触媒を有し、前記触媒で酸素又は水素を反応させることで発電する燃料電池と、前記酸素及び前記水素の少なくとも一方を、前記燃料電池に供給するガス供給手段と、蓄電量に応じて出力電圧が変動する蓄電装置と、前記燃料電池に並列且つ前記蓄電装置に直列に設けられ、前記燃料電池の出力電圧を調整する電圧調整手段と、前記燃料電池の出力電力により駆動される負荷と、を備える燃料電池システムにおいて、前記負荷の要求電力を検出するとともに、前記燃料電池、前記ガス供給手段、及び前記電圧調整手段を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記蓄電装置の出力電圧が、前記燃料電池の酸化還元進行電圧範囲外である場合には、前記電圧調整手段を直結状態に制御するとともに、前記燃料電池に供給する酸素又は水素の濃度を前記負荷の要求電力に基づき決定される目標発電電力に追従するように前記ガス供給手段を制御することを特徴とする燃料電池システム。請求項1記載の燃料電池システムを搭載した燃料電池車両。ところで、特許文献1では、酸化還元電位を回避し続けるために、燃料電池の電力により駆動される走行モータ等の負荷が要求する電力に対して、燃料電池から出力される電力を大きくする又は小さくする必要があり、その場合、燃料電池で生じた余剰電力をDC/DCコンバータのチョッピング動作を介して降圧させてバッテリ蓄電装置に充電し、不足電力をバッテリの電圧を前記DC/DCコンバータのチョッピング動作で昇圧させてアシスト補充するようにしている。しかしながら、酸化還元電位を回避し続けるために、DC/DCコンバータのチョッピング動作が頻繁に発生することで、DC/DCコンバータのスイッチング損失ロスが大きくなり、燃料電池システムのシステム効率が低下するという問題がある。この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、燃料電池の劣化を防止しつつ、燃料電池システムのシステム効率を向上させることを可能とする燃料電池システム及び該システム搭載車両を提供することを目的とする。この発明に係る燃料電池システムは、触媒を有し、前記触媒で酸素又は水素を反応させることで発電する燃料電池と、前記酸素及び前記水素の少なくとも一方を、前記燃料電池に供給するガス供給手段と、蓄電量に応じて出力電圧が変動する蓄電装置と、前記燃料電池に並列且つ前記蓄電装置に直列に設けられ、前記燃料電池の出力電圧を調整する電圧調整手段と、前記燃料電池の出力電力により駆動される負荷と、を備える燃料電池システムにおいて、前記負荷の要求電力を検出するとともに、前記燃料電池、前記ガス供給手段、及び前記電圧調整手段を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記蓄電装置の出力電圧が、前記燃料電池の酸化還元進行電圧範囲外である場合には、前記電圧調整手段を直結状態に制御するとともに、前記燃料電池に供給する酸素又は水素の濃度を前記負荷の要求電力に基づき決定される目標発電電力に追従するように前記ガス供給手段を制御することを特徴とする。この発明によれば、制御手段は、蓄電装置の出力電圧が、燃料電池の酸化還元進行電圧範囲外である場合には、電圧調整手段を昇降圧状態ではない直結状態蓄電装置の出力電圧≒燃料電池の出力電圧に制御するとともに、前記燃料電池に供給する酸素又は水素の濃度を負荷の要求電力に基づき決定される目標発電電力に追従するようにガス供給手段を制御するようにしたので、燃料電池の劣化が防止され、且つ電圧調整手段での昇降圧に係わる電力損失を低減することができる。上記の燃料電池システムを搭載した車両もこの発明に含まれる。この発明によれば、制御手段は、蓄電装置の出力電圧が、燃料電池の酸化還元進行電圧範囲外である場合には、電圧調整手段を直結状態に制御するとともに、前記燃料電池に供給する酸素又は水素の濃度を負荷の要求電力に基づき決定される目標発電電力に追従するようにガス供給手段を制御するようにしたので、燃料電池の劣化を防止しつつ、燃料電池システムのシステム効率を向上させることができる。図1は、この発明の一実施形態に係る燃料電池システム12以下FCシステム12という。を搭載した燃料電池車両10以下FC車両10という。の概略全体構成図である。図2は、FC車両10の電力系のブロック図である。図1及び図2に示すように、FC車両10は、FCシステム12に加え、走行用のモータ14駆動モータと、インバータ双方向の直流交流変換器16とを有する。FCシステム12は、燃料電池ユニット18以下FCユニット18という。と、高電圧バッテリ20以下バッテリ20ともいう。蓄電装置と、DC/DCコンバータ22電圧調整手段と、電子制御装置24以下ECU24という。と、を有する。モータ14は、FCユニット18及びバッテリ20から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション26を通じて車輪28を回転させる。