(57)【要約】  ＦＣ昇圧コンバータ１４は、それぞれリアクトル３２を有する複数のコンバート部３１ａ〜３１ｄを備え、一つのコンバート部３１ａにリアクトル３２の温度を検出するサーミスタ３５が設けられ、ＥＣＵ４１がコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力を所定の変化率で制限する。サーミスタ３５が設けられたコンバート部３１ａは、サーミスタ３５の検出温度が、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａから求められた制限開始温度Ｔｃ′となった時点で出力制限が開始され、サーミスタ３５が設けられていないコンバート部３１ｂ〜３１ｄは、サーミスタ３５の検出温度が、リアクトル３２の基準耐熱温度Ｔａからリアクトル３２の特性のばらつきの温度ｔｃを差し引いた許容温度Ｔｂ′から求められた制限開始温度Ｔｃ″となった時点で出力制限が開始される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化ガスの電気化学反応によって発電する燃料電池と、該燃料電池からの電力を昇圧する昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータの出力制御を行う制御部とを有し、
前記昇圧コンバータは、それぞれリアクトルを有する複数のコンバート部を備え、これら複数のうちの一部のコンバート部に前記リアクトルの温度を検出する温度センサが設けられ、前記制御部が前記コンバート部の出力を所定の変化率で制限することが可能な燃料電池システムであって、
前記温度センサが設けられたコンバート部は、前記温度センサの検出温度が、前記リアクトルの耐熱温度から求められた制限開始温度となった時点で出力制限が開始され、前記温度センサが設けられていないコンバート部は、前記温度センサの検出温度が、前記リアクトルの耐熱温度から前記リアクトルの特性のばらつきの温度を差し引いた許容温度から求められた制限開始温度となった時点で出力制限が開始される燃料電池システム。
【請求項２】
前記温度センサが設けられているコンバート部に対する出力制限の変化率は、前記温度センサが設けられていないコンバート部に対する出力制限の変化率よりも小さく設定されている請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記コンバート部に対する出力制限の解除のタイミングは、出力制限に対して低温側へ僅かにオフセットされている請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記昇圧コンバータは、その出力の増加に伴って駆動させるコンバート部の数を増やすように駆動相数が切り替え可能とされ、
前記温度センサは、最初に駆動される相のコンバート部に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御部は、予め求められた前記コンバート部のリアクトルの発熱特性に基づいて前記ばらつきの温度を決定する請求項１から４のいずれか１項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、燃料電池と複数の電圧変換器を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動機を備えた車両において、発電装置によって発電された電圧を変換して直流電源を充電し、かつ、その変換した電圧を直流電源に並列に接続される補機に供給する電圧変換器と、電圧変換器の通電電流が所定値を超えると、補機の負荷を制限するように補機を制御する制御装置とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようなシステムでは、電圧変換器である昇圧コンバータのリアクトルに大電流が流されるため、リアクトルが高温となり過ぎないようにサーミスタを設けて制御することが行われている。【０００４】
ところで、近年、電圧変換器である昇圧コンバータとしては、燃料電池のさらなる高出力化に伴い、複数のリアクトルを備えた多相のコンバータであるマルチフェーズコンバータが用いられることがあるが、このようなマルチフェーズコンバータにおいて、各相のリアクトルの温度を、各相に設けたサーミスタによってそれぞれ制御すると、サーミスタの設置数が増えてコストアップを招いてしまう。【０００５】
