特許 7605649 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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04537 20160101AFI20241217BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20241217BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20241217BHJP

   B60L 50/75 20190101ALI20241217BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241217BHJP

   B60L 58/40 20190101ALI20241217BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04537

H01M8/00 A

H01M8/04 Z

B60L50/75

B60L58/12

B60L58/40

B60L3/00 S

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021017642

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2022120624

(43)【公開日】2022-08-18

【審査請求日】2023-09-13

(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】富本 尚也

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２３５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－９５１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－７４８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－８６３９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／００－ ８／２４９５

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの発電電力により充電される蓄電装置と、
前記蓄電装置の電力により駆動される負荷と、
前記負荷を駆動するための電子制御ユニットと、
を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記蓄電装置からの電力を入力して前記負荷を駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路と共に前記蓄電装置に接続され、前記駆動回路の上流側の前記蓄電装置の電圧を検出する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記蓄電装置の電圧を、前記負荷の駆動周期を分割した周期でサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によりサンプリングした前記蓄電装置の電圧を平均化する平均化手段と、を備え、
前記平均化手段は、前記サンプリング手段によりサンプリングした前記蓄電装置の電圧を降順又は昇順に並べ、降順又は昇順に並べられた前記蓄電装置の電圧のうちの前記負荷の動作に応じた電圧降下が除去された一定の連続する順序範囲の前記蓄電装置の電圧を抽出して当該抽出した前記蓄電装置の電圧を平均化することを特徴とする燃料電池システム。

【請求項2】

前記蓄電装置は、キャパシタ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。

【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ものである。

【背景技術】

【0002】

変動する電源電圧を詳細に検出することが行われている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２１４８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電圧の変動が起きやすい回路構成となっている場合において、変動する原因を考慮して電圧の検出精度の向上を図りたいという要求がある。特に燃料電池システムにおいては、ポンプ等の補機を駆動するための駆動回路を搭載するが、補機の負荷によって駆動回路にはたらく負荷も変化することで検出する電圧が変動してしまう場合があり、解決が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電電力により充電される蓄電装置と、前記蓄電装置の電力により駆動される負荷と、前記負荷を駆動するための電子制御ユニットと、を備え、前記電子制御ユニットは、前記蓄電装置からの電力を入力して前記負荷を駆動させる駆動回路と、前記駆動回路と共に前記蓄電装置に接続され、前記駆動回路の上流側の前記蓄電装置の電圧を検出する制御部と、を有し、前記制御部は、前記蓄電装置の電圧を、前記負荷の駆動周期を分割した周期でサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリングした前記蓄電装置の電圧を平均化する平均化手段と、を備えることを要旨とする。

【0006】

これによれば、電子制御ユニットの制御部は駆動回路と共に蓄電装置に接続されており、駆動回路の上流側の蓄電装置の電圧を検出する際に、サンプリング手段において、蓄電装置の電圧が、負荷の駆動周期を分割した周期でサンプリングされる。平均化手段において、サンプリング手段によりサンプリングした蓄電装置の電圧が平均化される。よって、負荷の駆動による電圧の変動の影響を受けにくくして蓄電装置の電圧を高精度に検出することができる。

【0007】

また、燃料電池システムにおいて、前記平均化手段は、前記サンプリング手段によりサンプリングした前記蓄電装置の電圧を降順又は昇順に並べ、降順又は昇順に並べられた前記蓄電装置の電圧のうちの一定の連続する順序範囲の前記蓄電装置の電圧を抽出して当該抽出した前記蓄電装置の電圧を平均化するとよい。

【0008】

また、燃料電池システムにおいて、前記蓄電装置は、キャパシタであるとよい。この場合、蓄電装置は電圧変動が大きいキャパシタであるので、電圧検出結果によってＳＯＣの推定値に影響するが、本発明を適用することでＳＯＣの精度向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、蓄電装置の電圧を高精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態における燃料電池フォークリフトの概略側面図。