また、モータ14は、回生を行うことで生成した電力回生電力Preg[W]をバッテリ20等に出力する図2参照。インバータ16{PDUPowerDriveUnitともいう。}は、3相フルブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、直流を3相の交流に変換してモータ14に供給する一方、モータ14の回生動作に伴う交流/直流変換後の直流をDC/DCコンバータ22を通じてバッテリ20等に供給する。なお、モータ14とインバータ16を併せて負荷30後記する補機負荷31と区別する場合には、主負荷30ともいう。という。主負荷30と補機負荷31とを合わせて、負荷33総合負荷33ともいう。という。図3は、FCユニット18の概略構成図である。FCユニット18は、燃料電池スタック40以下FCスタック40又はFC40という。と、FCスタック40のアノードに対して水素燃料ガスを給排するアノード系54と、FCスタック40のカソードに対して酸素を含む空気酸化剤ガスを給排するカソード系56と、FCスタック40を冷却する冷却水冷媒を循環させる冷却系58と、セル電圧モニタ42とを備える。FCスタック40は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セル以下FCセルという。を積層した構造を有する。アノード系54は、水素タンク44、レギュレータ46、エゼクタ48及びパージ弁50を有する。水素タンク44は、燃料ガスとしての水素を収容するものであり、配管44a、レギュレータ46、配管46a、エゼクタ48、配管48aを介して、アノード流路52の入口に接続されている。これにより、水素タンク44の水素を、配管44a等を介してアノード流路52に供給可能である。なお、配管44aには、遮断弁図示せずが設けられており、FCスタック40の発電の際、当該遮断弁は、ECU24により開弁される。レギュレータ46は、導入される水素の圧力を所定値に調整して排出する。すなわち、レギュレータ46は、配管46bを介して入力されるカソード側の空気の圧力パイロット圧に応じて、下流側の圧力アノード側の水素の圧力を制御する。従って、アノード側の水素の圧力は、カソード側の空気の圧力に連動し、後記するように、酸素濃度を変化させるべくエアポンプ60の回転数等を変化させると、アノード側の水素の圧力も変化する。エゼクタ48は、水素タンク44からの水素をノズルで噴射することで負圧を発生させ、この負圧によって配管48bのアノードオフガスを吸引することができる。アノード流路52の出口は、配管48bを介して、エゼクタ48の吸気口に接続されている。そして、アノード流路52から排出されたアノードオフガスは、配管48bを通って、エゼクタ48に再度導入されることでアノードオフガス水素が循環する。なお、アノードオフガスは、アノードにおける電極反応で消費されなかった水素、及び、水蒸気を含んでいる。また、配管48bには、アノードオフガスに含まれる水分{凝縮水液体、水蒸気気体}を分離回収する気液分離器図示せずが設けられている。配管48bの一部は、配管50a、パージ弁50、配管50bを介して、配管64cに設けられた希釈器図示せずに接続されている。パージ弁50は、FCスタック40の発電が安定していないと判定された場合、ECU24からの指令に基づき所定時間、開弁される。前記希釈器は、パージ弁50からのアノードオフガス中の水素を、カソードオフガスで希釈して大気に排出する。カソード系56は、エアポンプ60、加湿器62、及び背圧弁64を有する。エアポンプ60は、外気空気を圧縮してカソード側に送り込むものであり、その吸気口は、配管60aを介して車外外部、外気と連通している。エアポンプ60の吐出口は、配管60b、加湿器62及び配管62aを介して、カソード流路74の入口に接続されている。エアポンプ60がECU24の指令に従って作動すると、エアポンプ60は、配管60aを介して車外の空気を吸気して圧縮し、この圧縮された空気が配管60b等を通ってカソード流路74に圧送される。加湿器62は、水分透過性を有する複数の中空糸膜62eを備えている。そして、加湿器62は、中空糸膜62eを介して、カソード流路74に向かう空気とカソード流路74から排出された多湿のカソードオフガスとを水分交換させ、カソード流路74に向かう空気を加湿する。カソード流路74の出口側には、配管62b、加湿器62、配管64a、背圧弁64、配管64b及び配管64cが配置されている。カソード流路74から排出されたカソードオフガス酸化剤オフガスは、配管62b等を通って、配管64cから車外大気に排出される。背圧弁64は、例えば、バタフライ弁で構成され、その開度がECU24により制御されることで、カソード流路74における空気の圧力を制御する。より具体的には、背圧弁64の開度が小さくなると、カソード流路74における空気の圧力が上昇し、体積流量当たりにおける酸素濃度体積濃度が高くなる。逆に、背圧弁64の開度が大きくなると、カソード流路74における空気の圧力が下降し、体積流量当たりにおける酸素濃度体積濃度が低くなる。