(57)【要約】【課題】燃料電池の発電電力を複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給するにあたり、過電流が検出されたときに保護協調制御を実行する燃料電池システムにおいて、短絡事故等が発生した電力負荷を確実に燃料電池から切り離しながら、空気枯れに起因する燃料電池の性能低下や損傷を抑制できる技術を提供する。【解決手段】圧縮空気を貯留する空気貯留部２０を備えると共に、当該空気貯留部２０に貯留されている圧縮空気を発電用空気として燃料電池４０に放出可能な空気放出弁１４を備え、制御手段６０が、保護協調制御において、空気放出弁１４を開弁させて空気貯留部２０に貯留されている圧縮空気を空気供給路１に放出させる空気放出処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して発電電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に空気供給路を通じて発電用空気を供給する空気供給ポンプと、
前記燃料電池の発電制御を行う制御手段と、
過電流を検出する過電流検出手段と、を備え、
前記制御手段が、前記過電流検出手段で過電流を検出したときに前記燃料電池への発電用空気の供給量を一時的に増加させる保護協調制御を実行する燃料電池システムであって、
圧縮空気を貯留する空気貯留部を備えると共に、当該空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記発電用空気として前記燃料電池に放出可能な空気放出弁を備え、
前記制御手段が、前記保護協調制御において、前記空気放出弁を開弁させて前記空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記空気供給路に放出させる空気放出処理を実行する燃料電池システム。
【請求項２】
前記空気貯留部に圧縮空気を充填可能な空気充填手段を備え、
前記制御手段が、前記空気放出処理の実行に先立って前記空気充填手段を作動させて前記空気貯留部に圧縮空気を充填する空気充填処理を実行する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を所定の設定供給圧に減圧して前記発電用空気として前記燃料電池に供給可能な減圧部を備えると共に、
前記空気充填手段が、前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を前記空気貯留部に導入する空気充填路と、前記空気充填路に設けられて当該空気充填路を開閉可能な空気充填弁とで構成され、
前記制御手段が、前記空気供給ポンプの吐出圧を前記設定供給圧よりも高い設定充填圧に設定しながら前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記減圧部が、前記空気供給路に設けられている請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記空気供給路に設けられて当該空気供給路を開閉可能な空気供給弁と、
前記空気供給路における前記空気供給弁をバイパスするバイパス路と、を備え、
前記減圧部が、前記バイパス路に設けられており、
前記制御手段が、前記空気供給弁を閉弁させると共に前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記空気供給路に設けられて当該空気供給路を開閉可能な空気供給弁を備え、
前記空気充填手段が、前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を前記空気貯留部に導入する空気充填路と、前記空気充填路に設けられて当該空気充填路を開閉可能な空気充填弁とで構成され、
前記制御手段が、前記空気供給ポンプから前記燃料電池への発電用空気の供給を行う発電運転時に、前記空気供給ポンプの吐出圧を所定の設定供給圧に設定すると共に、前記燃料電池への発電用空気の供給を停止する発電停止時に、前記空気供給ポンプの吐出圧を前記設定供給圧よりも高い設定充填圧に設定しながら前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記空気貯留部の複数を並列状態で備えると共に、当該複数の空気貯留部の夫々に前記空気放出弁を備え、
前記制御手段が、前記空気放出処理において、前記複数の空気貯留部から選択される一部の空気貯留部に備えられた空気放出弁を開弁させて当該一部の空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記空気供給路に放出させる請求項１〜６の何れか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記過電流検出手段として、前記燃料電池からの出力電力の電流値の過剰な上昇を前記過電流として検出する燃料電池側過電流検出手段を備えた請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記過電流検出手段として、前記複数の電力負荷の夫々に設けられ、当該電力負荷の消費電力の電流値の過剰な上昇を前記過電流として検出する電力負荷側過電流検出手段を備えた請求項１〜８の何れか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の燃料電池システムと、
前記燃料電池システムに供給される燃料ガスを貯留する燃料ガス貯留部と、を備え、
前記燃料電池システムの発電電力を船内における複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給する燃料電池船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の発電電力を複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給するにあたり、過電流が検出されたときに保護協調制御を実行する燃料電池システム、及びそれを備えた燃料電池船に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、燃料電池から発電電力が供給される一部の電力負荷で短絡事故等が発生した際に、その電力負荷を速やかに切り離して、健全な他の電力負荷に対する発電電力の供給を継続するための保護協調制御を実行することがある。特に船舶に設置される燃料電池システムでは、動力源となる燃料電池を確実に保護するべく、信頼性の高い保護協調制御の実行が求められる。
【０００３】
かかる保護協調制御では、一部の電力負荷での短絡事故等に起因して燃料電池の出力が急増することで過電流が検出されると、燃料電池への発電用燃料及び発電用空気の供給量が一時的に増加される。すると、急増する出力に加えて遮断器の開放に必要な電流又は電力を確保することができるので、短絡事故等が発生した電力負荷の遮断器を有効に開放させて、当該電力負荷を燃料電池から確実に切り離すことができる。