この場合、特定の相にサーミスタを設け、このサーミスタによって全ての相のリアクトルの温度を制御することが考えられる。しかし、この場合、全てのリアクトルに対して、特性のばらつき、サーミスタの測定誤差及びドライバビリティ（運転快適性）から設定される負荷率の制限を考慮しなければならなくなり、冗長な制御となってしまう。このため、リアクトルの温度制御を、実際の耐熱温度よりもかなり低い温度に抑えて行わなければならず、非効率的なものとなってしまう。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コストを抑えつつ高効率化を図ることが可能な燃料電池システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、燃料ガスと酸化ガスの電気化学反応によって発電する燃料電池と、該燃料電池からの電力を昇圧する昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータの出力制御を行う制御部とを有し、
前記昇圧コンバータは、それぞれリアクトルを有する複数のコンバート部を備え、これら複数のうちの一部のコンバート部に前記リアクトルの温度を検出する温度センサが設けられ、前記制御部が前記コンバート部の出力を所定の変化率で制限することが可能な燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記温度センサが設けられたコンバート部と、前記温度センサが設けられていないコンバート部とで、前記出力の制限開始温度を異ならせる。
より具体的には、前記温度センサが設けられたコンバート部は、前記温度センサの検出温度が、前記リアクトルの耐熱温度から求められた制限開始温度となった時点で出力制限が開始され、前記温度センサが設けられていないコンバート部は、前記温度センサの検出温度が、前記リアクトルの耐熱温度から前記リアクトルの特性のばらつきの温度を差し引いた許容温度から求められた制限開始温度となった時点で出力制限が開始される。【０００８】
かかる構成の燃料電池システムによれば、複数のコンバート部を有する多相（マルチフェーズ）昇圧コンバータによって燃料電池の大電流化に対応できることはもとより、複数のうちの一部のコンバート部に温度センサを設けてコンバート部の出力制御を行うので、全てのコンバート部に温度センサを設けた場合と比較して、コストを大幅に低減させることができる。しかも、温度センサが設けられていないコンバート部に対してだけ、リアクトルの特性のばらつきの温度を差し引いて制限開始温度を設定するので、全体の制限開始温度を高めることができる。これにより、各リアクトルを、本来発揮し得る性能の限度近くまで駆動させることができ、高効率化を図ることができる。また、リアクトルに対する過度な放熱構造や耐熱構造も不要とすることができ、さらなるコストダウンを図ることができる。【０００９】
また、本発明の燃料電池システムにおいて、前記温度センサが設けられているコンバート部に対する出力制限の変化率は、前記温度センサが設けられていないコンバート部に対する出力制限の変化率よりも小さく設定されていても良い。【００１０】
また、本発明の燃料電池システムにおいて、前記コンバート部に対する出力制限の解除のタイミングは、出力制限に対して低温側へオフセットされていても良い。【００１１】
また、本発明の燃料電池システムにおいて、前記昇圧コンバータは、その出力の増加に伴って駆動させるコンバート部の数を増やすように駆動相数が切り替え可能とされ、前記温度センサは、最初に駆動される相のコンバート部に設けられていても良い。【００１２】
また、本発明の燃料電池システムにおいて、前記制御部は、予め求められた前記コンバート部のリアクトルの発熱特性に基づいて前記ばらつきの温度を決定しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料電池システムによれば、コストを抑えつつ高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの概略回路図である。
【図２】参考例１におけるリアクトルの温度と負荷率との関係を示すグラフである。
【図３】参考例２におけるリアクトルの温度と負荷率との関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態におけるリアクトルの温度と負荷率との関係を示すグラフである。
【図５】他の実施形態におけるリアクトルの温度と負荷率との関係を示すグラフである。
【図６】さらに他の実施形態におけるリアクトルの温度と負荷率との関係を示すグラフである。
【図７】マルチフェーズコンバータにおける出力と効率との一般的な関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１５】
１１  燃料電池システム
１２  燃料電池
１３  駆動モータ
１４  ＦＣ昇圧コンバータ（昇圧コンバータ）
３１ａ〜３１ｄ  コンバート部
３２  リアクトル
３５  サーミスタ（温度センサ）
４１  ＥＣＵ（制御部）
Ｔａ  基準耐熱温度（耐熱温度）
