圧が所定電圧以上とならないように実施される高電位回避制御を実行し、
前記高電位回避制御では、
前記第１蓄電装置の前記充電率に応じて前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの前記制御部に出力する前記指令を変更する第１充電制御と、
前記第２蓄電装置の前記充電率に応じて前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの前記制御部に出力する前記指令を変更する第２充電制御と、を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、燃料電池車両には、燃料電池車両を駆動させるための電力を発電する燃料電池を備えた燃料電池システムが搭載されているが、電力供給先の要求電圧の違いに応じて複数の電源系統を用意する場合がある。その実現のために、燃料電池に対して複数のＤＣ／ＤＣコンバータを並列に接続することが考えられる。

【0003】

例えば、特許文献１に記載される燃料電池システムとしての電力供給システムは、燃料電池と、複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、を有している。上記の電力供給システムにおいて、燃料電池には、２つのＤＣ／ＤＣコンバータが接続されている。例えば、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの一方は、燃料電池車両を駆動させる負荷としてのモータに電気的に接続され、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの他方は、補機系統に電気的に接続される。２つのＤＣ／ＤＣコンバータの他方は、燃料電池に対して２つのＤＣ／ＤＣコンバータの一方と並列に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－３６１０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側にコンデンサを有していることがある。２つのＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側にコンデンサが設けられている場合、２つのＤＣ／ＤＣコンバータは、当該コンデンサに蓄えられた電力の電圧を、例えば負荷や補機系統等の電力供給先の要求電圧に変換する。

【0006】

２つのＤＣ／ＤＣコンバータが燃料電池に並列に接続されているため、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側のコンデンサ同士が電気的に接続される状態になる。そのため、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの一方の入力側のコンデンサの電荷が２つのＤＣ／ＤＣコンバータの他方に向けて引かれたり、２つのＤＣ／ＤＣコンバータの他方の入力側のコンデンサの電荷が２つのＤＣ／ＤＣコンバータの一方に向けて引かれたりする虞がある。すなわち、電荷が引かれた方のＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側のコンデンサに蓄えられた電力が不足するため、電荷が引かれた方のＤＣ／ＤＣコンバータは、燃料電池で発電された電力の電圧を変換できなくなり、燃料電池システムの駆動状態を安定させ難くなる虞がある。

【0007】

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、駆動状態を安定させることができる燃料電池システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池で発電された電力の電圧を第１電圧に変換するとともに内部の入力側に第１コンデンサを有する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記燃料電池に対して前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータと並列に接続され、前記燃料電池で発電された電力の電圧を第２電圧に変換するとともに内部の入力側に第２コンデンサを有する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える燃料電池システムであって、前記燃料電池に接続される第１配線と、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されつつ前記第１コンデンサと電気的に接続される第２配線と、前記第１配線及び前記第２配線に電気的に接続され、前記第１コンデンサの電荷を前記第１配線に向けて逆流させない第１逆流抑止部と、前記第１配線に接続される第３配線と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されつつ前記第２コンデンサと電気的に接続される第４配線と、前記第３配線及び前記第４配線に電気的に接続され、前記第２コンデンサの電荷を前記第３配線に向けて逆流させない第２逆流抑止部と、を備える。

【0009】

これによれば、第１ＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側に設けられる第１コンデンサと、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの内部の入力側に設けられる第２コンデンサとの間の電荷の移動が第１逆流抑止部及び第２逆流抑止部により抑止される。そのため、第１コンデンサ及び第２コンデンサに蓄えられた電力が不足することが抑止され、燃料電池で発電された電力の電圧を変換できなくなることがない。したがって、燃料電池システムの駆動状態を安定させることができる。

【0010】

上記の燃料電池システムにおいて、前記第１逆流抑止部は、前記第１配線から前記第２配線に向けての通電のみを許容するダイオードであり、前記第２逆流抑止部は、前記第３配線から前記第４配線に向けての通電のみを許容するダイオードであるとよい。

【0011】

これによれば、第１配線から第２配線への電流を許容しながら、第１コンデンサから第１配線への電流を抑止でき、第３配線から第４配線への電流を許容しながら、第２コンデンサから第３配線への電流を抑止できる。したがって、単一のダイオードにより好適に燃料電池システムの駆動状態を安定させることができる。

【0012】

上記の燃料電池システムにおいて、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータであり、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続される第１蓄電装置と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続される第２蓄電装置と、前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置それぞれの充電率を検出する充電率検出部と、前記充電率に基づき前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置と、前記制御装置から出力される指令に基づき前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれが有するスイッチング素子の導通状態を制御する制御部を更に有し、前記制御装置は、前記燃料電池の電圧が所定電圧以上とならないように実施される高電位回避制御を実行し、前記高電位回避制御では、前記第１蓄電装置の前記充電率に応じて前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータの前記制御部に出力する前記指令を変更する第１充電制御と、前記第２蓄電装置の前記充電率に応じて前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータの前記制御部に出力する前記指令を変更する第２充電制御と、を実施するとよい。

【0013】

燃料電池は複数のセルが積層されることにより形成されている。燃料電池は、発電量が多くなると燃料電池を形成するセル１枚当たりに印加される電圧が低くなり、発電量が少なくなると燃料電池を形成するセル１枚当たりに印加される電圧が高くなる傾向がある。燃料電池は、出力要求がない場合、駆動を停止させることが一般的であるが、燃料電池の駆動を停止させたとき、燃料電池を形成するセルの電圧が高くなってしまい、燃料電池が劣化する虞がある。

【0014】

その点、これによれば、制御装置は、高電位回避制御を実施している。高電位回避制御では、第１蓄電装置の充電率に応じて制御装置が制御部に出力する指令を変更する第１充電制御と、第２蓄電装置の充電率に応じて制御装置が制御部に出力する指令を変更する第２充電制御とを実施する。すなわち、制御装置は、燃料電池の駆動が停止しても第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれの駆動を第１蓄電装置及び第２蓄電装置それぞれの充電率に応じて変化させ、燃料電池で発電されている電力を第１蓄電装置及び第２蓄電装置に充電することにより燃料電池の電圧が所定電圧以上にならないようにしている。よって、燃料電池の劣化を抑制できる。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、駆動状態を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】燃料電池システムの構成を示すブロック図。