【０００４】
一方、従来の燃料電池システムとして、燃料電池の出力の増加に追従させて、空気供給ポンプから燃料電池への発電用空気の供給量を増加させるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。かかる特許文献１に記載の燃料電池システムでは、出力の増加時において、空気供給ポンプから燃料電池に至る流路を、発電運転時の空気供給路から、当該空気供給路よりも大容量のバイパス路に切り替えることで、燃料電池への発電用空気の供給量を増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空気供給ポンプから発電用空気を燃料電池に供給する燃料電池システムにおいて、保護協調制御の実行時において、出力の急激な増加に対して燃料電池への発電用空気の供給量を迅速に追従させて増加させることができない場合がある。例えば、上述の特許文献１に記載の技術では、通常の出力の増加に対しては発電用空気の供給量を追従させて増加できるものの、短絡事故等に起因する急激な出力の増加に対しては、それに追従させて発電用空気の供給量を急激に増加させることができない。
このように保護協調制御の実行時において燃料電池への発電用空気の供給量を急激に増加させることができない場合には、短絡事故等が発生した電力負荷の遮断器を開放させるための電流又は電力を確保できずに、当該電力負荷を燃料電池から切り離すことができないという問題が生じる。更には、カソード電極において空気が消費尽くされる所謂空気枯れが発生して、燃料電池の性能低下や損傷を招く虞がある。
【０００７】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、燃料電池の発電電力を複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給するにあたり、過電流が検出されたときに保護協調制御を実行する燃料電池システムにおいて、短絡事故等が発生した電力負荷を確実に燃料電池から切り離しながら、空気枯れに起因する燃料電池の性能低下や損傷を抑制できる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１特徴構成は、複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して発電電力を供給する燃料電池と、
前記燃料電池に空気供給路を通じて発電用空気を供給する空気供給ポンプと、
前記燃料電池の発電制御を行う制御手段と、
過電流を検出する過電流検出手段と、を備え、
前記制御手段が、前記過電流検出手段で過電流を検出したときに前記燃料電池への発電用空気の供給量を一時的に増加させる保護協調制御を実行する燃料電池システムであって、
圧縮空気を貯留する空気貯留部を備えると共に、当該空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記発電用空気として前記燃料電池に放出可能な空気放出弁を備え、
前記制御手段が、前記保護協調制御において、前記空気放出弁を開弁させて前記空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記空気供給路に放出させる空気放出処理を実行する点にある。
【０００９】
また、本発明に係る燃料電池船の特徴構成は、本発明に係る燃料電池システムと、
前記燃料電池システムに供給される燃料ガスを貯留する燃料ガス貯留部と、を備え、
前記燃料電池システムの発電電力を船内における複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給する点にある。
【００１０】
本構成によれば、信頼性の高い保護協調制御の実行が求められる燃料電池船等に搭載される燃料電池システムにおいて、圧縮空気を貯留する空気貯留部と、当該空気貯留部に貯留されている圧縮空気を発電用空気として燃料電池に放出可能な空気放出弁とを備えることにより、空気放出弁の開弁操作に伴って空気貯留部に貯留されている圧縮空気を燃料電池に通じる空気供給路に迅速に放出させる空気放出処理が実行可能となる。
そして、一部の電力負荷での短絡事故等に起因して燃料電池の出力が急増して燃料電池から電力負荷への過電流が検出された際に燃料電池での発電を継続するために実行される保護協調制御において、上記のような空気放出処理が実行されるので、出力の急激な増加に対して燃料電池への発電用空気の供給量を迅速に追従させて一時的に増加させることができる。このことにより、カソード電極の空気枯れを回避しながら、短絡事故等が発生した電力負荷の遮断器を開放させるための電流又は電力を確保することができる。
【００１１】
従って、本発明により、燃料電池の発電電力を複数の電力負荷に対して夫々の遮断器を介して供給するにあたり、過電流が検出されたときに保護協調制御を実行する燃料電池システムにおいて、短絡事故等が発生した電力負荷を確実に燃料電池から切り離しながら、空気枯れに起因する燃料電池の性能低下や損傷を抑制できる技術を提供することができる。
【００１２】
本発明の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記空気貯留部に圧縮空気を充填可能な空気充填手段を備え、
前記制御手段が、前記空気放出処理の実行に先立って前記空気充填手段を作動させて前記空気貯留部に圧縮空気を充填する空気充填処理を実行する点にある。
【００１３】
本構成によれば、上記空気充填手段を備えることにより、当該空気充填手段を作動させて空気貯留部に圧縮空気を充填する空気充填処理が実行可能となる。
そして、制御手段により、空気放出処理の実行に先立って上記のような空気充填処理を実行するので、空気貯留部に貯留されている圧縮空気を空気供給路に放出させる空気放出処理の実行時には必ず空気貯留手段に適切に圧縮空気が貯留されて状態とすることができる。
【００１４】
本発明の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を所定の設定供給圧に減圧して前記発電用空気として前記燃料電池に供給可能な減圧部を備えると共に、
前記空気充填手段が、前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を前記空気貯留部に導入する空気充填路と、前記空気充填路に設けられて当該空気充填路を開閉可能な空気充填弁とで構成され、
前記制御手段が、前記空気供給ポンプの吐出圧を前記設定供給圧よりも高い設定充填圧に設定しながら前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する点にある。
【００１５】