Ｔｂ′  許容温度
Ｔｃ′，Ｔｃ″  制限開始温度
ｔｃ  ばらつきの温度
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る燃料電池システムの実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムとして用いた場合について説明する。
【００１７】
図１を参照して、本実施形態における燃料電池システムの構成について説明する。
図１に示すように、燃料電池システム１１は、反応ガスである酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により電力を発生する燃料電池１２を備えている。
【００１８】
燃料電池１２は、例えば、高分子電解質形燃料電池であり、多数の単セルを積層したスタック構造となっている。単セルは、イオン交換膜からなる電解質の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極および燃料極を両側から挟み込むように一対のセパレータを有する構造となっている。この場合、一方のセパレータの水素ガス流路に水素ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスである空気が供給され、これらの反応ガスが化学反応することで電力が発生する。
【００１９】
この燃料電池１２は、車両を走行させるための駆動モータ（駆動源、負荷）１３に接続されており、駆動モータ１３へ電力を供給する。この燃料電池１２から駆動モータ１３への電力供給経路には、燃料電池１２側から順に、ＦＣ昇圧コンバータ（昇圧コンバータ）１４、コンデンサ１５及び駆動インバータ１６が接続されている。
このように、燃料電池システム１１では、燃料電池１２で発電された電力がＦＣ昇圧コンバータ１４で昇圧され、駆動インバータ１６を介して駆動モータ１３へ給電される。
【００２０】
ＦＣ昇圧コンバータ１４は、多相のコンバータであるマルチフェーズコンバータであり、複数（本例では４つ）のコンバート部３１ａ〜３１ｄを備えている。これらのコンバート部３１ａ〜３１ｄは、それぞれリアクトル３２，トランジスタ３３及びダイオード３４を備えており、一つのコンバート部３１ａには、サーミスタ（温度センサ）３５が設けられている。
【００２１】
駆動モータ１３は、例えば三相交流モータであり、駆動モータ１３が接続された駆動インバータ１６は、直流電流を三相交流に変換し、駆動モータ１３に供給する。
【００２２】
また、燃料電池システム１１は、駆動モータ１３へ電力を供給するバッテリ２１を備えている。このバッテリ２１から駆動モータ１３への電力供給経路には、バッテリ昇圧コンバータ２３が接続されている。本発明に係る燃料電池システムは、このバッテリ昇圧コンバータ２３を備えていない構成であってもよい。
このバッテリ２１の電力供給経路は、燃料電池１２の電力供給経路に接続されており、バッテリ２１からの電力が駆動モータ１３へ供給可能とされている。
【００２３】
本実施形態のバッテリ昇圧コンバータ２３は、直流の電圧変換器であり、バッテリ２１から入力された直流電圧を調整して駆動モータ１３側へ出力する機能と、燃料電池１２または駆動モータ１３から入力された直流電圧を調整してバッテリ２１に出力する機能と、を有する。このようなバッテリ昇圧コンバータ２３の機能により、バッテリ２１の充放電が実現される。また、バッテリ昇圧コンバータ２３により、燃料電池１２の出力電圧が制御される。バッテリ２１は、余剰電力を充電したり補助的に電力を供給したりすることが可能になっている。
【００２４】
燃料電池システム１１は、揮発性メモリ４０を有するＥＣＵ（制御部）４１を備えている。このＥＣＵ４１には、燃料電池１２、ＦＣ昇圧コンバータ１４、バッテリ２１、バッテリ昇圧コンバータ２３、駆動インバータ１６及び駆動モータ１３が接続されており、ＥＣＵ４１は、これらの燃料電池１２、ＦＣ昇圧コンバータ１４、バッテリ２１、バッテリ昇圧コンバータ２３、駆動インバータ１６及び駆動モータ１３を制御する。また、ＥＣＵ４１には、ＦＣ昇圧コンバータ１４のコンバート部３１ａに設けられたサーミスタ３５からの検出温度の信号が送信される。そして、ＥＣＵ４１は、コンバート部３１ａのサーミスタ３５の検出温度に基づいて、ＦＣ昇圧コンバータ１４を構成するコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力を制御する。
【００２５】
次に、ＥＣＵ４１によるコンバート部３１ａ〜３１ｄの制御について説明する。なお、本発明に係る燃料電池システムの制御部による昇圧コンバータの制御には、少なくとも、昇圧コンバータの出力制御や、複数のコンバート部の駆動数の切り替え制御、言い換えれば、昇圧コンバータの駆動相数の切り替え制御を含む。