温度センサ72は、配管64aに取り付けられ、カソードオフガスの温度を検出してECU24に出力する。冷却系58は、ウォータポンプ80及びラジエータ82放熱器を有する。ウォータポンプ80は、冷却水冷媒を循環させるものであり、その吐出口は、配管80a、冷媒流路84、配管82a、ラジエータ82、配管82bを順に介して、ウォータポンプ80の吸込口に接続されている。ECU24の指令に従ってウォータポンプ80が作動すると、冷却水が冷媒流路84とラジエータ82との間で循環し、FCスタック40を冷却する。セル電圧モニタ42は、FCスタック40を構成する複数の単セル毎のセル電圧Vcellを検出する測定機器であり、モニタ本体と、モニタ本体と各単セルとを接続するワイヤハーネスとを備える。モニタ本体は、所定周期で全ての単セルをスキャニングし、各単セルのセル電圧Vcellを検出し、平均セル電圧及び最低電圧を算出する。そして、平均セル電圧及び最低セル電圧をECU24に出力する。図2に示すように、FCスタック40からの電力以下FC電力Pfcという。は、インバータ16及びモータ14力行時に供給されるとともに、DC/DCコンバータ22を通じて高電圧バッテリ20充電時に供給され、さらに、エアポンプ60、ウォータポンプ80、エアコンディショナ90、ダウンバータ92、低電圧バッテリ94、アクセサリ96及びECU24に供給される。なお、FCスタック40とインバータ16及びDC/DCコンバータ22との間には、逆流防止ダイオード98が配置されている。また、FCスタック40の発電電圧以下FC電圧Vfcという。は、電圧センサ100図4により検出され、FCスタック40の発電電流Ifc以下FC電流Ifcという。は、電流センサ102により検出され、いずれもECU24に出力される。バッテリ20は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置エネルギストレージであり、例えば、リチウムイオン2次電池等を利用することができる。キャパシタを利用してもよい。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。バッテリ20の出力電圧以下バッテリ電圧Vbat又は1次電圧V1という。[V]は、電圧センサ120により検出され、バッテリ20の出力電流以下バッテリ電流Ibat又は1次電流I1という。[A]は、電流センサ124により検出され、それぞれECU24に出力される。さらに、バッテリ20の残容量以下SOCという。[]は、SOCセンサ104図2により検出され、ECU24に出力される。DC/DCコンバータ22は、FCユニット18からのFC電力Pfcと、バッテリ20から供給された電力以下バッテリ電力Pbatという。[W]と、モータ14からの回生電力の供給先をECU24の制御下に制御する。図4には、この実施形態におけるDC/DCコンバータ22の一例が示されている。図4に示すように、DC/DCコンバータ22は、一方がバッテリ20のある1次側1Sに接続され、他方が負荷33とFCスタック40との接続点である2次側2Sに接続されている。DC/DCコンバータ22は、1次側1Sの電圧1次電圧V1=Vbat[V]を2次側2Sの電圧2次電圧V2[V]V1≦V2に昇圧するとともに、2次電圧V2を1次電圧V1V1=Vbatに降圧する昇降圧型且つチョッパ型の電圧変換装置である。図4に示すように、DC/DCコンバータ22は、1次側1Sと2次側2Sとの間に配される相アームUAと、リアクトル110とから構成される。相アームUAは、ハイサイドアームとしての上アーム素子上アームスイッチング素子112とダイオード114とローサイドアームとしての下アーム素子下アームスイッチング素子116とダイオード118とで構成される。上アームスイッチング素子112と下アームスイッチング素子116には、それぞれ例えば、MOSFET又はIGBT等が採用される。リアクトル110は、相アームUAの中点共通接続点とバッテリ20の正極との間に挿入され、DC/DCコンバータ22により1次電圧V1と2次電圧V2との間で電圧を変換する際に、エネルギを放出及び蓄積する作用を有する。上アームスイッチング素子112は、ECU24から出力されるゲート駆動信号駆動電圧UHのハイレベルによりオンにされ、下アームスイッチング素子116は、ゲートの駆動信号駆動電圧ULのハイレベルによりオンにされる。なお、ECU24は、1次側1Sの平滑コンデンサ122に並列に設けられた電圧センサ120により1次電圧V1を検出し、電流センサ124により1次側1Sの電流1次電流I1[A]を検出する。また、ECU24は、2次側2Sの平滑コンデンサ128に並列に設けられた電圧センサ126により2次電圧V2を検出し、電流センサ130により2次側2Sの電流2次電流I2[A]を検出する。