本構成によれば、空気充填弁を開弁させる形態で、空気供給ポンプから吐出された設定充填圧の圧縮空気を空気充填路の空気充填弁を通じて空気貯留部に充填する空気充填処理を実行することができる。この場合、空気供給ポンプから吐出された圧縮空気は、燃料電池に供給すべき発電用空気の設定供給圧よりも高い設定充填圧に設定されているため、調圧弁やオリフィス等の上記減圧部を備えることで、その圧縮空気を設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池に供給することができる。
従って、空気供給ポンプから燃料電池に発電用空気を供給して当該燃料電池で発電を行う発電運転を継続しながら、共通の空気供給ポンプを利用して空気貯留部に圧縮空気を充填する空気充填処理を実行することができる。
【００１６】
本発明の第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記減圧部が、前記空気供給路に設けられている点にある。
【００１７】
本構成によれば、発電運転時において空気充填弁が閉弁されて空気充填処理が実行されないときであっても、空気供給ポンプでの吐出圧を設定充填圧に維持して、空気供給ポンプから吐出される圧縮空気を空気供給路に設けられた減圧部により設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池に供給することができる。
そして、この状態から空気充填弁を開弁させるだけで、発電運転を継続しながら空気充填処理を実行することができる。
【００１８】
本発明の第５特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記空気供給路に設けられて当該空気供給路を開閉可能な空気供給弁と、
前記空気供給路における前記空気供給弁をバイパスするバイパス路と、を備え、
前記減圧部が、前記バイパス路に設けられており、
前記制御手段が、前記空気供給弁を閉弁させると共に前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する点にある。
【００１９】
本構成によれば、発電運転時において空気充填弁が閉弁されて空気充填処理が実行されないときには、空気供給ポンプの吐出圧を比較的低い設定供給圧に設定しながら、空気供給路に設けられた空気供給弁を開弁して、空気供給ポンプから吐出された空気を、減圧部で減圧させることなく、空気供給弁と減圧部とを通じて発電用空気として燃料電池に供給することができる。よって、この際の空気供給ポンプの作動エネルギーの消費を抑制することができる。
そして、この状態から空気供給ポンプの吐出圧を設定充填圧に設定し、空気供給弁を閉弁させると共に空気充填弁を開弁させる形態で、発電運転を継続しながら空気充填処理を実行することができる。即ち、空気供給ポンプから吐出される設定充填圧の圧縮空気を、バイパス路に設けられた減圧部により設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池に供給することができる。同時に、空気供給ポンプから吐出される設定充填圧の圧縮空気を、空気充填路の空気充填弁を通じて空気貯留部に充填することができる。
【００２０】
本発明の第６特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記空気供給路に設けられて当該空気供給路を開閉可能な空気供給弁を備え、
前記空気充填手段が、前記空気供給ポンプから吐出された圧縮空気を前記空気貯留部に導入する空気充填路と、前記空気充填路に設けられて当該空気充填路を開閉可能な空気充填弁とで構成され、
前記制御手段が、前記空気供給ポンプから前記燃料電池への発電用空気の供給を行う発電運転時に、前記空気供給ポンプの吐出圧を所定の設定供給圧に設定すると共に、前記燃料電池への発電用空気の供給を停止する発電停止時に、前記空気供給ポンプの吐出圧を前記設定供給圧よりも高い設定充填圧に設定しながら前記空気充填弁を開弁させる形態で前記空気充填処理を実行する点にある。
【００２１】
本構成によれば、発電停止時において、空気供給弁を閉弁せると共に空気充填弁を開弁させる形態で空気充填処理を実行して、空気供給ポンプから吐出された設定充填圧の圧縮空気を空気充填路の空気充填弁を通じて空気貯留部に充填する空気充填処理を実行することができる。
一方、発電運転時において、空気供給ポンプの吐出圧を比較的低い設定供給圧に設定しながら、空気充填弁を閉弁すると共に空気供給路に設けられた空気供給弁を開弁して、空気供給ポンプから吐出された設定供給圧の空気を、空気供給路を通じて発電用空気として燃料電池に供給することができる。よって、この際の空気供給ポンプの作動エネルギーの消費を抑制することができる。
【００２２】
本発明の第７特徴構成は、上記第１乃至第６特徴構成の何れかに加えて、前記空気貯留部の複数を並列状態で備えると共に、当該複数の空気貯留部の夫々に前記空気放出弁を備え、
前記制御手段が、前記空気放出処理において、前記複数の空気貯留部から選択される一部の空気貯留部に備えられた空気放出弁を開弁させて当該一部の空気貯留部に貯留されている圧縮空気を前記空気供給路に放出させる点にある。
【００２３】
本構成によれば、一部の電力負荷での短絡事故等に起因して実行される保護協調制御において、一部の空気放出弁を開弁させて当該一部の空気貯留部が備えられた一部の空気貯留部に貯留されている圧縮空気を空気供給路に放出させる空気放出処理を実行した直後であっても、他部の空気貯留部には圧縮空気が貯留された状態となる。従って、その空気放出処理の実行直後に他の電力負荷での短絡事故等に起因して保護協調制御を実行する際に、その他部の空気貯留部に備えられた空気放出弁を開弁させて当該他部の空気貯留部が備えられた他部の空気貯留部に貯留されている圧縮空気を空気供給路に放出させる空気放出処理を確実且つ瞬時に実行することができる。
【００２４】
本発明の第８特徴構成は、上記第１乃至第７特徴構成の何れかに加えて、前記過電流検出手段として、前記燃料電池からの出力電力の電流値の過剰な上昇を前記過電流として検出する燃料電池側過電流検出手段を備えた点にある。
【００２５】
本構成によれば、複数の電力負荷の何れかで短絡事故等が発生した場合に、燃料電池側に設置された共通の燃料電池側電流検出手段によって、当該短絡事故等の発生を過電流として検出することができる。従って、過電流検出手段の設置が少なくて済むので、システムの低廉化を図ることができる。
【００２６】
本発明の第９特徴構成は、上記第１乃至第８特徴構成の何れかに加えて、前記過電流検出手段として、前記複数の電力負荷の夫々に設けられ、当該電力負荷の消費電力の電流値の過剰な上昇を前記過電流として検出する電力負荷側過電流検出手段を備えた点にある。
【００２７】
本構成によれば、複数の電力負荷の何れかで短絡事故等が発生した場合に、その電力負荷側に設置された個別の電力負荷側過電流検出手段によって、当該短絡事故等の発生を迅速且つ確実に過電流として検出することができる。従って、安全性及び信頼性が高いシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の燃料電池システムの通常発電状態を示すブロック図