【図2】燃料電池システムの概略構成図。

【図3】電圧波形を示す図。

【図4】電圧波形の一部を拡大した図。

【図5】サンプリング値についての格納順、降順、抽出、平均化を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、燃料電池フォークリフト１０の車体１１の前側下部には駆動輪（前輪）１２ａが設けられ、車体１１の後側下部には操舵輪（後輪）１２ｂが設けられている。マスト１３が車体１１の前部に立設されている。マスト１３は車体１１に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３ａと、これにスライドして昇降するインナマスト１３ｂとからなる。各アウタマスト１３ａの後部にはリフトシリンダ１４が配設されている。インナマスト１３ｂの内側にはフォーク１５を備えたリフトブラケット１６が昇降可能に支持されている。そして、リフトシリンダ１４の伸縮作動によりフォーク１５がリフトブラケット１６とともに昇降される。

【0012】

左右一対のティルトシリンダ１７は、その基端側が車体１１に対して回動可能に連結されるとともに、先端側がアウタマスト１３ａの側面に回動可能に連結されている。マスト１３はティルトシリンダ１７が伸縮駆動されることで前後に傾動する。

【0013】

運転室１８の前側にリフトレバー１９及びティルトレバー２０が装備されている。リフトレバー１９はフォーク１５を昇降させるためのレバーであり、ティルトレバー２０はマスト１３を前後方向に傾動させるためのレバーである。運転室１８の下部にはアクセルペダル２１が設けられ、アクセルペダル２１の操作量に応じた車速にされる。

【0014】

車体１１には燃料電池システム２２、走行モータ２３及び荷役モータ２４が搭載されている。燃料電池システム２２により走行モータ２３を駆動させ、駆動輪１２ａが駆動されるようになっている。詳しくは、走行モータ２３の出力軸が駆動輪１２ａの回転軸と減速機（図示略）を介して連結されており、走行モータ２３の駆動により出力軸が回転するとその回転に伴って駆動輪１２ａの回転軸が回転して駆動輪１２ａが駆動される。

【0015】

また、燃料電池システム２２により荷役モータ２４が駆動され、この荷役モータ２４の駆動により荷役ポンプ（図示略）が駆動される。この荷役ポンプの駆動に基づいてリフトシリンダ１４やティルトシリンダ１７を伸縮動作してフォーク１５の上下動やティルト動作を行うことができるようになっている。

【0016】

このように、燃料電池システム２２は、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１７の油圧源となる荷役モータ２４及び走行モータ２３の電源として使用される。
次に、図２を用いて燃料電池システム２２について説明する。

【0017】

図２に示すように、燃料電池システム２２は、燃料電池スタック３１と、水素タンク３２と、電磁弁３３と、インジェクタ３４と、コンプレッサ３５と、水素循環ポンプ３６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７と、蓄電装置３８と、メインコンタクタ３９と、インバータ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）４１を備える。蓄電装置３８としてのキャパシタを用いている。

【0018】

燃料電池システム２２における燃料電池スタック３１は、複数のセルを積層して構成されており、各セルは電気的に直列接続されている。水素タンク３２は、電磁弁３３及びインジェクタ３４を介して燃料電池スタック３１に水素ガスを供給可能である。コンプレッサ３５は燃料電池スタック３１に酸素を含む空気を供給可能である。そして、水素タンク３２から供給される水素とコンプレッサ３５から供給される空気中の酸素とが燃料電池スタック３１内で化学反応を起こすことによって、電気エネルギーが生成される。

【0019】

燃料電池スタック３１と水素タンク３２を繋ぐ配管に電磁弁３３及びインジェクタ３４が設けられている。電磁弁３３により燃料電池スタック３１に供給される水素ガス量が調整される。電磁弁３３及びコンプレッサ３５は電子制御ユニット４１によって制御される。

【0020】

燃料電池スタック３１における水素循環経路には水素循環ポンプ３６が設けられている。燃料電池スタック３１から排出されるガスには未反応の水素が含まれる。この未反応の水素を再度、燃料電池スタック３１に供給するため、水素循環ポンプ３６により、燃料電池スタック３１から排出されたガスが燃料電池スタック３１に戻される。また、水素循環ポンプ３６により水素が燃料電池スタック３１の水素供給圧力まで昇圧される。

【0021】

水素循環ポンプ３６は、電磁式ダイヤフラムポンプが用いられている。電磁式ダイヤフラムポンプは、例えば５０Ｈｚでの電磁ソレノイドコイルの通電及び遮断により振動子に周期的に電流が流れて振動子が往復運動する。この往復運動に伴いポンプ室に水素ガスが吸入され、吸入されたガスが昇圧されて吐き出される。水素循環ポンプ３６は、蓄電装置３８の電力により駆動される。