【図2】第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す概略図。

【図3】燃料電池システムの第１充電制御の制御フローを示した概略図。

【図4】燃料電池システムの第２充電制御の制御フローを示した概略図。

【図5】第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータの変更例を示した概略図。

【図6】第１逆流抑止部及び第２逆流抑止部の変更例を示した概略図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、燃料電池システムを具体化した実施形態を図１～図４にしたがって説明する。
図１に示すように、この実施形態の燃料電池システム１は、フォークリフトやトーイングトラクターといった産業車両に適用されるものである。燃料電池システム１は、燃料電池５０を備えている。燃料電池５０は、複数のセルを積層することによりスタック化したものである。セルとは、例えば固体高分子形燃料電池である。燃料電池５０は、燃料ガスと、酸化剤ガスとの化学反応により発電を行う。本実施形態では、水素ガスを燃料ガス、空気中の酸素を酸化剤ガスとして発電が行われる。なお、燃料電池５０で発電される電力の電圧値は、例えば１４０Ｖである。

【0018】

燃料電池システム１は、３つの電源系統を備えている。当該３つの電源系統は、要求電圧がそれぞれ異なっている。当該３つの電源系統それぞれを、第１系統１０、第２系統２０、及び第３系統３０とする。

【0019】

第１系統１０は、負荷１１と、第１蓄電装置１２と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、第１ダイオード４１と、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１と、第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２と、第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３と、第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１と、第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２と、を有している。

【0020】

負荷１１は、トーイングトラクターが走行するための駆動力を発生させる走行用モータ１１ａと、走行用モータ１１ａを駆動させるインバータ１１ｂとを有している。走行用モータ１１ａとインバータ１１ｂとは電気的に接続されている。負荷１１は、例えば８０Ｖで駆動する。

【0021】

第１蓄電装置１２は、二次電池であり、例えば、リチウムイオンキャパシタが採用されている。第１蓄電装置１２は、走行用モータ１１ａを駆動させるための電力を蓄電する機能を有している。第１蓄電装置１２は、例えば電圧値が８０Ｖの電力を充電できる。

【0022】

第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１は、燃料電池５０の正極に接続されている。第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の入力端１３ａに接続されている。第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１は、一端が燃料電池５０の負極に接続され、他端が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の入力端１３ｂに接続されている。第１ダイオード４１は、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１と第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２との間に設けられている。第１ダイオード４１は、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１及び第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２に電気的に接続されている。第１ダイオード４１は、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１から第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２に向けての通電のみを許容するダイオードである。

【0023】

第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の出力端１３ｃと、第１蓄電装置１２の正極の入力端１２ａとを接続している。第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の出力端１３ｃと、負荷１１の正極の入力端１１ｃとを接続している。第１蓄電装置１２の正極の入力端１２ａと、負荷１１の正極の入力端１１ｃとは、第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３により電気的に接続されている。なお、第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0024】

第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の出力端１３ｄと、第１蓄電装置１２の負極の入力端１２ｂとを接続している。第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の出力端１３ｄと、負荷１１の負極の入力端１１ｄとを接続している。第１蓄電装置１２の負極の入力端１２ｂと、負荷１１の負極の入力端１１ｄとは第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２により電気的に接続されている。第１蓄電装置１２は、第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３及び第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２により第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力側に接続されている。なお、第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0025】

第２系統２０は、第１補機２１と、第２蓄電装置２２と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と、第２ダイオード４２と、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１と、第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２と、第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３と、第２系統用第１負極配線Ｌｎ２１と、第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２と、を有している。

【0026】

第１補機２１は、例えば燃料電池５０の駆動を補助する電磁弁及び電動圧縮機等を示している。電磁弁は、図示しない水素タンクと燃料電池５０とを接続する水素供給配管に設けられ、当該水素供給配管を開閉する機能を有している。電動圧縮機は、燃料電池５０に酸素を含んだ空気を圧縮させた状態で供給する機能を有している。第１補機２１は、例えば４８Ｖで駆動する。

【0027】

第２蓄電装置２２は、二次電池であり、例えば、リチウムイオンキャパシタが採用されている。第２蓄電装置２２は、第１補機２１を駆動させるための電力を蓄電する機能を有している。第２蓄電装置２２は、例えば電圧値が４８Ｖの電力を充電できる。

【0028】

第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１は、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１に接続されている。第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極の入力端２３ａに接続されている。第２系統用第１負極配線Ｌｎ２１は、一端が第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１に接続され、他端が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の負極の入力端２３ｂに接続されている。第２ダイオード４２は、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１と第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２との間に設けられている。第２ダイオード４２は、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１及び第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２に電気的に接続されている。第２ダイオード４２は、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１から第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２に向けての通電のみを許容するダイオードである。

【0029】

第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極の出力端２３ｃと、第２蓄電装置２２の正極の入力端２２ａとを接続している。第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極の出力端２３ｃと、第１補機２１の正極の入力端２１ａとを接続している。第２蓄電装置２２の正極の入力端２２ａと、第１補機２１の正極の入力端２１ａとは第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３により電気的に接続されている。なお、第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0030】

第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の負極の出力端２３ｄと、第２蓄電装置２２の負極の入力端２２ｂとを接続している。第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の負極の出力端２３ｄと、第１補機２１の負極の入力端２１ｂとを接続している。第２蓄電装置２２の負極の入力端２２ｂと、第１補機２１の負極の入力端２１ｂとは第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２により電気的に接続されている。第２蓄電装置２２は、第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３及び第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２により第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力側に接続されている。なお、第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0031】

第３系統３０は、第２補機３１と、第３蓄電装置３２と、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、第３系統用第１正極配線Ｌｐ３１と、第３系統用第２正極配線Ｌｐ３２と、第３系統用第１負極配線Ｌｎ３１と、第３系統用第２負極配線Ｌｎ３２とを有している。