【図２】第１実施形態の燃料電池システムの空気放出状態を示すブロック図
【図３】第１実施形態の燃料電池システムの運転中空気充填状態を示すブロック図
【図４】第１実施形態の燃料電池システムの停止中空気充填状態を示すブロック図
【図５】第２実施形態の燃料電池システムの通常発電状態を示すブロック図
【図６】第２実施形態の燃料電池システムの空気放出状態を示すブロック図
【図７】第２実施形態の燃料電池システムの運転中空気充填状態を示すブロック図
【図８】第３実施形態の燃料電池システムの通常発電状態を示すブロック図
【図９】第３実施形態の燃料電池システムの空気放出状態を示すブロック図
【図１０】第３実施形態の燃料電池システムの停止中空気充填状態を示すブロック図
【図１１】別実施形態の燃料電池システムの停止中空気充填状態を示すブロック図
【図１２】第４実施形態の燃料電池システムの通常発電状態を示すブロック図
【図１３】第４実施形態の燃料電池システムの空気放出状態を示すブロック図
【図１４】第４実施形態の燃料電池システムの空気充填状態を示すブロック図
【図１５】燃料電池船の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について、図１〜図４等に基づいて説明する。尚、各図において、閉弁状態にある弁は黒塗りで表し、開弁状態にある弁は白抜きで表している。
図１〜図４に示す本実施形態の燃料電池システム５０は、水素と発電用空気との電気化学反応により発電を行う燃料電池４０と、燃料電池４０の発電制御を行う運転制御装置６０（制御手段の一例）等とを備えて構成されている。
空気供給路１の上流側には、燃料電池４０のカソードに空気供給路１を通じて発電用空気を供給する空気供給ポンプ５が設けられている。この空気供給ポンプ５の運転・停止や吐出圧等の出力が運転制御装置６０により制御される。尚、図示は省略するが、燃料電池４０のカソードの空気出口側に設置した調圧弁の開度を制御して、空気供給路１内の圧力を所望の圧力値に設定する構成としても良い。
【００３０】
尚、本実施形態の燃料電池システム５０は、図１５に示すように、燃料電池船１００に動力源として搭載されている。かかる燃料電池船１００は、燃料電池システム５０と、燃料電池システム５０に供給される水素（燃料ガスの一例）を貯留する水素ボンベ５７（燃料ガス貯留部の一例）と、を備える。更に、推進用プロペラ７３を回転駆動する電動モータ７０Ａ等の船内に設けられた複数の電力負荷７０（図１参照）に対して燃料電池システム５０の発電電力を供給するように構成されている。尚、船内の電力負荷７０としては、駆動用の電動モータ７０Ａ以外に、照明やポンプ等の船内の付帯設備（図示省略）がある。そして、燃料電池システム５０は、電動モータ７０Ａや付帯設備の少なくとも一部に対して発電電力を供給するものとして船内に設置することができる。例えば、電動モータ７０Ａのみ、又は付帯設備のみ、或いは電動モータ７０Ａと付帯設備の両方に対して、燃料電池システム５０の発電電力を供給することができる。
【００３１】
燃料電池４０に接続された複数の電力負荷７０には、過電流の発生により自動的に開放する過電流開放式の遮断器７１が設けられている。即ち、複数の電力負荷７０の夫々に対して、燃料電池４０の発電電力が、夫々の遮断器７１を介して供給される。
【００３２】
燃料電池システム５０には、燃料電池４０から電力負荷７０への過電流を検出する過電流検出器４２，４３（過電流検出手段）が設けられている。尚、この過電流検出器４２，４３は、燃料電池４０から複数の電力負荷７０に対して供給される発電電力の電流値が所定値以上となって過剰に上昇した場合にそれを過電流として検出する。そして、その検出結果が運転制御装置６０に入力される。
【００３３】
また、過電流検出器４２，４３としては、燃料電池４０側に設けられた一の燃料電池側過電流検出器４２（燃料電池側過電流検出手段の一例）と、夫々の電力負荷７０側に設けられた複数の電力負荷側過電流検出器４３（電力負荷側過電流検出手段の一例）とが設けられている。
【００３４】
燃料電池側過電流検出器４２は、燃料電池７０からの出力電力の電流値の過剰な上昇を過電流として検出するものとして構成されている。このことにより、複数の電力負荷７０の何れかで短絡事故等が発生した場合に、この共通の燃料電池側電流検出器４２によって、当該短絡事故等の発生を過電流として検出することができるようになる。
【００３５】
電力負荷側過電流検出器４３は、電力負荷７０の消費電力の電流値の過剰な上昇を過電流として検出するものとして構成されている。このことにより、複数の電力負荷の何れかで短絡事故等が発生した場合に、その電力負荷７０側に設置された個別の電力負荷側過電流検出器４３によって、当該短絡事故等の発生を迅速且つ確実に過電流として検出することができるようになる。
【００３６】
一部の電力負荷７０での短絡事故等が原因で、過電流検出器４２，４３で過電流が検出される場合がある。そのときに、運転制御装置６０は、その過電流が発生した一部の電力負荷７０を速やかに切り離して、健全な他の電力負荷７０に対する発電電力の供給を継続するための保護協調制御を実行するように構成されている。
【００３７】
具体的に、この保護協調制御では、過電流検出器４２，４３にて過電流が検出されると、その出力の急激な増加に追従させて、燃料電池４０への水素及び発電用空気の供給量が一時的（例えば２秒間）に増加（例えば３倍に増加）される。すると、急増する出力に加えて遮断器７１の開放に必要な電流又は電力が確保されることになる。結果、短絡事故等が発生した一部の電力負荷７０に設けられた遮断器７１が有効に開放されて、当該電力負荷７０が燃料電池４０から確実に切り離されることになる。
【００３８】
燃料電池４０に対して、水素は、水素ボンベ５７（図１５参照）から比較的高圧で供給されることから、保護協調制御の実行時において、水素の供給弁開度を増加させるだけで、迅速にその供給量が増加される。
一方、発電用空気については、空気供給ポンプ５の応答性に限度があることから、保護協調制御の実行時において、当該空気供給ポンプ５の出力を増加させるだけでは、その供給量を迅速に増加させることが困難である。
そこで、本実施形態の燃料電池システム５０では、上記保護協調制御の実行時において、出力の急激な増加に対して燃料電池４０への発電用空気の供給量を迅速に追従させて増加させるように構成されており、その構成について以下に説明を加える。
【００３９】
本実施形態の燃料電池システム５０において、空気供給路１には、当該空気供給路１を開閉可能な空気供給弁１０が設けられている。更に、空気供給路１における空気供給弁１０の下流側には、上流側から供給された空気を所定の設定供給圧に減圧して下流側に流す調圧弁１１（減圧部の一例）が設けられている。この調圧弁１１は、空気供給ポンプ５から吐出された圧縮空気を所定の設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池４０に供給可能な減圧部として機能する。