DC/DCコンバータ22の昇圧時には、第1のタイミングで、ゲート駆動信号ULがハイレベル及びゲート駆動信号UHがローレベルにされ、リアクトル110にバッテリ20からエネルギが蓄積されるバッテリ20の正側からリアクトル110、下アームスイッチング素子116、及びバッテリ20の負側に至る電流路。第2のタイミングで、ゲート駆動信号ULがローレベル及びゲート駆動信号UHがローレベルにされ、リアクトル110に蓄積されたエネルギがダイオード114を通じて2次側2Sに供給されるバッテリ20の正側からリアクトル110、ダイオード114、2次側2Sの正側、負荷33等、2次側2Sの負側、バッテリ20の負側の電流路。以降、昇圧時の第1のタイミングと第2のタイミングが繰り返される。DC/DCコンバータ22の降圧時には、第1のタイミングで、ゲート駆動信号UHがハイレベル及びゲート駆動信号ULがローレベルにされ、リアクトル110に2次側2SFCスタック40又はモータ14が回生中の負荷33からエネルギが蓄積されるとともにバッテリ20に充電される。第2のタイミングで、ゲート駆動信号UHがローレベル及びゲート駆動信号ULがローレベルにされ、リアクトル110に蓄積されたエネルギがダイオード118、リアクトル110を通じてバッテリ20に供給され、バッテリ20が充電される。なお、回生電力は、図2から分かるように、エアポンプ60等の補機負荷31にも供給可能である。以降、降圧時の第1のタイミングと第2のタイミングが繰り返される。DC/DCコンバータ22は、上述したチョッパ型として動作する他、直結型として動作することもできる。直結型として動作する場合、ゲート駆動信号UHがハイレベルにされるとともにゲート駆動信号ULがローレベルとされ、バッテリ20が放電する際には、1次側1Sからダイオード114を通じて2次側2Sに電流が供給され例えば、バッテリ20から負荷33に電力が供給され、バッテリ20が充電される場合には、2次側2Sから上アームスイッチング素子112を通じてバッテリ20に電流が供給される例えば、モータ14からバッテリ20に回生電力が供給される。ECU24は、通信線140図1等を介して、モータ14、インバータ16、FCユニット18、補機負荷31、バッテリ20及びDC/DCコンバータ22等を制御する。当該制御に際しては、メモリROMに格納されたプログラムを実行し、また、セル電圧モニタ42、流量センサ68、温度センサ72、電圧センサ100、120、126、電流センサ102、124、130、SOCセンサ104等の各種センサの検出値を用いる。ここでの各種センサには、上記センサに加え、開度センサ150、モータ回転数センサ152及び車速センサ154図1が含まれる。開度センサ150は、アクセルペダル156の踏み角度である開度アクセル開度θp[度]を検出する。回転数センサ152は、モータ14の回転数Nm[rpm]を検出する。車速センサ154は、FC車両10の車速Vs[km/h]を検出する。さらに、ECU24には、メインスイッチ158以下メインSW158という。が接続される。メインSW158は、FCユニット18及びバッテリ20からモータ14への電力供給の可否を切り替えるものであり、ユーザにより操作可能なスイッチエンジン車両のイグニッションスイッチに対応するスイッチである。ECU24は、マイクロコンピュータを含み、必要に応じて、タイマ、A/D変換器、D/A変換器等の入出力インタフェースを有する。なお、ECU24は、1つのECUのみからなるのではなく、モータ14、FCユニット18、バッテリ20及びDC/DCコンバータ22毎の複数のECUから構成することもできる。ECU24は、FCスタック40の状態、バッテリ20の状態、及びモータ14の状態の他、各種スイッチ及び各種センサからの入力負荷要求に基づき決定したFC車両10全体としてFCシステム12に要求される負荷から、FCスタック40が負担すべき負荷と、バッテリ20が負担すべき負荷と、回生電源モータ14が負担すべき負荷の配分分担を調停しながら決定し、モータ14、インバータ16、FCユニット18、バッテリ20及びDC/DCコンバータ22に指令を送出する。[基本的な制御動作の説明]次に、ECU24における基本制御の動作について説明する。この基本制御を前提として、第1~第3実施例を後述する。図5には、ECU24における基本的な制御メインルーチンのフローチャートが示されている。ステップS1において、ECU24は、メインSW158がオンであるかどうかを判定する。メインSW158がオンでない場合S1:NO、ステップS1を繰り返す。メインSW158がオンである場合S1:YES、ステップS2に進む。ステップS2において、ECU24は、FCシステム12に要求される負荷システム負荷Psys又はシステム要求負荷Psysという。[W]を計算する。ステップS3において、ECU24は、計算されたシステム負荷Psysに基づきFCシステム12のエネルギマネジメントを行う。ここにいうエネルギマネジメントは、FCスタック40の劣化を抑制しつつ、FCシステム12全体の出力の効率システム効率を向上することを企図している。