【００２６】
まず、参考例に係る制御について説明する。
（参考例１）
コンバート部３１ａ〜３１ｄのそれぞれにサーミスタ３５を設け、これらのサーミスタ３５によって制御する場合について説明する。
【００２７】
図２に示すように、ＥＣＵ４１は、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａを超えないように、コンバート部３１ａ〜３１ｄを全て駆動させたときの出力に対して実際に駆動されているコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力で定義される負荷率（負荷制限率ということもある。）にて出力を制御する。なお、この誤差ｔａは、真の温度に対するサーミスタ３５の測定誤差として考え得る最大の誤差値が設定されるもので、例えばサーミスタ３５の設計仕様書等に記載された数値が採用される。
【００２８】
また、各リアクトル３２が基準耐熱温度Ｔａに達した時点でリアクトル３２の負荷率を０として、コンバート部３１ａ〜３１ｄの出力を停止させるのでは、コンバート部３１ａ〜３１ｄの出力停止によって車両も停止してしまう。このため、ＥＣＵ４１は、リアクトル３２が基準耐熱温度Ｔａに達する前にリアクトル３２の負荷率の制限を開始し、コンバート部３１ａ〜３１ｄの出力を次第に低下させる。この負荷率の制限による出力の変化率は、運転快適性の指標となるドライバビリティに基づいて設定されるもので、例えば、１０％／℃の割合で行う。より良好なドライバビリティを確保するには、この割合よりも変化率は小さくなり、この割合よりも変化率が大きければ、ドライバビリティが相対的に低下することになる。
【００２９】
コンバート部３１ａ〜３１ｄの出力を制御する場合、リアクトル３２の負荷率を１００％から０％へ移行させるまでの温度変化ｔｂを考慮することとなる。
つまり、全てのコンバート部３１ａ〜３１ｄにサーミスタ３５を設けて負荷率を制御する場合、仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａに対して、さらに、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限による温度変化ｔｂを引いた制限開始温度Ｔｃからコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力制限を行うこととなる。
【００３０】
例えば、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃であると、基準耐熱温度Ｔａは１６３℃となる。そして、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による温度変化ｔｂは１０℃（＝１００％÷１０％／℃）となるので、制限開始温度Ｔｃ（Ｔｃ＝Ｔａ−ｔｂ）は１５３℃となる。
【００３１】
しかし、上記のように、全てのコンバート部３１ａ〜３１ｄにサーミスタ３５を設け、これらのサーミスタ３５によってコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力制御を行うシステムでは、コストアップを招いてしまう。
【００３２】
（参考例２）
次に、一つのコンバート部３１ａに設けたサーミスタ３５での一般的な制御について説明する。
【００３３】
この場合も、図３に示すように、ＥＣＵ４１は、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａを超えないように、負荷率である出力を制御する。
【００３４】
ここで、リアクトル３２は、発熱特性等の特性のばらつきにより耐熱温度にもばらつきがある。したがって、サーミスタ３５が設けられていないコンバート部３１ｂ〜３１ｄのリアクトル３２については、コンバート部３１ａのリアクトル３２の温度を検出するサーミスタ３５の検出温度に対して、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘのばらつきの温度ｔｃを考慮する必要がある。
【００３５】
この温度ｔｃを考慮すると、仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａに対して、さらにリアクトル３２の温度ｔｃを引いた許容温度Ｔｂを超えないように出力制御を行う必要がある。すると、制限開始温度Ｔｃは、この許容温度Ｔｂに対して、さらに、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限による温度変化ｔｂを引いた温度となる。
【００３６】