【0022】

図２に示すように、燃料電池スタック３１の正極出力端子にはＤＣ／ＤＣコンバータ３７及びメインコンタクタ３９を介して蓄電装置（キャパシタ）３８が接続されている。メインコンタクタ３９は、車両のキースイッチのオン操作に伴う起動時に閉じられ、キースイッチのオフ操作に伴う駆動停止時に開かれる。蓄電装置（キャパシタ）３８には車両負荷が接続されている。つまり、燃料電池スタック３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７、蓄電装置３８を介して車両負荷に電気的に接続されている。そして、燃料電池スタック３１で発電された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７によって所定の電圧まで降圧された後、蓄電装置（キャパシタ）３８を介して車両負荷に出力される。車両負荷は、操作部材としてのアクセルペダル２１、リフトレバー１９及びティルトレバー２０の操作に基づいて駆動する走行モータ２３及び荷役モータ２４を含んでいる。即ち、車両負荷は、荷役モータ２４や車軸を駆動するための走行モータ２３等であり、燃料電池システム２２から供給される電力によって荷役モータ２４や走行モータ２３が駆動されることによって、車両の荷役動作や走行動作が行われる。

【0023】

蓄電装置（キャパシタ）３８は、車両負荷（走行モータ２３、荷役モータ２４等）と並列に燃料電池スタック３１に電気的に接続されている。蓄電装置（キャパシタ）３８においては、燃料電池スタック３１の発電電力が車両負荷（走行モータ２３、荷役モータ２４等）の要求電力を上回る場合には、余剰の電力が蓄電装置（キャパシタ）３８に充電される。一方、発電電力が要求電力を下回る場合には、不足分の電力が蓄電装置（キャパシタ）３８から放電される。

【0024】

ＤＣ／ＤＣコンバータ３７と蓄電装置（キャパシタ）３８との間における正極ラインにはインバータ４０が接続されている。インバータ４０により直流電力が交流電力に変換されてコンプレッサ３５における交流モータに供給される。この交流電力によりコンプレッサ３５が駆動される。水素循環ポンプ３６は、電子制御ユニット４１により駆動される。

【0025】

電子制御ユニット４１は、マイコン４２と、アクチュエータ駆動回路４３と、分圧抵抗４４，４５、及び分圧抵抗４６，４７を有する。マイコン４２は、命令を解読しデータ処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）４８と、プログラムやデータを保持するメモリ４９を備える。メモリ４９は、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５１で構成されている。ＲＡＭ５１は、データを一時保存するバッファを有する。

【0026】

アクチュエータ駆動回路４３は、入力端子が蓄電装置３８の正極端子に接続されている。アクチュエータ駆動回路４３の出力端子が水素循環ポンプ３６に接続されている。アクチュエータ駆動回路４３は、蓄電装置３８からの電力を入力して水素循環ポンプ３６を駆動させる。

【0027】

マイコン４２は、第１電圧検出ポートＰ１と第２電圧検出ポートＰ２を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７と蓄電装置３８との間の正極ラインにおけるメインコンタクタ３９よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３７側の接続点α１は、分圧抵抗４４と分圧抵抗４５よりなる直列回路を介してグランドに接続されている。当該直列回路における分圧抵抗４４と分圧抵抗４５との間の接続点α２に対し第１電圧検出ポートＰ１が電気的に接続されている。これにより、第１電圧検出ポートＰ１は分圧抵抗４４，４５を介してメインコンタクタ３９におけるＤＣ／ＤＣコンバータ３７側と接続されている。

【0028】

このように、メインコンタクタ３９よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３７側の接続点α１の電圧が電子制御ユニット（ＥＣＵ）４１に入力される。メインコンタクタ３９よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３７側の接続点α１の電圧が電子制御ユニット（ＥＣＵ）４１に入力された後に、抵抗４４，４５により分圧され、マイコン４２で検出可能な電圧に変換される。メインコンタクタ３９よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３７側の接続点α１の電圧が分圧（変換）された後に第１電圧検出ポートＰ１で、マイコン４２により検出できる。