【００４０】
空気供給路１に直列状態で配置された空気供給弁１０及び調圧弁１１をバイパスする形態で設けられた流路２，３には、圧縮空気を貯留する空気タンク２０（空気貯留部の一例）が設けられている。流路２，３は、空気供給路１における空気供給弁１０の上流側と空気タンク２０の一次側とを接続する空気充填路２と、空気タンク２０の二次側と空気供給路１における調圧弁１１の下流側とを接続する空気放出路３とで構成されている。
尚、この空気タンク２０の容量は、当該空気タンク２０に所定の設定充填圧で貯留されている圧縮空気を空気供給路１に放出させた場合に、燃料電池４０への発電用空気の供給量が、所望の時間（例えば２秒間）所望の割合（例えば３倍）で増加させることができる容量として設定されている。
【００４１】
空気放出路３には、当該空気放出路３を開閉可能な空気放出弁１４が設けられている。空気放出弁１４は、開弁操作に伴って、空気タンク２０に貯留されている圧縮空気を空気放出路３及び空気供給路１を通じて発電用空気として燃料電池４０に放出可能なものとなる。尚、図示は省略するが、空気供給路１における空気放出路３との合流部よりも上流側には、空気放出路３から放出された空気の逆流を防止するための逆止弁（図示省略）を適宜設置することができる。
一方、空気充填路２には、当該空気充填路２を開閉可能な空気充填弁１３が設けられている。即ち、空気充填路２は、空気充填弁１３の開弁操作に伴って空気供給ポンプ５から吐出された圧縮空気を空気タンク２０に導入する流路となる。このことから、空気充填路２と空気充填弁１３とは、空気供給ポンプ５と共に、空気タンク２０に圧縮空気を充填可能な空気充填手段として機能する。
空気タンク２０には、当該空気タンク２０の内圧を検出する圧力センサ２１が設けられており、その検出結果が運転制御装置６０に入力される。
【００４２】
本実施形態の燃料電池システム５０では、運転制御装置６０による運転制御により、空気供給ポンプ５からの空気の供給状態が、通常発電状態（図１参照）、空気放出状態（図２参照）、運転中空気充填状態（図３参照）、及び、停止中空気充填状態（図４参照）から選択される状態に切り替えられる。以下では、夫々の状態について詳細に説明する。
【００４３】
（通常発電状態）
図１に示す通常発電状態は、保護協調制御が実行されていないときに、空気供給ポンプ５から燃料電池４０へ発電用空気を供給して当該燃料電池４０で発電運転を行う状態である。
かかる通常発電状態では、空気供給ポンプ５の吐出圧が、燃料電池４０に供給すべき発電用空気の設定供給圧に設定される。更に、空気充填弁１３及び空気放出弁１４が閉弁され、空気供給弁１０が開弁される。すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定供給圧の圧縮空気が、空気供給弁１０を通じて空気供給路１に設けられた調圧弁１１に供給され、その調圧弁１１を設定供給圧のまま通過して燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
尚、この通常発電状態において、空気タンク２０には、上記設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧の圧縮空気が貯留されている。
【００４４】
（空気放出状態）
図２に示す空気放出状態は、上述の保護協調制御において、燃料電池４０への発電用空気の供給量を一時的に増加させるべく、所定の空気放出処理が実行された状態である。
かかる空気放出処理では、空気放出弁１４が開弁される。すると、空気タンク２０に充填されていた設定充填圧の圧縮空気が、空気放出路３を通じて空気供給路１における調圧弁１１と燃料電池４０との間に放出されることになる。
このことにより、過電流の発生に伴って燃料電池４０の出力が急激に増加するのに対して、燃料電池４０への発電用空気の供給量が迅速に追従して一時的に増加することになる。結果、燃料電池４０のカソード電極の空気枯れが回避されつつ、短絡事故等が発生した電力負荷７０の遮断器７１を開放させるための電流又は電力が確保されることになる。
尚、この空気放出処理の終了時には、空気供給弁１０が開弁状態に維持されて、燃料電池４０への発電用空気の供給が継続されて、当該燃料電池４０による発電が継続されることになる。
【００４５】
（運転中空気充填状態）
図３に示す運転中空気充填状態では、空気供給ポンプ５から燃料電池４０への発電用空気の供給を行う発電運転時に、上述の空気放出処理の実行に先立って空気タンク２０に圧縮空気を充填する運転中空気充填処理（空気充填処理の一例）が実行された状態である。
かかる運転中空気充填処理は、空気供給弁１０を開弁させると共に、空気供給ポンプ５の回転数を増加させて当該空気供給ポンプ５の吐出流量を増加させながら、空気充填弁１３を開弁させる形態で実行される。このとき、調圧弁１１は、燃料電池４０へ供給される空気流量を制限して当該空気の圧力を所定の設定供給圧に減圧する減圧部として機能する。よって、空気供給ポンプ５の吐出圧は、吐出流量の増加に伴って上昇し、結果、上記調圧弁１１の設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧に設定されることになる。
【００４６】
すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の一部が、空気充填路２を通じて空気タンク２０に供給されて、当該空気タンク２０に貯留されることになる。
更に、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の残部が、空気供給路１の調圧弁１１で設定供給圧に減圧された上で燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
尚、この運転中空気充填処理は、圧力センサ２１で検出される空気タンク２０の内圧が設定充填圧に到達した時点で、空気充填弁１３を閉弁させると共に空気供給ポンプ５の吐出圧が設定充填圧から設定供給圧に低下させる形態で終了される。そして、このように運転中空気充填処理が終了されて、空気供給弁１０が開弁状態で維持されることで、上述した通常発電状態となって、燃料電池４０での発電が継続される。
【００４７】
（停止中空気充填状態）
図４に示す停止中空気充填状態では、空気供給弁１０を閉弁させて燃料電池４０への発電用空気の供給を停止する発電停止時に、上述の空気放出処理の実行に先立って空気タンク２０に圧縮空気を充填する停止中空気充填処理（空気充填処理の一例）が実行された状態である。
かかる停止中空気充填処理は、空気供給弁１０を閉弁させると共に、空気供給ポンプ５の作動を開始し、その空気供給ポンプ５の吐出圧を設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧に設定しながら空気充填弁１３を開弁させる形態で実行される。
すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の全部が、空気充填路２を通じて空気タンク２０に供給されて、当該空気タンク２０に貯留されることになる。
尚、この停止中空気充填処理は、圧力センサ２１で検出される空気タンク２０の内圧が設定充填圧に到達した時点で、空気充填弁１３を閉弁させると共に空気供給ポンプ５の作動を停止させる形態で終了される。
【００４８】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について、図５〜図７等に基づいて説明する。尚、各図において、閉弁状態にある弁は黒塗りで表し、開弁状態にある弁は白抜きで表している。
上述の実施形態と同様の構成については、詳細な説明を割愛する場合がある。
【００４９】
図５〜図７に示す本実施形態の燃料電池システム５０において、空気供給路１には、当該空気供給路１を開閉可能な空気供給弁１０が設けられている。また、この空気供給路１において空気供給弁１０をバイパスするバイパス路４には、上流側から供給された空気を所定の設定供給圧に減圧して下流側に流す調圧弁１１（減圧部の一例）が設けられている。即ち、この調圧弁１１は、空気供給ポンプ５から吐出された圧縮空気を所定の設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池４０に供給可能な減圧部として機能する。尚、空気供給弁１０を閉弁させて燃料電池４０への発電用空気の供給を停止する発電停止時において、バイパス路４での空気の通流を確実に停止するために、調圧弁１１とは別に当該バイパス路４に設けた開閉弁を閉弁させるように構成しても構わない。
【００５０】
空気供給路１に並列状態で配置された空気供給弁１０及び調圧弁１１をバイパスする形態で設けられた流路２，３には、空気タンク２０（空気貯留部の一例）が設けられている。そして、空気充填路２には空気充填弁１３が設けられており、空気放出路３には空気放出弁１４が設けられている。尚、図示は省略するが、空気供給路１における空気放出路３との合流部よりも上流側には、空気放出路３から放出された空気の逆流を防止するための逆止弁（図示省略）を適宜設置することができる。
【００５１】
本実施形態の燃料電池システム５０では、運転制御装置６０による運転制御により、空気供給ポンプ５からの空気の供給状態が、通常発電状態（図５参照）、空気放出状態（図６参照）、及び、運転中空気充填状態（図７参照）から選択される状態に切り替えられる。以下では、夫々の状態について詳細に説明する。
【００５２】
（通常発電状態）
図５に示す通常発電状態は、保護協調制御が実行されていないときに、空気供給ポンプ５から燃料電池４０へ発電用空気を供給して当該燃料電池４０で発電運転を行う状態である。
かかる通常発電状態では、空気供給ポンプ５の吐出圧が、燃料電池４０に供給すべき発電用空気の設定供給圧に設定される。更に、空気充填弁１３及び空気放出弁１４が閉弁され、空気供給弁１０が開弁される。すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定供給圧の圧縮空気が、空気供給弁１０を通じて燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
即ち、本実施形態の通常発電状態では、空気供給ポンプ５から吐出された空気は、減圧部としての調圧弁１１で減圧されることなく、調圧弁１１と空気供給弁１０とを通じて燃料電池４０に供給される。よって、このときの空気供給ポンプ５の吐出圧は比較的低めの設定供給圧に設定されることから、当該空気供給ポンプ５の作動エネルギーの消費が抑制される。
尚、この通常発電状態において、空気タンク２０には、上記設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧の圧縮空気が貯留されている。
また、この通常発電状態において、制御簡素化のために、調圧弁１１又はその調圧弁１１と共にバイパス路４に設けられた開閉弁を閉弁して、空気供給弁１０のみを通じて燃料電池４０に空気を供給するように構成しても構わない。
【００５３】
（空気放出状態）
図６に示す空気放出状態は、上述の保護協調制御において、燃料電池４０への発電用空気の供給量を一時的に増加させるべく、所定の空気放出処理が実行された状態である。
かかる空気放出処理では、空気放出弁１４が開弁される。すると、空気タンク２０に充填されていた比較的高い設定充填圧の圧縮空気が、空気放出路３を通じて空気供給路１における空気供給弁１０と燃料電池４０との間に放出されることになる。
このことにより、過電流の発生に伴って燃料電池４０の出力が急激に増加するのに対して、燃料電池４０への発電用空気の供給量が迅速に追従して一時的に増加することになる。結果、燃料電池４０のカソード電極の空気枯れが回避されつつ、短絡事故等が発生した電力負荷７０の遮断器７１を開放させるための電流又は電力が確保されることになる。
尚、この空気放出処理の終了時には、空気供給弁１０が開弁状態に維持されて、燃料電池４０への発電用空気の供給が継続されて、当該燃料電池４０による発電が継続されることになる。
【００５４】
（運転中空気充填状態）
図７に示す運転中空気充填状態では、空気供給ポンプ５から燃料電池４０への発電用空気の供給を行う発電運転時に、上述の空気放出処理の実行に先立って空気タンク２０に圧縮空気を充填する運転中空気充填処理（空気充填処理の一例）が実行された状態である。
かかる運転中空気充填処理は、空気供給弁１０を閉弁させると共に、空気供給ポンプ５の吐出圧の回転数を増加させて当該空気供給ポンプ５の吐出流量を増加させながら、空気充填弁１３を開弁させる形態で実行される。このとき、調圧弁１１は、燃料電池４０へ供給される空気流量を制限して当該空気の圧力を所定の設定供給圧に減圧する減圧部として機能する。よって、空気供給ポンプ５の吐出圧は、吐出流量の増加に伴って上昇し、結果、上記調圧弁１１の設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧に設定されることになる。
【００５５】
すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の一部が、空気充填路２を通じて空気タンク２０に供給されて、当該空気タンク２０に貯留されることになる。
更に、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の残部が、バイパス路４の調圧弁１１で設定供給圧に減圧された上で燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