【0032】

第２補機３１は、例えばエアコン、カーナビゲーションシステム、及びライトや、当該エアコン、カーナビゲーション、ライト、及び第１補機２１を制御する制御装置としてのＦＣＥＣＵ３４を含んでいる。第２補機３１は、例えば１２Ｖで駆動する。

【0033】

第３蓄電装置３２は、二次電池であり、例えば、リチウムイオンキャパシタが採用されている。第３蓄電装置３２は、第２補機３１を駆動させるための電力を蓄電する機能を有している。第３蓄電装置３２は、例えば電圧値が１２Ｖの電力を充電できる。

【0034】

第３系統用第１正極配線Ｌｐ３１は、一端が第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３に接続され、他端が第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の正極の入力端３３ａに接続されている。第３系統用第２正極配線Ｌｐ３２は、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の正極の出力端３３ｃと、第３蓄電装置３２の正極の入力端３２ａとを接続している。第３系統用第２正極配線Ｌｐ３２は、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の正極の出力端３３ｃと、第２補機３１の正極の入力端３１ａとを接続している。第３蓄電装置３２の正極の入力端３２ａと、第２補機３１の正極の入力端３１ａとは第３系統用第２正極配線Ｌｐ３２により電気的に接続されている。なお、第３系統用第２正極配線Ｌｐ３２は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0035】

第３系統用第１負極配線Ｌｎ３１は、一端が第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２に接続され、他端が第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の負極の入力端３３ｂに接続されている。第３系統用第２負極配線Ｌｎ３２は、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の負極の出力端３３ｄと、第３蓄電装置３２の負極の入力端３２ｂとを接続している。第３系統用第２負極配線Ｌｎ３２は、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の負極の出力端３３ｄと、第２補機３１の負極の入力端３１ｂとを接続している。第３蓄電装置３２の負極の入力端３２ｂと、第２補機３１の負極の入力端３１ｂとは第３系統用第１負極配線Ｌｎ３１により電気的に接続されている。なお、第３系統用第２負極配線Ｌｎ３２は、複数の配線により構成されていてもよいし、１本の配線により構成されていてもよい。

【0036】

燃料電池システム１は、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１を検出する充電率検出部としての第１充電率検出部６１と、第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２を検出する充電率検出部としての第２充電率検出部６２とを備えている。第１充電率検出部６１により検出される充電率ＳＯＣ１及び第２充電率検出部６２により検出される充電率ＳＯＣ２は、ＦＣＥＣＵ３４に入力される。ＦＣＥＣＵ３４は、入力された充電率ＳＯＣ１に基づき第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御するための第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に出力する。ＦＣＥＣＵ３４は、入力された充電率ＳＯＣ２に基づき第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を制御するための第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３に出力する。

【0037】

次に、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、正極母線１４と、負極母線１５と、を有している。正極母線１４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の入力端１３ａと正極の出力端１３ｃとを接続している。負極母線１５は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の入力端１３ｂと負極の出力端１３ｄとを接続している。正極母線１４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の入力端１３ａを介して第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２と電気的に接続され、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の正極の出力端１３ｃを介して第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３に電気的に接続されている。負極母線１５は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の入力端１３ｂを介して第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１と電気的に接続され、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の負極の出力端１３ｄを介して第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２に電気的に接続されている。

【0038】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、正極母線１４と負極母線１５とを接続する第１中継配線１６と、第２中継配線１７と、第３中継配線１８とを有している。第１中継配線１６、第２中継配線１７、及び第３中継配線１８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力端１３ａ，１３ｂ側から第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力端１３ｃ，１３ｄ側に向けてこの順に配置されている。第１中継配線１６は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力端１３ａ，１３ｂ寄りに設けられている。第３中継配線１８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力端１３ｃ，１３ｄ寄りに設けられている。第２中継配線１７は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１中継配線１６と第３中継配線１８との間に設けられている。

【0039】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、２つのコンデンサＣｄと、１つのスイッチング素子Ｓｗと、１つのコイルＣｏと、１つのダイオードＤｉと、１つの電圧センサＶと、１つの制御部１９とを有している。２つのコンデンサＣｄそれぞれは、第１中継配線１６及び第３中継配線１８上に配置されている。スイッチング素子Ｓｗは、正極母線１４における第１中継配線１６と第２中継配線１７とに挟まれた部分に配置されている。コイルＣｏは、正極母線１４における第２中継配線１７と第３中継配線１８とに挟まれた部分に配置されている。コイルＣｏと、第３中継配線１８上に設けられたコンデンサＣｄにより第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の平滑回路が形成されている。ダイオードＤｉは、第２中継配線１７上に配置されている。ダイオードＤｉは、第２中継配線１７の負極母線１５側から正極母線１４側に向けての電流のみを許容するように配置されている。

【0040】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第２中継配線１７を基準として第１中継配線１６側を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力側とし、第２中継配線１７を基準として第３中継配線１８側を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力側とする。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１中継配線１６上に設けられているコンデンサＣｄを第１コンデンサＣｄ１とすると、第１コンデンサＣｄ１は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力端１３ａ，１３ｂ寄りに配置されている。第１コンデンサＣｄ１は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の入力側に設けられている。

【0041】

電圧センサＶは、第１コンデンサＣｄ１に蓄電された電力の電圧を検知するセンサである。第１中継配線１６、正極母線１４、及び第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２が電気的に接続されているため、第１コンデンサＣｄ１と第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２は、電気的に接続されている。

【0042】

制御部１９は、図示しないメモリと、メモリに記憶されたプログラムを実行する図示しないマイコンと、を有している。制御部１９のメモリには、スイッチング素子Ｓｗのオンオフのデューティ比を演算するプログラムが記憶されている。そして、制御部１９のマイコンは、当該デューティ比に基づきスイッチング素子Ｓｗを制御する。このように構成された第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、燃料電池５０で発電された電力を降圧する機能を有するスイッチングレギュレータである。上記のデューティ比は、燃料電池５０で発電された電力の電圧を第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３及び第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２に接続された負荷１１を駆動させる電圧である８０Ｖまで降圧する観点で設定される。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、燃料電池５０で発電された電力の電圧を８０Ｖに変換するとともに内部の入力側に第１コンデンサＣｄ１を有している。なお、負荷１１を駆動させる電圧である８０Ｖは、第１電圧の一例である。