【0029】

ＤＣ／ＤＣコンバータ３７と蓄電装置３８との間の正極ラインにおけるメインコンタクタ３９よりも蓄電装置３８側の接続点β１は、分圧抵抗４６と分圧抵抗４６よりなる直列回路を介してグランドに接続されている。当該直列回路における分圧抵抗４６と分圧抵抗４７との間の接続点β２に対し第２電圧検出ポートＰ２が電気的に接続されている。これにより、第２電圧検出ポートＰ２は分圧抵抗４６，４７を介してメインコンタクタ３９における蓄電装置３８側と接続されている。マイコン４２は、アクチュエータ駆動回路４３と共に蓄電装置３８に接続され、第２電圧検出ポートＰ２を用いてアクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧を検出することができる。

【0030】

このように、メインコンタクタ３９よりも蓄電装置３８側の接続点β１での電圧である蓄電装置３８の電圧がアクチュエータ駆動回路４３での電源電圧として使用される一方で、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４１に蓄電装置３８の電圧が入力される。蓄電装置３８の電圧が電子制御ユニット（ＥＣＵ）４１に入力された後に、抵抗４６，４７により分圧され、マイコン４２で検出可能な電圧に変換される。蓄電装置３８の電圧が分圧（変換）された後に第２電圧検出ポートＰ２で、マイコン４２により検出できる。

【0031】

マイコン４２は、第１電圧検出ポートＰ１の電圧をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換してメモリ４９のＲＡＭ５１のバッファに格納することができる。マイコン４２は、第２電圧検出ポートＰ２の電圧をＡ／Ｄ変換してメモリ４９のＲＡＭ５１のバッファに格納することができる。

【0032】

電子制御ユニット４１は、計測される蓄電装置（キャパシタ）３８の端子電圧と蓄電装置３８の内部抵抗等に基づいて蓄電装置（キャパシタ）３８のＳＯＣ（充電状態）を推定する。そして、電子制御ユニット４１は、推定される蓄電装置（キャパシタ）３８のＳＯＣに基づいて、電磁弁３３の開度とコンプレッサ３５の吐出量を制御することによって、燃料電池スタック３１に供給される水素と酸素の量を調整し、燃料電池スタック３１の発電電力を制御する。

【0033】

次に、このように構成した燃料電池フォークリフト１０の作用について説明する。
マイコン４２はメインコンタクタ３９の故障診断を行う。メインコンタクタ３９の故障診断時に、マイコン４２は、メインコンタクタ３９が閉じられたときにおいて、水素循環ポンプ（電磁式ダイヤフラムポンプ）３６の駆動中に、第１電圧検出ポートＰ１での電圧と第２電圧検出ポートＰ２での電圧の差が閾値未満か否か判定する。つまり、マイコン４２は、メインコンタクタ３９よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３７側の接続点α１の電圧に応じた電圧とメインコンタクタ３９よりも蓄電装置３８側の接続点β１の電圧に応じた電圧の差が閾値未満か否か判定する。マイコン４２は、第１電圧検出ポートＰ１での電圧と第２電圧検出ポートＰ２での電圧の差が閾値未満であればメインコンタクタ３９が正常動作しており正常と判定する。また、マイコン４２は、第１電圧検出ポートＰ１での電圧と第２電圧検出ポートＰ２での電圧の差が閾値以上であればメインコンタクタ３９が正常動作しておらず異常であると判定する。

【0034】

水素循環ポンプ３６である電磁式ダイヤフラムポンプは、例えば５０Ｈｚの低い周波数で駆動される。このとき、図３に実線で示すように、マイコン４２における第２電圧検出ポートＰ２での電圧が上下に変動する。特に、所定の駆動周期Ｔｄにおいて、大きく下降した後に元の電圧レベルに戻る。これが繰り返されて図３に実線で示すように変動波形となる。

【0035】

アクチュエータ駆動回路４３における水素循環ポンプ（電磁式ダイヤフラムポンプ）３６の駆動周期ＴｄをＸ（ｍｓｅｃ）とした場合、マイコン４２における第２電圧検出ポートＰ２での電圧のＡ／Ｄ変換がＸ／２０以下の速度で実施される。