ステップS4において、ECU24は、エネルギマネジメント処理結果に基づき、FCスタック40の周辺機器、すなわち、エアポンプ60、背圧弁64、及びウォータポンプ80の制御FC発電制御を行う。さらに、ステップS5において、ECU24は、モータ14のトルク制御を行う。ステップS6において、ECU24は、メインSW158がオフであるかどうかを判定する。メインSW158がオフでない場合S6:NO、ステップS2に戻る。メインSW158がオフである場合S6:YES、今回の処理を終了する。図6には、ステップS2のシステム負荷Psysを計算するフローチャートが示されている。ステップS11において、ECU24は、開度センサ150からアクセルペダル156の開度θpを読み込む。ステップS12において、ECU24は、回転数センサ152からモータ14の回転数Nm[rpm]を読み込む。ステップS13において、ECU24は、開度θpと回転数Nmに基づいてモータ14の予想消費電力Pm[W]を算出する。具体的には、図7に示す現在のモータ回転数Nm[rpm]とモータ予想消費電力Pm[W]とのマップ特性において、開度θp毎に回転数Nmと予想消費電力Pmの関係を記憶しておく。例えば、開度θpがθp1であるとき、特性180を用いる。同様に、開度θpがθp2、θp3、θp4、θp5、θp6であるとき、それぞれ特性182、184、186、188、190を用いる。そして、開度θpに基づいて回転数Nmと予想消費電力Pmとの関係を示す特性を特定した上で、回転数Nmに応じた予想消費電力Pmを特定する。なお、力行側の加速中は、正の値、回生側の減速中は、予想消費電力Pmは負の値、すなわち予想回生電力となる。ステップS14において、ECU24は、各補機負荷31から現在の動作状況を読み込む。ここでの補機負荷31には、例えば、図2に示すように、エアポンプ60、ウォータポンプ80及びエアコンディショナ90を含む高電圧系の補機や、低電圧バッテリ94、アクセサリ96及びECU24を含む低電圧系の補機が含まれる。例えば、エアポンプ60及びウォータポンプ80であれば、回転数Nap、Nwp[rpm]を読み込む。エアコンディショナ90であれば、その出力設定を読み込む。ステップS15において、ECU24は、各補機の現在の動作状況に応じて補機の消費電力Pa[W]を算出する。ステップS16において、ECU24は、モータ14の予想消費電力Pmと補機の消費電力Paの和仮システム負荷PmPaを求め、FC車両10全体での予想消費電力、すなわち、システム負荷PsysPsys=PmPa、Psys←PmPaとも表記する。を算出する。上記のように、本実施形態におけるエネルギマネジメントでは、FCスタック40の劣化を抑制しつつ、FCシステム12全体の出力の効率向上を図ることを企図している。図8は、FCスタック40を構成するFCセルの電圧セル電圧Vcell[V]とセルの劣化量Dとの関係の一例を示している。すなわち、図8中の曲線特性140は、セル電圧Vcellと劣化量Dとの関係を示す。図8において、電圧v1例えば、0.5Vを下回る領域以下白金凝集増加領域R1又は凝集増加領域R1という。では、FCセルに含まれる白金酸化白金について還元反応が激しく進行し、白金が過度に凝集する。電圧v1から電圧v2例えば、0.8Vまでは、還元反応が安定的に進行する領域以下白金還元安定領域R2又は還元安定領域R2という。である。電圧v2から電圧v3例えば、0.9Vまでは、白金について酸化還元反応が進行する領域以下白金酸化還元進行領域R3、又は酸化還元進行領域R3という。である。電圧v3から電圧v4例えば、0.95Vまでは、白金について酸化反応が安定的に進行する領域以下白金酸化安定領域R4又は酸化安定領域R4という。である。電圧v4からOCV開回路電圧までは、FCセルに含まれるカーボンの酸化が進行する領域以下カーボン酸化進行領域R5という。である。上記のように、図8では、セル電圧Vcellが白金還元安定領域R2又は白金酸化安定領域R4にあれば、FCセルの劣化の進行度合が小さい。一方、セル電圧Vcellが白金凝集増加領域R1、白金酸化還元進行領域R3、又はカーボン酸化進行領域R5にあれば、FCセルの劣化の進行度合が大きい。なお、図8では、曲線特性140を一義的に定まるような表記としているが、実際は、単位時間当たりにおけるセル電圧Vcellの変動量変動速度Acell[V/sec]に応じて曲線特性140は変化する。図9は、変動速度Acellが異なる場合の酸化の進行と還元の進行の様子の例を示すサイクリックボルタンメトリ図である。図9において、実線の曲線特性170は、変動速度Acellが高い場合を示し、破線の曲線特性172は、変動速度Acellが低い場合を示す。図9からわかるように、変動速度Acellに応じて酸化又は還元の進行度合が異なるため、必ずしも各電圧v1~v4は一義的に特定されない。また、FCセルの個体差によっても各電圧v1~v4は変化し得る。このため、電圧v1~v4は、理論値、シミュレーション値又は実測値に誤差分を反映させたものとして設定することが好ましい。