尚、この運転中空気充填処理は、圧力センサ２１で検出される空気タンク２０の内圧が設定充填圧に到達した時点で、空気充填弁１３を閉弁させると共に空気供給ポンプ５の吐出圧が設定充填圧から設定供給圧に低下させる形態で終了される。そして、このように運転中空気充填処理が終了されて、空気供給弁１０が開弁されることで、上述した通常発電状態となって、燃料電池４０での発電が継続される。
【００５６】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について、図８〜図１０等に基づいて説明する。尚、各図において、閉弁状態にある弁は黒塗りで表し、開弁状態にある弁は白抜きで表している。
上述の実施形態と同様の構成については、詳細な説明を割愛する場合がある。
【００５７】
図８〜図１０に示す本実施形態の燃料電池システム５０において、空気供給路１には、当該空気供給路１を開閉可能な空気供給弁１０が設けられている。
【００５８】
空気供給路１に配置された空気供給弁１０をバイパスする形態で設けられた流路２，３には、空気タンク２０（空気貯留部の一例）が設けられている。そして、空気充填路２には空気充填弁１３が設けられており、空気放出路３には空気放出弁１４が設けられている。尚、図示は省略するが、空気供給路１における空気放出路３との合流部よりも上流側には、空気放出路３から放出された空気の逆流を防止するための逆止弁（図示省略）を適宜設置することができる。
【００５９】
本実施形態の燃料電池システム５０では、運転制御装置６０による運転制御により、空気供給ポンプ５からの空気の供給状態が、通常発電状態（図８参照）、空気放出状態（図９参照）、及び、停止中空気充填状態（図１０参照）から選択される状態に切り替えられる。以下では、夫々の状態について詳細に説明する。
【００６０】
（通常発電状態）
図８に示す通常発電状態は、保護協調制御が実行されていないときに、空気供給ポンプ５から燃料電池４０へ発電用空気を供給して当該燃料電池４０で発電運転を行う状態である。
かかる通常発電状態では、空気供給ポンプ５の吐出圧が、燃料電池４０に供給すべき発電用空気の設定供給圧に設定される。更に、空気充填弁１３及び空気放出弁１４が閉弁され、空気供給弁１０が開弁される。すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定供給圧の圧縮空気が、空気供給弁１０を通じて燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
尚、この通常発電状態において、空気タンク２０には、上記設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧の圧縮空気が貯留されている。
【００６１】
（空気放出状態）
図９に示す空気放出状態は、上述の保護協調制御において、燃料電池４０への発電用空気の供給量を一時的に増加させるべく、所定の空気放出処理が実行された状態である。
かかる空気放出処理では、空気放出弁１４が開弁される。すると、空気タンク２０に充填されていた設定充填圧の圧縮空気が、空気放出路３を通じて空気供給路１における空気供給弁１０と燃料電池４０との間に放出されることになる。
このことにより、過電流の発生に伴って燃料電池４０の出力が急激に増加するのに対して、燃料電池４０への発電用空気の供給量が迅速に追従して一時的に増加することになる。結果、燃料電池４０のカソード電極の空気枯れが回避されつつ、短絡事故等が発生した電力負荷７０の遮断器７１を開放させるための電流又は電力が確保されることになる。
尚、この空気放出処理の終了時には、空気供給弁１０が開弁状態に維持されて、燃料電池４０への発電用空気の供給が継続されて、当該燃料電池４０による発電が継続されることになる。
【００６２】
（停止中空気充填状態）
図１０に示す停止中空気充填状態では、空気供給弁１０を閉弁させて燃料電池４０への発電用空気の供給を停止する発電停止時に、上述の空気放出処理の実行に先立って空気タンク２０に圧縮空気を充填する停止中空気充填処理（空気充填処理の一例）が実行された状態である。
かかる停止中空気充填処理は、空気供給弁１０を閉弁させると共に、空気供給ポンプ５の作動を開始し、その空気供給ポンプ５の吐出圧を設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧に設定しながら空気充填弁１３を開弁させる形態で実行される。
すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の全部が、空気充填路２を通じて空気タンク２０に供給されて、当該空気タンク２０に貯留されることになる。
尚、この停止中空気充填処理は、圧力センサ２１で検出される空気タンク２０の内圧が設定充填圧に到達した時点で、空気充填弁１３を閉弁させると共に空気供給ポンプ５の作動を停止させる形態で終了される。
【００６３】
また、図８〜図１０では、単数の空気タンク２０を設ける形態を説明したが、例えば、図１１に示すように、複数の空気タンク２０を並列状態で備えることもできる。
図１１に示す形態では、複数の空気タンク２０の夫々に空気放出弁１４及び空気充填弁１３が設けられている。そして、空気放出処理において、複数の空気タンク２０から選択される一部の空気タンク２０に備えられた空気放出弁１４を開弁させて当該一部の空気タンク２０に貯留されている圧縮空気が空気供給路１に放出される。また、停止中空気充填処理では、図１３に示すように、全ての空気放出弁１及び空気供給弁１０が閉弁され、全ての空気充填弁１３が開弁されると共に、空気供給ポンプ５の作動が開始され、その空気供給ポンプ５の吐出圧が設定充填圧に設定される。すると、空気供給ポンプ５から吐出されて設定充填圧の圧縮空気が、複数の空気タンク２０に分配供給されて充填されることになる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態について、図１２〜図１４等に基づいて説明する。尚、各図において、閉弁状態にある弁は黒塗りで表し、開弁状態にある弁は白抜きで表している。
上述の実施形態と同様の構成については、詳細な説明を割愛する場合がある。
【００６５】
図１２〜図１４に示す本実施形態の燃料電池システム５０において、空気供給路１には、当該空気供給路１を開閉可能な空気供給弁１０が設けられている。
【００６６】
空気供給路１における空気供給弁１０の下流側に接続された流路２，３には、空気タンク２０（空気貯留部の一例）が設けられている。そして、空気充填路２には空気充填弁１３が設けられており、空気放出路３には空気放出弁１４が設けられている。尚、図示は省略するが、空気供給路１における空気放出路３との合流部よりも上流側には、空気放出路３から放出された空気の逆流を防止するための逆止弁（図示省略）を適宜設置することができる。この場合、空気供給弁１０を省略しても良い。
【００６７】
空気充填路２の上流側には、空気供給路１に接続された空気供給ポンプ５とは別の充填用空気供給ポンプ１５が接続されている。