【0036】

マイコン４２は、図４に示すように、アクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧を分圧した第２電圧検出ポートＰ２の電圧をサンプリングする。このとき、水素循環ポンプ（電磁式ダイヤフラムポンプ）３６の駆動周波数が５０Ｈｚである場合、アクチュエータとしての水素循環ポンプ（電磁式ダイヤフラムポンプ）３６の駆動周期Ｔｄである２０ｍｓｅｃを、２０分割した周期（＝Ｔｄ／２０）である１ｍｓｅｃでサンプリングする。図４においては、ｔ１のタイミングで電圧Ｖ１をサンプリングし、ｔ２のタイミングで電圧Ｖ２をサンプリングし、ｔ３のタイミングで電圧Ｖ３をサンプリングし、以下同様にして、ｔ２０のタイミングで電圧Ｖ２０をサンプリングする。このようにして、駆動周期Ｔｄを２０分割してＴｄ／２０毎に電圧Ｖ１～Ｖ２０がサンプリングされる。

【0037】

Ａ／Ｄ変換の結果は、メモリ４９のＲＡＭ５１のバッファに格納される。これを、図５のＮｏ（番号）の欄に対応する格納順の欄において、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖ１９，Ｖ２０で示す。

【0038】

マイコン４２は、サンプリングした第２電圧検出ポートＰ２の電圧、即ち、アクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧（詳しくは、分圧した電圧）を平均化する。

【0039】

詳しくは、まず、マイコン４２は、図５に降順の欄で示すように、サンプリングした第２電圧検出ポートＰ２の電圧、即ち、分圧したアクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧（サンプリングした電圧Ｖ１～Ｖ２０）を降順に並べる。図５においては、降順に並べると、Ｖ５、Ｖ４、Ｖ６、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ２０、Ｖ７、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１０、Ｖ１９、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１８、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７となる。

【0040】

そして、マイコン４２は、駆動周期Ｘに対しＸ／２０でＡ／Ｄ変換した電圧値に対し、上位Ｘ／５～２Ｘ／５を抽出する。図５においては、抽出の欄に示すように、Ｎｏの欄での４，５，６，７，８に対応するＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ２０，Ｖ７が相当する。つまり、マイコン４２は、降順に並べられた第２電圧検出ポートＰ２の電圧、即ち、分圧したアクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧のうちの一定の連続する順序範囲の蓄電装置３８の電圧（Ｖ１値、Ｖ２値、Ｖ３値、Ｖ２０値、Ｖ７値）を抽出する。

【0041】

マイコン４２は、抽出した電圧（Ｖ１値、Ｖ２値、Ｖ３値、Ｖ２０値、Ｖ７値）に対し、図５に平均化の欄に示すように、相加平均値を平均値とする平均化を行う。即ち、平均値として、（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ２０＋Ｖ７）／５を求める。

【0042】

よって、マイコン４２はメインコンタクタ３９の故障診断の際に、メインコンタクタ３９が正常であるにも関わらず第１電圧検出ポートＰ１での電圧と第２電圧検出ポートＰ２での電圧の差が大きいと判断されて異常と判定されることが防止されて誤検知を防止できる。

【0043】

従来、電子制御ユニット（ＥＣＵ）へ入力された電源電圧を他のアクチュエータの電源として使用する場合、アクチュエータの駆動力・周期等によって電源電圧に電圧降下が生じ、適切な電圧を計測することができない。

【0044】

これに対し、本実施形態では、水素循環ポンプ３６の駆動周期ＴｄであるＸ（ｍｓｅｃ）を分割して電圧をサンプリングしバッファに格納した後にバッファ内において降順に整列し、上位Ｘ／５～２Ｘ／５の平均を算出し、電圧フィルタ値とする。これによりアクチュエータとしての水素循環ポンプ（電磁式ダイヤフラムポンプ）３６の動作によらず適切に電圧を計測することができる。また、部品等の追加をせずに，適切な電圧計測をすることができる。

【0045】

よって、負荷としてのアクチュエータである水素循環ポンプ３６の動作に応じたソフトウェアフィルタを介すことで電圧降下をフィルタ除去することができる。その結果、アクチュエータ駆動回路４３の入力側における蓄電装置３８の電圧について精度向上を図ることができる。