また、FCセルの電流電圧特性IV特性は、一般的な燃料電池セルと同様、図10に通常と示すIV特性通常IV特性ともいう。162に示すように、セル電圧Vcellが下がるほど、セル電流Icell[A]が増加する。加えて、FCスタック40の発電電圧FC電圧Vfcは、セル電圧VcellにFCスタック40内の直列接続数Nfcを乗算したものである。直列接続数Nfcは、FCスタック40内で直列に接続されるFCセルの数であり、以下、単にセル数ともいう。図10の通常IV特性162は、カソードストイキ比≒酸素濃度は通常のストイキ比通常ストイキ比以上の酸素が豊潤な状態とされているときに得られる特性である。換言すれば酸素濃度は、通常の酸素濃度以上の酸素濃度とされる。なお、カソードストイキ比=カソード電極に供給されるエア流量/発電により消費されたエア流量、で表される。この実施形態において、カソードストイキ比を単にストイキ比ともいう。酸素が豊潤な状態とは、図11に示すように、カソードストイキ比≒酸素濃度を上昇させても、セル電流単セルの出力する電流Icellが略一定となり、飽和した状態となる通常ストイキ比以上の領域における酸素を意味する。水素についても同様である。すなわち、アノードストイキ比≒水素濃度=アノード電極に供給される水素流量/発電により消費された水素流量、で表される。次に、図12のフローチャートを参照して、ステップS4のFC発電制御中、基本制御基本発電制御について説明する。ステップS21において、ECU24は、バッテリ20の充放電係数αを算出し、算出した充放電係数αをステップS16で算出したシステム負荷Psysに乗算することで目標FC電力Pfctgtを算出するPfctgt←Psys×α。ここで、充放電係数αは、SOCセンサ104から入力される現在のSOC値と、図14の特性マップ163とに基づいて算出される。図14の特性163は、例えば、実測値、シミュレーション値を用いることができ、ECU24に予め記憶されている。また、ここでは、バッテリ20の目標SOC目標蓄電量を50[]とした場合を例示するが、これに限定されることはない。図14に示すように、SOC値が50[]よりも小さい充電を要する領域では、FCスタック40の発電を余剰とさせ、その余剰電力がバッテリ20に充電されるように、充放電係数αが1よりも大きくなる傾向となっている。一方、SOC値が50[]よりも大きい充電状態が十分な領域では、FCスタック40の発電を不足させ、その不足電力を補うようにバッテリ20が放電するように、充放電係数αが1よりも小さくなる傾向となっている。なお、ここでは、以下の説明の理解の便宜のために、充放電係数αはα=1として説明するPfctgt=Psys。次いで、ステップS22において、ECU24は、ステップS21で算出した目標発電電力Pfctgtが閾値電力Pthp以上であるかどうかを判定するPsys≧Pthp。ここで、閾値電力Pthpは、触媒が劣化しないと判断されるセル電圧0.8V、切替電圧、所定電圧と、FCスタック40を構成する単セル数Nfcと、FCスタック40の通常のIV特性162図10参照においてセル電圧を0.8Vとした場合における電流値Icellpとを乗算することで与えられる次の1式に示す固定値である。なお、図10において、目標電力Pfctgtの軸は線形ではない点に留意する。Pthp=0.8[V]×Nfc×Icellp1目標発電電力Pfctgtが閾値電力Pthp以上である場合にはステップS22:YES、ステップS23において、目標FC電力Pfctgtを得るべく、電圧可変電流可変制御モードA制御を実行する。このモードA制御は、主として、目標FC電力Pfctgtが相対的に高いときに用いられるものであり、目標酸素濃度Cotgtを通常酸素を豊潤な状態を含む。に維持した状態で、目標FC電圧Vfctgtを調整することによりFC電流Ifcを制御する。すなわち、図13に示すように、目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthp以上で実行されるモードA制御では、FCスタック40の通常IV特性162図10で示したものと同じ。を用いる。モードA制御では、目標FC電力Pfctgtに応じて目標FC電流Ifctgtを算出し、さらに目標FC電流Ifctgtに対応する目標FC電圧Vfctgtを算出する。そして、FC電圧Vfcが目標FC電圧Vfctgtとなるように、ECU24は、DC/DCコンバータ22を制御する。すなわち、2次電圧V2が目標FC電圧Vfctgtとなるように1次電圧V1をDC/DCコンバータ22により昇圧することで、FC電圧Vfcを制御してFC電流Ifcを制御する。以上のようなモードA制御によれば、目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthp以上の高負荷であっても、目標FC電力Pfctgtに応じて2次電圧V2FC電圧Vfcを、通常IV特性162に沿うようにDC/DCコンバータ22で変化させることで、基本的に、システム負荷PsysをFC電力Pfcにより賄うことができる。