例えば、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃、温度ｔｃが２０℃であると、許容温度Ｔｂは１４３℃となる。そして、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による温度変化ｔｂは１０℃（＝１００％÷１０％／℃）となるので、制限開始温度Ｔｃ（Ｔｃ＝Ｔｂ−ｔｂ）は１３３℃となる。
【００３７】
したがって、この制御では、サーミスタ３５の個数を削減することによるコストダウンは図れるが、コンバート部３１ａ〜３１ｄのリアクトル３２の制限開始温度Ｔｃを、実際の仕様耐熱温度Ｔｍａｘよりもかなり低い温度に設定しなければならず、非効率的な制御となってしまう。
【００３８】
次に、本実施形態に係る制御について説明する。
本実施形態の場合も、上記参考例２と同様、一つのコンバート部３１ａだけに設けたサーミスタ３５で制御を行う。
【００３９】
図４に示すように、まず、サーミスタ３５が設けられたコンバート部３１ａのリアクトル３２については、仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａを割り出す。そして、この基準耐熱温度Ｔａに対して、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限による温度変化ｔｂ′を引いた制限開始温度Ｔｃ´を求める。
【００４０】
例えば、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃であると、コンバート部３１ａのリアクトル３２の基準耐熱温度Ｔａは１６３℃となる。そして、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による温度変化ｔｂ′は２．５℃（＝２５％（１相分に相当）÷１０％／℃）となるので、コンバート部３１ａのリアクトル３２の制限開始温度Ｔｃ′（Ｔｃ′＝Ｔａ−ｔｂ′）は１６０．５℃となる。
【００４１】
サーミスタ３５が設けられていないコンバート部３１ｂ〜３１ｄについては、仕様耐熱温度Ｔｍａｘからサーミスタ３５の誤差ｔａを引いた基準耐熱温度Ｔａに対して、さらに、リアクトル３２の温度ｔｃを引いた許容温度Ｔｂ′を超えないように制御する必要がある。すると、コンバート部３１ｂ〜３１ｄの制限開始温度Ｔｃ″は、許容温度Ｔｂ′に対して、さらに、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限による温度変化ｔｂ″を引いた温度となる。ここで、負荷率の制限による温度変化ｔｂ″は、コンバート部３１ａを除いた３相分（つまり、７５％分）であることから、参考例２の場合の負荷率の制限による温度変化ｔｂよりも小さいものとなる。
【００４２】
例えば、リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃、温度ｔｃが２０℃であると、コンバート部３１ｂ〜３１ｄのリアクトル３２の許容温度Ｔｂ′は１４３℃となる。そして、コンバート部３１ｂ〜３１ｄに同じ電流が流れていることを前提として、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による７５％の変化率に対応する温度変化ｔｂ″は７．５℃（＝７５％÷１０％／℃）となるので、制限開始温度Ｔｃ″（Ｔｃ″＝Ｔｂ′−ｔｂ″）は１３５．５℃となる。
【００４３】
したがって、コンバート部３１ａ以外のコンバート部３１ｂ〜３１ｄについても、参考例２よりも制限開始温度Ｔｃ″を高めに設定することが可能となる。
【００４４】
このように、上記実施形態に係る燃料電池システムによれば、複数のコンバート部３１ａ〜３１ｄを有するＦＣ昇圧コンバータ１４によって、燃料電池出力の大電流化に対応することができる。また、複数のコンバート部３１ａ〜３１ｄのうちの一つにサーミスタ３５を設けてコンバート部３１ａ〜３１ｄの出力制御を行うので、全てのコンバート部３１ａ〜３１ｄにサーミスタ３５を設けた場合と比較して、コストを大幅に低減させることができる。しかも、サーミスタ３５が設けられていないコンバート部３１ｂ〜３１ｄに対してだけ、リアクトル３２の特性のばらつきの温度ｔｃを差し引いて制限開始温度Ｔｃ″を設定するので、全体の制限開始温度を高めることができる。これにより、各リアクトル３２を、本来発揮し得る性能の限度近くまで駆動させることができ、高効率化を図ることができる。また、過度な放熱構造や耐熱構造を不要とすることができ、さらなるコストダウンを図ることができる。
【００４５】