【0046】

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）燃料電池システム２２の構成として、燃料電池スタック３１と、燃料電池スタック３１の発電電力により充電される蓄電装置３８と、蓄電装置３８の電力により駆動される負荷としての水素循環ポンプ３６と、水素循環ポンプ３６を駆動するための電子制御ユニット４１と、を備える。電子制御ユニット４１は、蓄電装置３８からの電力を入力して水素循環ポンプ３６を駆動させる駆動回路としてのアクチュエータ駆動回路４３と、アクチュエータ駆動回路４３と共に蓄電装置３８に接続され、アクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧を検出する制御部としてのマイコン４２と、を有する。制御部としてのマイコン４２は、サンプリング手段と、平均化手段と、を備え、サンプリング手段としてのマイコン４２は、蓄電装置３８の電圧を、水素循環ポンプ３６の駆動周期を分割した周期でサンプリングする。平均化手段としてのマイコン４２は、サンプリングした蓄電装置３８の電圧を平均化する。

【0047】

これにより、電子制御ユニット４１のマイコン４２はアクチュエータ駆動回路４３と共に蓄電装置３８に接続されており、アクチュエータ駆動回路４３の上流側の蓄電装置３８の電圧を検出する。この際に、マイコン４２において蓄電装置３８の電圧が、水素循環ポンプ３６の駆動周期を分割した周期でサンプリングされ、サンプリングした蓄電装置３８の電圧が平均化される。よって、水素循環ポンプ３６の駆動による電圧の変動の影響を受けにくくして蓄電装置３８の電圧を高精度に検出することができる。

【0048】

（２）平均化手段としてのマイコン４２は、サンプリングした蓄電装置３８の電圧を降順に並べ、降順に並べられた蓄電装置３８の電圧のうちの一定の連続する順序範囲の蓄電装置３８の電圧を抽出して当該抽出した蓄電装置３８の電圧を平均化する。よって、蓄電装置３８の電圧をより高精度に検出することができる。

【0049】

（３）蓄電装置３８はキャパシタである。よって、蓄電装置は電圧変動が大きいキャパシタであるので、電圧検出結果によってＳＯＣの推定値に影響するが、ＳＯＣの精度向上を図ることができる。

【0050】

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
〇マイコン４２に蓄電装置の電圧を分圧して入力したが、これに限るものではない。マイコン４２に直接、蓄電装置の電圧を入力する場合に適用してもよい。

【0051】

〇サンプリングした蓄電装置３８の電圧についてＸ／５～２Ｘ／５を抽出したのは波形が下振れしているからであり、波形によってはＸ／５～２Ｘ／５を抽出するのではなく、他の一定の連続する順序範囲の蓄電装置３８の電圧を抽出してもよい。

【0052】

〇上記実施形態ではサンプリングした蓄電装置３８の電圧を降順に並べたが、サンプリングした蓄電装置３８の電圧を昇順に並べてもよい。そして、平均化手段は、サンプリング手段によりサンプリングした蓄電装置の電圧を昇順に並べ、昇順に並べられた蓄電装置の電圧のうちの一定の連続する順序範囲の蓄電装置の電圧を抽出して当該抽出した蓄電装置の電圧を平均化する。

【0053】

〇サンプリングした蓄電装置３８の電圧について全ての値に対して平均化してもよい。
〇負荷としてのアクチュエータは電磁式ダイヤフラムポンプ（３６）に限らない。電磁式ダイヤフラムポンプにおいては駆動周波数が例えば５０Ｈｚであり、低い周波数であり、電圧降下が電圧測定で現れる。

【0054】

〇負荷はアクチュエータであったが、アクチュエータ以外にも動作周波数で影響を及ぼしやすい負荷であればよい。このとき、負荷はセンサであってもよい。
○ 燃料電池システムは燃料電池フォークリフトに適用したが、フォークリフト以外の産業車両に適用してもよいし、さらに、産業車両以外の車両に適用してもよい。

【0055】

また、燃料電池システムは燃料電池車両以外にも、地上載置型の燃料電池機器、即ち、定位置発電機に適用してもよい。

【符号の説明】

【0056】

２２…燃料電池システム、３１…燃料電池スタック、３６…水素循環ポンプ、３８…蓄電装置、４１…電子制御ユニット、４２…マイコン、４３…アクチュエータ駆動回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】