即ち、空気充填路２は、空気充填弁１３の開弁操作に伴って充填用空気供給ポンプ１５から吐出された圧縮空気を空気タンク２０に導入する流路となる。このことから、空気充填路２と空気充填弁１３とは、充填用空気供給ポンプ１５と共に、空気タンク２０に圧縮空気を充填可能な空気充填手段として機能する。
【００６８】
本実施形態の燃料電池システム５０では、運転制御装置６０による運転制御により、空気供給ポンプ５及び充填用空気供給ポンプ１５からの空気の供給状態が、通常発電状態（図１２参照）、空気放出状態（図１３参照）、及び、空気充填状態（図１４参照）から選択される状態に切り替えられる。以下では、夫々の状態について詳細に説明する。
【００６９】
（通常発電状態）
図１２に示す通常発電状態は、保護協調制御が実行されていないときに、空気供給ポンプ５から燃料電池４０へ発電用空気を供給して当該燃料電池４０で発電運転を行う状態である。
かかる通常発電状態では、空気供給ポンプ５の吐出圧が、燃料電池４０に供給すべき発電用空気の設定供給圧に設定される。更に、充填用空気供給ポンプ１５が停止され、空気充填弁１３及び空気放出弁１４が閉弁され、空気供給弁１０が開弁される。すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定供給圧の圧縮空気が、空気供給弁１０を通じて燃料電池４０に供給されて、当該燃料電池４０での発電に利用される。
尚、この通常発電状態において、空気タンク２０には、上記設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧の圧縮空気が貯留されている。
【００７０】
（空気放出状態）
図１３に示す空気放出状態は、上述の保護協調制御において、燃料電池４０への発電用空気の供給量を一時的に増加させるべく、所定の空気放出処理が実行された状態である。
かかる空気放出処理では、空気放出弁１４が開弁される。すると、空気タンク２０に充填されていた設定充填圧の圧縮空気が、空気放出路３を通じて空気供給路１における空気供給弁１０と燃料電池４０との間に放出されることになる。
このことにより、過電流の発生に伴って燃料電池４０の出力が急激に増加するのに対して、燃料電池４０への発電用空気の供給量が迅速に追従して一時的に増加することになる。結果、燃料電池４０のカソード電極の空気枯れが回避されつつ、短絡事故等が発生した電力負荷７０の遮断器７１を開放させるための電流又は電力が確保されることになる。
尚、この空気放出処理の終了時には、空気供給弁１０が開弁状態に維持されて、燃料電池４０への発電用空気の供給が継続されて、当該燃料電池４０による発電が継続されることになる。
【００７１】
（空気充填状態）
図１４に示す空気充填状態では、上述の空気放出処理の実行に先立って空気タンク２０に圧縮空気を充填する空気充填処理（空気充填処理の一例）が実行された状態である。
尚、この空気充填状態において、空気供給ポンプ５が作動されて空気供給弁１０が開弁されると燃料電池４０への発電用空気の供給が継続され、逆に、空気供給ポンプ５が停止されて空気供給弁１０が閉弁されると燃料電池４０への発電用空気の供給が停止される。
【００７２】
かかる空気充填処理は、充填用空気供給ポンプ１５の作動を開始し、その充填用空気供給ポンプ１５の吐出圧を設定供給圧よりも高い所定の設定充填圧に設定しながら空気充填弁１３を開弁させる形態で実行される。
すると、空気供給ポンプ５から吐出された設定充填圧の空気の全部が、空気充填路２を通じて空気タンク２０に供給されて、当該空気タンク２０に貯留されることになる。
尚、この空気充填処理は、圧力センサ２１で検出される空気タンク２０の内圧が設定充填圧に到達した時点で、空気充填弁１３を閉弁させると共に充填用空気供給ポンプ１５の作動を停止させる形態で終了される。このとき、空気供給ポンプ５による燃料電池４０への発電用空気の供給を継続している場合には、空気供給弁１０は開弁状態に維持されることで、上述した通常発電状態となって、燃料電池４０での発電が継続される。
【００７３】
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００７４】
（１）上記実施形態では、燃料電池システム５０を燃料電池船１００の動力源として搭載した例を説明したが、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、他の輸送機械又はエネルギー機器に搭載された燃料電池システムにおいて本発明を適用することもできる。
【００７５】
（２）上記実施形態では、圧縮空気を貯留する空気貯留部を空気タンク２０として構成したが、空気貯留部の態様はタンクに限るものではなく、圧縮空気を貯留できる空間を有するものであれば良い。
【００７６】
（３）上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、空気供給ポンプ５から吐出された圧縮空気を所定の設定供給圧に減圧して発電用空気として燃料電池４０に供給可能な減圧部を調圧弁１１で構成したが、調圧弁１１の代わりに流路断面を絞るオリフィス（絞り部）などを減圧部として備えても構わない。
【００７７】
（４）上記実施形態では、燃料電池側過電流検出器４２と複数の電力負荷側過電流検出器４３との両方を過電流検出器４２，４３として設けたが、一方を省略しても構わない。
【符号の説明】
【００７８】
１      空気供給路
２      空気充填路
３      空気放出路
４      バイパス路
５      空気供給ポンプ
１０    空気供給弁
１１    調圧弁（減圧部）
１３    空気充填弁
１４    空気放出弁
２０    空気タンク（空気貯留部）
４０    燃料電池
４２    燃料電池側過電流検出器（燃料電池側過電流検出手段）
４３    電力負荷側過電流検出器（電力負荷側過電流検出手段）
５０    燃料電池システム
７０Ａ    電動モータ（電力負荷）
６０    運転制御装置（制御手段）
７０    電力負荷
７１    遮断器
１００  燃料電池船
【図１】
2020035609.tif 000003
【図２】
2020035609.tif 000004
【図３】
2020035609.tif 000005
【図４】
2020035609.tif 000006
【図５】
2020035609.tif 000007
【図６】
2020035609.tif 000008
【図７】
2020035609.tif 000009
【図８】
2020035609.tif 000010
【図９】
2020035609.tif 000011
【図１０】
2020035609.tif 000012
【図１１】
2020035609.tif 000013
【図１２】
2020035609.tif 000014
【図１３】
2020035609.tif 000015
【図１４】
2020035609.tif 000016
【図１５】
2020035609.tif 000017