一方、ステップS22の判定において、目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthp未満である場合にはステップS22:NO、ステップS24において、ステップS24で算出した目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthq未満Pfctgt<Pthqであるか否かを判定する。ここで、閾値電力Pthqを、例えば、セル電圧VcellがVcell=0.9[V]に対応して決定されるので、閾値電力Pthqは、閾値電力Pthpより低い値に設定されるPthq<Pthp。図13参照。ステップS24の判定が否定的となる場合、すなわち、目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthp未満であって、且つ閾値電力Pthq以上である場合にはステップS24:NO、Pthq≦Pfctgt<Pthp、ステップS25において、電圧固定電流可変制御モードB制御を実行する。このモードB制御は、主として、システム負荷Psysが相対的に中くらいのときに用いられるものであり、目標セル電圧Vcelltgt=目標FC電圧Vfctgt/セル数Nfcを、酸化還元進行領域R3よりも低い電圧以下で設定された基準電圧{本実施形態では、電圧v2=0.8V}に固定すると共に、目標酸素濃度Cotgtを可変とすることにより、FC電流Ifcを可変とする。すなわち、図13に示すように、モードB制御では、閾値電力Pthq~Pthpの範囲において、セル電圧Vcellを一定Vcell=v2に保った状態で目標酸素濃度Cotgtを下げていくことで酸素濃度Coを下げる。図11に示したように、カソードストイキ比≒酸素濃度Coが低下するとセル電流IcellFC電流Ifcも低下する。このため、セル電圧Vcellを一定に保った状態Vcell=v2=0.8Vで目標酸素濃度Cotgtを増減させることで、セル電流IcellFC電流Ifc及びFC電力Pfcを制御することが可能となる。なお、FC電力Pfcの不足分は、バッテリ20からアシストする。この場合、ECU24は、DC/DCコンバータ22の昇圧率を調整することにより、酸化還元進行領域R3よりも低い電圧以下で設定された基準電圧{本実施形態では、電圧v2=0.8V}に目標FC電圧Vfctgtを固定し、さらに、目標FC電力Pfctgtに対応する目標FC電流Ifctgtを算出する。また、目標FC電圧Vfctgtが基準電圧であることを前提として、目標FC電流Ifctgtに対応する目標酸素濃度Cotgtを算出する図11及び図15参照。なお、図15は、FC電圧Vfcが基準電圧であるときの目標FC電流Ifctgtと目標酸素濃度Cotgtとの関係を示す。ここで、ECU24は、目標酸素濃度Cotgtに応じて各部への指令値を算出及び送信する。ここで算出される指令値には、エアポンプ60の回転数以下エアポンプ回転数Nap又は回転数Napという。、ウォータポンプ80の回転数以下ウォータポンプ回転数Nwp又は回転数Nwpという。、及び背圧弁64の開度以下背圧弁開度θbp又は開度θbpという。が含まれる。すなわち、図16及び図17に示すように、目標酸素濃度Cotgtに応じて目標エアポンプ回転数Naptgt、目標ウォータポンプ回転数Nwptgt及び目標背圧弁開度θbptgtが設定される。以上のようにして、ステップS25のモードB制御が実行される。次いで、ステップS26において、ECU24は、FCスタック40による発電が安定しているか否かを判定する。当該判定として、ECU24は、セル電圧モニタ42から入力される最低セル電圧が、平均セル電圧から所定電圧を減算した電圧よりも低い場合{最低セル電圧<平均セル電圧-所定電圧}、FCスタック40の発電が不安定であると判定する。なお、前記所定電圧は、例えば、実験値、シミュレーション値等を用いることができる。発電が安定している場合S26:YES、今回の処理を終える。発電が安定していない場合S26:NO、ステップS27において、ECU24は、目標酸素濃度Cotgtを1段増加させる通常の濃度に近づける。具体的には、エアポンプ60の回転数Napの増加及び背圧弁64の開度θbpの減少の少なくとも一方を1段階行う。ステップS28において、ECU24は、目標酸素濃度Cotgtが通常のIV特性における目標酸素濃度通常酸素濃度Conml未満であるか否かを判定する。目標酸素濃度Cotgtが通常酸素濃度Conml未満である場合S28:YES、ステップS26に戻る。目標酸素濃度Cotgtが通常酸素濃度Conml未満でない場合S28:NO、ステップS29において、ECU24は、FCユニット18を停止する。すなわち、ECU24は、FCスタック40への水素及び空気の供給を停止し、FCスタック40の発電を停止する。