なお、サーミスタ３５のないコンバート部３１ｂ〜３１ｄが制限開始温度Ｔｃ″に達して出力制限が行われ、コンバート部３１ｂ〜３１ｄの出力がゼロになった後は、サーミスタ３５が設けられたコンバート部３１ａだけの出力となり、既に出力が大幅に低下した状態となっている。このことから、コンバート部３１ｂ〜３１ｄについては、ドライバビリティを損なわない範囲で極力大きくすることで、制限開始温度Ｔｃ″を高めつつ、コンバート部３１ａについては、ドライバビリティ最優先で負荷率の制限を設定するようにしても良い。この場合には、図５に示すように、コンバート部３１ａについては、制限開始温度Ｔｃ′を低めにして、負荷率の制限の変化率を緩やかにする。
【００４６】
また、上記の実施形態では、一つのコンバート部３１ａにサーミスタ３５を設けたが、二つのコンバート部３１ａ，３１ｂまたは三つのコンバート部３１ａ〜３１ｃにサーミスタ３５を設けても良い。要するに、本発明に係る燃料電池システムは、昇圧コンバータの相数がＮ（Ｎ：整数）であれば、サーミスタの数は１個から（Ｎ−１）個の範囲内で任意の値をとることができる。
【００４７】
ここで、二つのコンバート部３１ａ，３１ｂにサーミスタ３５を設けた場合では、サーミスタ３５のないコンバート部３１ｃ，３１ｄの制限開始温度Ｔｃ″は、許容温度Ｔｂ′に対して、２相分の負荷率の制限による温度変化ｔｂ″を引いた温度となる。リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃、温度ｔｃが２０℃であると、コンバート部３１ｃ，３１ｄのリアクトル３２の許容温度Ｔｂ′は１４３℃となり、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による５０％の変化率に対応する温度変化ｔｂ″は５℃（＝５０％÷１０％／℃）となるので、制限開始温度Ｔｃ″（Ｔｃ″＝Ｔｂ′−ｔｂ″）は１３８℃となる。
【００４８】
また、三つのコンバート部３１ａ〜３１ｃにサーミスタ３５を設けた場合では、サーミスタ３５のないコンバート部３１ｄの制限開始温度Ｔｃ″は、許容温度Ｔｂ′に対して、１相分の負荷率の制限による温度変化ｔｂ″を引いた温度となる。リアクトル３２の仕様耐熱温度Ｔｍａｘが１７０℃、サーミスタ３５の誤差ｔａが７℃、温度ｔｃが２０℃であると、コンバート部３１ｄのリアクトル３２の許容温度Ｔｂ′は１４３℃となり、ドライバビリティを考慮した負荷率の制限の変化率を１０％／℃とした場合、この負荷率の制限による２５％の変化率に対応する温度変化ｔｂ″は２．５℃（＝２５％÷１０％／℃）となるので、制限開始温度Ｔｃ″（Ｔｃ″＝Ｔｂ′−ｔｂ″）は１４０．５℃となる。
【００４９】
また、出力制限の解除のタイミングとしては、図６に示すように、低温側へ数℃（例えば、３℃程度）オフセットさせるのが好ましい（図６中破線参照）。このように、出力制限の開始と解除との間にヒステリシスを持たせれば、制御のハンチングを抑制することができる。
【００５０】
図７は、マルチフェーズコンバータにおける出力と効率との関係を示している。多相のコンバータであるマルチフェーズコンバータでは、図７中破線で示すように、複数相のコンバート部３１ａ〜３１ｄを常時駆動するよりも、図７中実線で示すように、出力を高くするにしたがって一つずつ駆動させる相を増やすように駆動相数を切り替える方が全体の効率を高めることができる。そして、このように駆動相数を切り替える駆動制御を行う場合では、最初に駆動させる相の温度が一番高くなる。したがって、最初に駆動させる相のコンバート部にサーミスタ３５を設ければ、耐熱性の面での安全性を高めることができる。
【００５１】
また、コンバート部３１ａ〜３１ｄのそれぞれのリアクトル３２の発熱特性を出荷検査時等に測定し、その発熱特性のマップをＥＣＵ４１の揮発性メモリ４０に記憶させておき、このマップに基づいてそれぞれのリアクトル３２の温度ｔｃを決定して各コンバート部３１ａ〜３１ｄの出力制御を行うようにしても良い。このようにすると、リアクトル３２の温度ｔｃを極力少なくすることができ、これにより、制限開始温度Ｔｃ″を高めて効率の向上を図ることができる。なお、リアクトル３２の発熱特性としては、コイルの発熱に関わる直流抵抗値、コア損失に関わる交流抵抗値、冷却性能に関わる電流損失特性などがある。
【００５２】
また、上述した実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した場合について説明しているが、燃料電池車両以外の各種移動体（電気自動車、ハイブリッド自動車、ロボット、船舶、航空機等）にも本発明に係る燃料電池システムを適用することができる。また、本発明に係る燃料電池システムを、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用することもできる。
【図１】
2012164658.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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