【0043】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と同様の構成を有している。そのため、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と異なる構成のみを以下記載する。
第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、燃料電池５０に対して第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と並列に接続されている。

【0044】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極母線１４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極の入力端２３ａを介して第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２と電気的に接続され、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の正極の出力端２３ｃを介して第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３に電気的に接続されている。負極母線１５は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の負極の入力端２３ｂを介して第２系統用第１負極配線Ｌｎ２１と電気的に接続され、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の負極の出力端２３ｄを介して第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２に電気的に接続されている。

【0045】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部において、第２中継配線１７を基準として第１中継配線１６側を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の入力側とし、第２中継配線１７を基準として第３中継配線１８側を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力側とする。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部において、第１中継配線１６上に設けられているコンデンサＣｄを第２コンデンサＣｄ２とすると、第２コンデンサＣｄ２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部において、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の入力端２３ａ，２３ｂ寄りに配置されている。第２コンデンサＣｄ２は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の入力側に設けられている。

【0046】

電圧センサＶは、第２コンデンサＣｄ２に蓄電された電力の電圧を検知するセンサである。第１中継配線１６、正極母線１４、及び第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２が電気的に接続されているため、第２コンデンサＣｄ２と第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２は、電気的に接続されている。

【0047】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９により演算されるデューティ比は、燃料電池５０で発電された電力の電圧を第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３及び第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２に接続された第１補機２１を駆動させる電圧である４８Ｖまで降圧する観点で設定される。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、燃料電池５０で発電された電力の電圧を４８Ｖに変換するとともに内部の入力側に第２コンデンサＣｄ２を有している。なお、第１補機２１を駆動させる電圧である４８Ｖは、第２電圧の一例である。

【0048】

上記した燃料電池システム１の構成において、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１が第１配線の一例であり、第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２が第２配線の一例であり、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１が第３配線の一例であり、第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２が第４配線の一例である。よって、第１ダイオード４１は、第１コンデンサＣｄ１の電荷を第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１に向けて逆流させない第１逆流抑止部として機能する。また、第２ダイオード４２は、第２コンデンサＣｄ２の電荷を第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１に向けて逆流させない第２逆流抑止部として機能する。なお、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の構成は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と同様の構成を有している。第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力側に接続されている。第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３に対して第１補機２１と並列に接続されている。また、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３に対して第２蓄電装置２２と並列に接続されている。第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第１補機２１が駆動する電圧である４８Ｖを第２補機３１が駆動する電圧である１２Ｖに変換する機能を有している。第２補機３１が駆動する電圧である１２Ｖは、第３電圧の一例である。

【0049】

ＦＣＥＣＵ３４が出力した第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれの制御部１９に入力される。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９は、入力された指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と、電圧センサＶにより検出される第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１と、に基づき第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗのオンオフのデューティ比を演算し、当該デューティ比に基づきスイッチング素子Ｓｗを制御する。同様に、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９は、入力された指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と、電圧センサＶにより検出される第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２と、に基づき第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗのオンオフのデューティ比を演算し、当該デューティ比に基づきスイッチング素子Ｓｗを制御する。すなわち、ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づき第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を制御する。そして、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、ＦＣＥＣＵ３４から出力される指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に基づき第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれの有するスイッチング素子Ｓｗを制御する制御部１９を有している。

【0050】

燃料電池５０は、発電量が多くなると燃料電池を形成するセル１枚当たりに印加される電圧が低くなり、発電量が少なくなると燃料電池５０を形成するセル１枚当たりに印加される電圧が高くなる傾向がある。燃料電池５０は、出力要求がない場合、駆動を停止させることが一般的であるが、燃料電池５０の駆動を停止させてしまうと、燃料電池５０を形成するセルの電圧が高くなってしまい、燃料電池５０が劣化する虞がある。本実施形態では、燃料電池５０の劣化を抑制するための制御が実施される。

【0051】

図３及び図４に示すように、燃料電池システム１は、充電率ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づき、通常発電制御と、高電位回避制御と、第１充電制御と、第２充電制御とを実施する。通常発電制御及び高電位回避制御は、第１系統１０及び第２系統２０に対して共通して実施するが、第１充電制御は、第１系統１０に対して実施される制御であり、第２充電制御は、第２系統２０に対して実施される制御である。燃料電池システム１の通常発電制御及び高電位回避制御は、図３及び図４にしたがって説明する。燃料電池システム１における第１充電制御の制御フローは、図３にしたがって説明し、燃料電池システム１における第２充電制御の制御フローは、図４にしたがって説明する。

【0052】

図３及び図４に示すように、ＦＣＥＣＵ３４は、例えば、トーイングトラクターがキーオンしている状態でアクセルが踏まれていない等の燃料電池５０の出力要求がない場合、充電率ＳＯＣ１，ＳＯＣ２を検出する（ステップＳ１０１）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１基本値Ｔｈｂ１以上であり、且つ充電率ＳＯＣ２が第２基本値Ｔｈｂ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１基本値Ｔｈｂ１以上ではなく、且つ充電率ＳＯＣ２が第２基本値Ｔｈｂ２以上ではない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、すなわち、充電率ＳＯＣ１が第１基本値Ｔｈｂ１以上であるか否かの判定と、充電率ＳＯＣ２が第２基本値Ｔｈｂ２以上であるか否かの判定とのうち少なくとも１つの判定が否である場合、通常発電制御を実施する（ステップＳ１０３）。第１基本値Ｔｈｂ１は、燃料電池システム１の起動時に燃料電池５０の発電量が足りない場合に第１蓄電装置１２から負荷１１に電力を十分に供給できる第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に設定されている。また、第１基本値Ｔｈｂ１は、燃料電池システム１の起動時に燃料電池５０の発電量が足りない場合に第２蓄電装置２２から第１補機２１に電力を十分に供給できる第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に設定されている。すなわち、通常発電制御とは、燃料電池システム１の起動時に負荷１１及び第１補機２１の電力を補うことができる電力を第１蓄電装置１２及び第２蓄電装置２２に蓄電する制御である。通常発電制御を実施した後、トーイングトラクターがキーオフされていない限り、再度ステップＳ１０１及びステップＳ１０２を実施する。

【0053】

ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１基本値Ｔｈｂ１以上であり、且つ充電率ＳＯＣ２が第２基本値Ｔｈｂ２以上である場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、高電位回避制御を実施する（ステップＳ１０４）。高電位回避制御とは、燃料電池５０を劣化させないように予め出力電圧の閾値である高電位回避基準電圧を設け、この高電位回避基準電圧を超えないようにする制御である。なお、高電位回避基準電圧とは、請求項における所定電圧を示している。また、高電位回避基準電圧は、燃料電池５０を劣化させてしまう電圧値を実験的に確認したうえで、燃料電池５０の劣化が生じない電圧値に設定されている。

【0054】

高電位回避制御では、第１充電制御と第２充電制御とを実施する。以下、第１充電制御及び第２充電制御それぞれについて詳細に説明する。
図３に示すように、第１充電制御において、ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１閾値Ｔｈ１以上か否かを判定する（ステップＳ１０５）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１閾値Ｔｈ１以上でない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、第１指令Ｓ１を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する（ステップＳ１０６）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第１閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、充電率ＳＯＣ１が第２閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第２閾値Ｔｈ２以上でない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、第２指令Ｓ２を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する（ステップＳ１０８）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ１が第２閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、第３指令Ｓ３を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する（ステップＳ１０９）。すなわち、ＦＣＥＣＵ３４は、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に応じて第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する指令を変更している。なお、第１閾値Ｔｈ１は、第１基本値Ｔｈｂ１よりも大きな値である。第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１よりも大きな値である。第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２は、第１蓄電装置１２が満充電になる前の状態を段階的に示す値である。

【0055】

図４に示すように、第２充電制御において、ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ２が第３閾値Ｔｈ３以上か否かを判定する（ステップＳ１１１）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ２が第３閾値Ｔｈ３以上でない場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、第１指令Ｓ１を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する（ステップＳ１１２）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ２が第３閾値Ｔｈ３以上である場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、充電率ＳＯＣ２が第４閾値Ｔｈ４以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ２が第４閾値Ｔｈ４以上でない場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、第２指令Ｓ２を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する（ステップＳ１１４）。ＦＣＥＣＵ３４は、充電率ＳＯＣ２が第４閾値Ｔｈ４以上である場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、第３指令Ｓ３を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する（ステップＳ１１５）。すなわち、ＦＣＥＣＵ３４は、第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に応じて第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する指令を変更している。なお、第３閾値Ｔｈ３は、第２基本値Ｔｈｂ２よりも大きな値である。第４閾値Ｔｈ４は、第３閾値Ｔｈ３よりも大きな値である。第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４は、第２蓄電装置２２が満充電になる前の状態を段階的に示す値である。

【0056】

ここで、第１指令Ｓ１は、第１コンデンサＣｄ１及び第２コンデンサＣｄ２の電圧が、燃料電池５０を形成するセルに印加される電圧である第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じた値になるように制御部１９にデューティ比を演算させる指令である。第１規定値Ｔｃ１は、通常発電制御におけるセルの電圧よりも高い。第１規定値Ｔｃ１は、例えば０．８５Ｖである。

【0057】

第２指令Ｓ２は、第１コンデンサＣｄ１及び第２コンデンサＣｄ２の電圧が、燃料電池５０を形成するセルに印加される電圧である第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じた値となるように制御部１９にデューティ比を演算させる指令である。第２規定値Ｔｃ２は、第１規定値Ｔｃ１よりも大きな値である。第２規定値Ｔｃ２は、例えば０．９Ｖである。

【0058】

第３指令Ｓ３は、第１コンデンサＣｄ１及び第２コンデンサＣｄ２の電圧が、燃料電池５０を形成するセルに印加される電圧である第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じた値となるように制御部１９にデューティ比を演算させる指令である。第３規定値Ｔｃ３は、第２規定値Ｔｃ２よりも大きな値である。第３規定値Ｔｃ３は、例えば０．９５Ｖである。

【0059】

図３に示すように、第１充電制御において、第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力されたら、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗを制御するためのデューティ比を演算する（ステップＳ１１０）。

【0060】

図２及び図３に示すように、ステップＳ１１０において、第１指令Ｓ１が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に入力されたとき、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９は、第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１と、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第１蓄電装置１２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第１コンデンサＣｄ１に蓄えることにより第１コンデンサＣｄ１の電圧を第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、負荷１１の駆動する電圧である８０Ｖに変換するデューティ比を演算し、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第１蓄電装置１２を充電する。

【0061】

ステップＳ１１０において、第２指令Ｓ２が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に入力されたとき、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９は、第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１と、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第１蓄電装置１２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第１コンデンサＣｄ１に蓄えることにより第１コンデンサＣｄ１の電圧を第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、負荷１１の駆動する電圧である８０Ｖに変換するデューティ比を演算し、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第１蓄電装置１２を充電する。

【0062】

ステップＳ１１０において、第３指令Ｓ３が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に入力されたとき、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９は、第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１と、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第１蓄電装置１２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第１コンデンサＣｄ１に蓄えることにより第１コンデンサＣｄ１の電圧を第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１が、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、負荷１１の駆動する電圧である８０Ｖに変換するデューティ比を演算し、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第１蓄電装置１２を充電する。

【0063】

第１充電制御において、ステップＳ１１０が完了した後、トーイングトラクターがキーオフされない限り、ステップＳ１０１から上記制御を繰り返す。
図４に示すように、第２充電制御において、第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力されたら、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗを制御するためのデューティ比を演算する（ステップＳ１１６）。

【0064】

図２及び図４に示すように、ステップＳ１１６において、第１指令Ｓ１が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に入力されたとき、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９は、第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２と、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第２蓄電装置２２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第２コンデンサＣｄ２に蓄えることにより第２コンデンサＣｄ２の電圧を第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第１規定値Ｔｃ１にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、第１補機２１の駆動する電圧である４８Ｖに変換するデューティ比を演算し、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第２蓄電装置２２を充電する。

【0065】

ステップＳ１１６において、第２指令Ｓ２が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に入力されたとき、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９は、第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２と、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第２蓄電装置２２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第２コンデンサＣｄ２に蓄えることにより第２コンデンサＣｄ２の電圧を第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第２規定値Ｔｃ２にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、第１補機２１の駆動する電圧である４８Ｖに変換するデューティ比を演算し、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第２蓄電装置２２を充電する。

【0066】

ステップＳ１１６において、第３指令Ｓ３が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に入力されたとき、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９は、第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２と、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧とを比較する。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達していない場合、制御部１９は、デューティ比を「０」にする。すなわち、制御部１９は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗを常に開状態に維持する。これにより、制御部１９は、第２蓄電装置２２を充電させず、且つ燃料電池５０で発電された電力を第２コンデンサＣｄ２に蓄えることにより第２コンデンサＣｄ２の電圧を第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧にする。第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２が、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧に達した場合、制御部１９は、第３規定値Ｔｃ３にセルの積層枚数を乗じて演算される燃料電池５０の電圧を、第１補機２１の駆動する電圧である４８Ｖに変換するデューティ比を演算し、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗの導通状態を制御、すなわちスイッチング素子Ｓｗの開閉状態を変更することで第２蓄電装置２２を充電する。

【0067】

第２充電制御において、ステップＳ１１６が完了した後、トーイングトラクターがキーオフされない限り、ステップＳ１０１から上記制御を繰り返す。
第１充電制御及び第２充電制御において、燃料電池５０の発電量と燃料電池５０を形成するセルに印加される電圧との関係性を考慮すると、第１充電制御及び第２充電制御に用いられる第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、及び第３指令Ｓ３は、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１及び第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２が多いほど、燃料電池５０の発電量が少ない状態でないと第１蓄電装置１２及び第２蓄電装置２２に充電させないように設定されている。なお、図３及び図４に図示しないが、燃料電池５０の出力要求がない状態で第１蓄電装置１２及び第２蓄電装置２２が満充電になり、且つトーイングトラクターがキーオフされていない場合、一時的に燃料電池５０の駆動を停止させる。

【0068】

本実施形態の作用を説明する。
燃料電池５０で発電された電力は、第１系統１０及び第２系統２０に供給される。第１系統１０に供給された電力の電圧は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により８０Ｖに降圧されて負荷１１に供給されるとともに第１蓄電装置１２に充電される。第２系統２０に供給された電力の電圧は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３により４８Ｖに降圧されて第１補機２１に供給されるとともに第２蓄電装置２２に充電される。第２系統２０に供給された電力は、第３系統３０にも供給される。第３系統３０に供給された電力は、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３により１２Ｖまで降圧されて第２補機３１に供給されるとともに第３蓄電装置３２に充電される。

【0069】

燃料電池５０で発電された電力は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の第１コンデンサＣｄ１に蓄えられ、第１コンデンサＣｄ１に蓄えられた電力の電圧が負荷１１の要求電圧である８０Ｖに変換される。燃料電池５０で発電された電力は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の第２コンデンサＣｄ２に蓄えられ、第２コンデンサＣｄ２に蓄えられた電力の電圧が第１補機２１の要求電圧である４８Ｖに変換される。第１コンデンサＣｄ１の電荷は、第１ダイオード４１により第２コンデンサＣｄ２に引かれることが抑止され、第２コンデンサＣｄ２の電荷は、第２ダイオード４２により第１コンデンサＣｄ１に引かれることが抑止されている。

【0070】

また、第１充電制御において、ＦＣＥＣＵ３４は、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に応じて第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変更している。制御部１９は、入力される指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に応じて、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子Ｓｗを制御するデューティ比を変化させている。そのため、ＦＣＥＣＵ３４から制御部１９に出力される指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって第１蓄電装置１２の充電方法が変化している。よって、ＦＣＥＣＵ３４が、第１充電制御において、高電位回避制御時に第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に応じて第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変更することにより第１蓄電装置１２の充電方法を変化させている。

【0071】

さらに、第２充電制御において、ＦＣＥＣＵ３４は、第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に応じて第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変更している。制御部１９は、入力される指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に応じて、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３のスイッチング素子Ｓｗを制御するデューティ比を変化させている。そのため、ＦＣＥＣＵ３４から制御部１９に出力される指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって第２蓄電装置２２の充電方法が変化している。よって、ＦＣＥＣＵ３４は、第２充電制御において、高電回避制御時に第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に応じて第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する指令Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を変更することにより第２蓄電装置２２の充電方法を変化させている。

【0072】

本実施形態の効果を説明する。
（１）第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の入力側に設けられる第１コンデンサＣｄ１と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の入力側に設けられる第２コンデンサＣｄ２との間の電荷の移動が第１ダイオード４１及び第２ダイオード４２により抑止される。そのため、第１コンデンサＣｄ１及び第２コンデンサＣｄ２に蓄えられた電力が不足することが抑止され、燃料電池５０で発電された電力の電圧を変換できなくなることがない。したがって、燃料電池システム１の駆動状態を安定させることができる。

【0073】

（２）第１ダイオード４１は、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１から第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２への電流を許容しながら、第１コンデンサＣｄ１から第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１への電流を抑止できる。第２ダイオード４２は、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１から第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２への電流を許容しながら、第２コンデンサＣｄ２から第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１への電流を抑止できる。したがって、単一のダイオードにより好適に燃料電池システム１の駆動状態を安定させることができる。

【0074】

（３）ＦＣＥＣＵ３４は、高電位回避制御を実施している。高電位回避制御では、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に応じてＦＣＥＣＵ３４が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の制御部１９に出力する指令を変更する第１充電制御と、第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に応じてＦＣＥＣＵ３４が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の制御部１９に出力する指令を変更する第２充電制御とを実施する。すなわち、ＦＣＥＣＵ３４は、燃料電池５０の駆動が停止しても第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれの駆動を第１蓄電装置１２及び第２蓄電装置２２それぞれの充電率ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に応じて変化させ、燃料電池５０で発電されている電力を第１蓄電装置１２及び第２蓄電装置２２に充電することにより燃料電池５０の電圧が高電位回避基準電圧以上にならないようにしている。よって、燃料電池５０の劣化を抑制できる。

【0075】

（４）第１充電制御では、第１蓄電装置１２の充電率ＳＯＣ１に応じて第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御し、第２充電制御では、第２蓄電装置２２の充電率ＳＯＣ２に応じて第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を制御する。すなわち、第１充電制御及び第２充電制御は、互いに平行して行われ、且つ一方の電源系統の充電制御の指令が他方の電源系統の指令に影響しないため、燃料電池システム１の充電制御をシンプルにすることができる。

【0076】

（５）第３系統用第１正極配線Ｌｐ３１を第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１に接続し、第３系統用第１負極配線Ｌｎ３１を第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１に接続することにより、燃料電池５０で発電される電力の電圧である１４０Ｖを第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３が１２Ｖまで降圧することもできるが、燃料電池５０で発電される電力の電圧である１４０Ｖと、第２補機３１が駆動する電圧である１２Ｖとでは差分が大きい。そのため、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に対して耐電圧性能が求められる。一般的に、耐電圧性能が高いコンバータはコスト高となるため、燃料電池システム１の製造費用が高くなる。

【0077】

その点、第３系統３０は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力側に電気的に接続されている。第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２系統２０の第１補機２１を駆動させる電圧である４８Ｖを、第２補機３１が駆動する電圧である１２Ｖに変換すればよいため、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の耐電圧性能を必要以上に高くする必要がない。したがって、燃料電池システム１の製造費用を抑えることができる。

【0078】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施できる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
○ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれは、制御部１９を備えていたが、例えば、これらの制御部１９を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の外部に設けるように変更してもよい。また、これらの制御部１９を統合して、新たに１つの制御部を構成してもよい。

【0079】

○ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれは、制御部１９を有しており、制御部１９は、デューティ比を演算することによりスイッチング素子Ｓｗを制御していたが、これに限らない。例えば、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３それぞれから制御部１９を割愛し、ＦＣＥＣＵ３４が、デューティ比を演算する機能を有していてもよい。このように変更する場合、ＦＣＥＣＵ３４に第１コンデンサＣｄ１の電圧Ｖ１及び第２コンデンサＣｄ２の電圧Ｖ２を入力するように変更する。また、ＦＣＥＣＵ３４から第１指令Ｓ１、第２指令Ｓ２、又は第３指令Ｓ３を出力しなくてもよい。すなわち、第１充電制御及び第２充電制御をＦＣＥＣＵ３４のみで実施できるように変更すればよい。

【0080】

○ 高電位回避制御では、第１充電制御と第２充電制御とを実施しなくてもよい。例えば、燃料電池システム１に放電抵抗を新たに設け、燃料電池５０の出力要求がない場合、燃料電池５０で発電されている電力を放電抵抗に逃がし、放電抵抗により電力を熱に変換して放熱させてもよい。この場合、放電抵抗により放熱された熱は、例えばトーイングトラクターの空調に利用することが好ましい。なお、本変更例では、第１充電率検出部６１及び第２充電率検出部６２を割愛してもよい。

【0081】

○ 第３系統用第１正極配線Ｌｐ３１を第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１に接続し、第３系統用第１負極配線Ｌｎ３１を第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１に接続することにより、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を燃料電池５０に対して第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と並列に接続してもよい。この場合、第３系統用第１正極配線Ｌｐ３１を、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１と接続される第１分岐配線と、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の入力側の正極と接続される第２分岐配線とにより構成し、第１分岐配線と第２分岐配線との間に第３ダイオードを設けることが好ましい。第３ダイオードは、第１分岐配線から第２分岐配線に向けての通電のみを許容するように配置されることが好ましい。ここで、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの一例である。第１分岐配線は第３配線の一例であり、第２分岐配線は、第４配線の一例である。第３ダイオードは、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の内部の入力側の第２コンデンサとしてのコンデンサＣｄの電荷を第１分岐配線に向けて逆流させない第２逆流抑止部の一例である。

【0082】

○ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を、燃料電池５０で発電された電力の電圧を昇圧するスイッチングレギュレータとしてもよい。なお、このように変更する場合、負荷１１が駆動する電圧が燃料電池５０で発電される電圧よりも高く、第１補機２１を駆動する電圧が燃料電池５０で発電される電圧よりも高いことが前提である。例えば、以下のように第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を変更してもよい。なお、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、同じ構成を有しているため、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の構成の変更点についてのみ説明し、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の詳細な構成の説明は割愛する。

【0083】

図５に示すように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のコイルＣｏを、正極母線１４における第１中継配線１６と第２中継配線１７とに挟まれた部分に配置される。スイッチング素子Ｓｗは、第２中継配線１７上に配置されている。ダイオードＤｉは、正極母線１４における第２中継配線１７と第３中継配線１８とに挟まれた部分に配置される。ダイオードＤｉは、正極母線１４における第２中継配線１７と第３中継配線１８とに挟まれた部分を第２中継配線１７側から第３中継配線１８側にのみ通電が許容されるように配置される。

【0084】

○ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を、昇圧コンバータとして採用する場合、スイッチングレギュレータに限らず、リニアレギュレータとしてもよい。ただし、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の入力側に第１コンデンサＣｄ１が設けられ、且つ第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の入力側に第２コンデンサＣｄ２が設けられるようにする。

【0085】

○ 第１逆流抑止部及び第２逆流抑止部は、以下のように変更してもよい。
図６に示すように、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１と第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２との間には、第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１と第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２とを電気的に接続する結合状態と、電気的に遮断された遮断状態とを切り換える第１スイッチ部材８１が設けられている。第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２上には、電流センサ７０が設けられている。

【0086】

第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１と第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２との間には、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１と第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２とを電気的に接続する結合状態と、第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１と第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２とを電気的に遮断する遮断状態とを切り換える第２スイッチ部材８２が設けられている。第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２上には、電流センサ７０が設けられている。

【0087】

各電流センサ７０で検出される信号は、ＦＣＥＣＵ３４に入力される。ＦＣＥＣＵ３４は、入力された各電流センサ７０で検出される信号に基づき第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２に第１コンデンサＣｄ１の電荷が逆流しているか否かを判定し、且つ第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２に第２コンデンサＣｄ２の電荷が逆流しているか否かを判定している。

【0088】

ＦＣＥＣＵ３４は、第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２に第１コンデンサＣｄ１の電荷が逆流していると判定したとき、第１スイッチ部材８１を開状態にすることにより上記遮断状態にする。第１スイッチ部材８１は、第１コンデンサＣｄ１の電荷を第１系統用第１正極配線Ｌｐ１１に向けて逆流させない第１逆流抑止部として機能する。

【0089】

ＦＣＥＣＵ３４は、第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２に第２コンデンサＣｄ２の電荷が逆流していると判定したとき、第２スイッチ部材８２を開状態にすることにより上記遮断状態にする。第２スイッチ部材８２は、第２コンデンサＣｄ２の電荷を第２系統用第１正極配線Ｌｐ２１に向けて逆流させない第２逆流抑止部として機能する。

【0090】

○ 第１系統１０は、負荷１１に電力を供給する系統であり、第２系統２０は、第１補機２１に電力を供給する系統であったが、これに限らない。第１系統１０及び第２系統２０は、互いに要求電圧が異なり、燃料電池５０で発電された電力により駆動するものであればどのように変更してもよい。なお、第３系統３０も同様に変更してもよい。

【0091】

○ 燃料電池５０で発電される電力の電圧が１４０Ｖ、負荷１１が駆動する電圧が８０Ｖ、第１補機２１が駆動する電圧が４８Ｖ、第２補機３１が駆動する電圧が１２Ｖであったが、要求電圧は適宜変更してもよい。これに伴い、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３、及び第３ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を降圧コンバータとして採用するか、昇圧コンバータとして採用するかを適宜変更してもよい。

【0092】

○ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部において、正極母線１４は、第１中継配線１６との接続点から第３中継配線１８との接続点までの間に設けられる配線としてもよい。同様に、負極母線１５は、第１中継配線１６との接続点から第３中継配線１８との接続点までの間に設けられる配線としてもよい。この場合、第１系統用第２正極配線Ｌｐ１２を、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の正極母線１４と第１中継配線１６との接続点まで延ばしてもよい。第１系統用第１負極配線Ｌｎ１１を、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の負極母線１５と第１中継配線１６との接続点まで延ばしてもよい。第１系統用第３正極配線Ｌｐ１３を、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の正極母線１４と第３中継配線１８との接続点まで延ばしてもよい。第１系統用第２負極配線Ｌｎ１２を、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の負極母線１５と第３中継配線１８との接続点まで延ばしてもよい。このように変更する場合、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力端１３ａ，１３ｂ及び出力端１３ｃ，１３ｄを設けず、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部まで直接的に各配線Ｌｐ１２，Ｌｎ１１，Ｌｐ１３，Ｌｎ１２を延ばしてもよい。

【0093】

同様に、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部において、正極母線１４は、第１中継配線１６との接続点から第３中継配線１８との接続点までの間に設けられる配線としてもよい。同様に、負極母線１５は、第１中継配線１６との接続点から第３中継配線１８との接続点までの間に設けられる配線としてもよい。この場合、第２系統用第２正極配線Ｌｐ２２を、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部の正極母線１４と第１中継配線１６との接続点まで延ばしてもよい。第２系統用第１負極配線Ｌｎ２１を、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の負極母線１５と第１中継配線１６との接続点まで延ばしてもよい。第２系統用第３正極配線Ｌｐ２３を、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の正極母線１４と第３中継配線１８との接続点まで延ばしてもよい。第２系統用第２負極配線Ｌｎ２２を、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部の負極母線１５と第３中継配線１８との接続点まで延ばしてもよい。このように変更する場合、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の入力端２３ａ，２３ｂ及び出力端２３ｃ，２３ｄを設けず、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の内部まで直接的に各配線Ｌｐ２２，Ｌｎ２１，Ｌｐ２３，Ｌｎ２２を延ばしてもよい。

【0094】

○ 燃料電池システム１はフォークリフトやトーイングトラクター等の産業車両に適用されていたが、これに限らない。例えば、燃料電池システム１は、燃料電池車両に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１…燃料電池システム、１０…第１系統、１１…負荷、１２…第１蓄電装置、１３…第１ＤＣ／ＤＣコンバータ、１９…制御部、２０…第２系統、２１…第１補機、２２…第２蓄電装置、２３…第２ＤＣ／ＤＣコンバータ、３０…第３系統、３１…第２補機、３２…第３蓄電装置、３３…第３ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１…第１ダイオード、４２…第２ダイオード、５０…燃料電池、６１…第１充電率検出部、６２…第２充電率検出部、８１…第１スイッチ部材、８２…第２スイッチ部材、Ｌｐ１１…第１系統用第１正極配線、Ｌｐ１２…第１系統用第２正極配線、Ｌｐ２１…第２系統用第１正極配線、Ｌｐ２２…第２系統用第２正極配線、Ｃｄ１…第１コンデンサ、Ｃｄ２…第２コンデンサ、Ｓｗ…スイッチング素子、Ｓ１…第１指令、Ｓ２…第２指令、Ｓ３…第３指令、ＳＯＣ１，ＳＯＣ２…充電率。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】