そして、ECU24は、図示しない警告ランプを点灯させ、運転者にFCスタック40が異常であることを通知する。なお、ECU24は、バッテリ20からモータ14に電力を供給し、FC車両10の走行は継続させる。上述したステップS24の判定において、目標FC電力Pfctgtが閾値電力Pthq未満である場合ステップS24:YES、ステップS30でモードC制御を行う。図13に示すように、モードC制御は、主として、システム負荷Psysが相対的に低いときに用いられるものであり、目標セル電圧Vcelltgt=目標FC電圧Vfctgt/セル数を、酸化還元進行領域R3外の電圧{本実施形態では、電圧v3=0.9V}に固定し、FC電流Ifcを可変とする。FC電力Pfcの不足分は、バッテリ20からアシストし、FC電力Pfcの余剰分は、バッテリ20に充電する。モードC制御では、図13に示すように、セル電圧Vcellを一定Vcell=v3に保った状態で目標酸素濃度Cotgtを下げていくことで酸素濃度Coを下げる。図11に示したように、カソードストイキ比≒酸素濃度Coが低下するとセル電流IcellFC電流Ifcも低下する。このため、セル電圧Vcellを一定に保った状態Vcell=v3=0.9Vで目標酸素濃度Cotgtを増減させることで、セル電流IcellFC電流Ifc及びFC電力Pfcを制御することが可能となる。なお、FC電力Pfcの不足分は、バッテリ20からアシストする。よって、モードC制御では、上述したステップS25のモードB制御と同様な制御処理、及びステップS26~S29の発電安定性に係る処理を実行する。以上のようにして、ステップS4のFC発電制御に係る基本発電制御を実行される。次に、図18には、ステップS5の処理に係るモータ14のトルク制御のフローチャートが示されている。ステップS41において、ECU24は、車速センサ154から車速Vsを読み込む。ステップS42において、ECU24は、開度センサ150からアクセルペダル156の開度θpを読み込む。ステップS43において、ECU24は、車速Vsと開度θpに基づいてモータ14の仮目標トルクTtgt_p[Nm]を算出する。具体的には、図示しない記憶手段に車速Vsと開度θpと仮目標トルクTtgt_pを関連付けたマップを記憶しておき、当該マップと、車速Vs及び開度θpとに基づいて仮目標トルクTtgt_pを算出する。ステップS44において、ECU24は、FCシステム12からモータ14に供給可能な電力の限界値限界供給電力Ps_lim[W]に等しいモータ14の限界出力モータ限界出力Pm_lim[W]を算出する。具体的には、限界供給電力Ps_lim及びモータ限界出力Pm_limは、FCスタック40からのFC電力Pfcとバッテリ20から供給可能な電力の限界値限界出力Pbat_lim[W]との和から補機の消費電力Paを引いたものであるPm_lim=Ps_lim←PfcPbat_lim-Pa。ステップS45において、ECU24は、モータ14のトルク制限値Tlim[Nm]を算出する。具体的には、モータ限界出力Pm_limを車速Vsで除したものをトルク制限値TlimとするTlim←Pm_lim/Vs。ステップS46において、ECU24は、目標トルクTtgt[Nm]を算出する。具体的には、ECU24は、仮目標トルクTtgt_pに対してトルク制限値Tlimによる制限を加えたものを目標トルクTtgtとする。例えば、仮目標トルクTtgt_pがトルク制限値Tlim以下である場合Ttgt_p≦Tlim、仮目標トルクTtgt_pをそのまま目標トルクTtgtとするTtgt←Ttgt_p。一方、仮目標トルクTtgt_pがトルク制限値Tlimを超える場合Ttgt_p>Tlim、トルク制限値Tlimを目標トルクTtgtとするTtgt←Tlim。そして、算出した目標トルクTtgtを用いてモータ14を制御する。図19には、上述した電力供給モードに係わるモードA制御、モードB制御、モードC制御と、FC電力Pfcと、FCスタック40の発電効率との関係が示されている。図19からわかるように、モードA制御では、基本的に、システム負荷Psysの全てをFC電力Pfcで賄いつつ、FCスタック40の発電効率を高く維持することができる。v2電圧固定低酸素ストイキ比可変制御のモードB制御では、基本的に、システム負荷Psysの全てをFC電力Pfcで賄うことで、バッテリ20の充放電の頻度を抑え、FCシステム12全体での出力効率を高くすることが可能である。モードC制御では、FC電力Pfcとバッテリ電力Pbatによりシステム負荷Psysを賄う。次に、上述した基本制御モードA、B、C制御を前提として、第1及び第2実施例について説明する。[第1実施例]上述した基本制御において、例えば、システム負荷システム要求負荷Psysが大きい場合には、上述したステップS22図12の処理に係る、図13中、電圧v2=0.8V以下での通常IV特性162に沿うモードA制御、すなわち、目標FC電圧Vfctgtが可変で、カソードストイキ比≒酸素濃度が通常とされ、且つFC電流Ifcが可変とされる制御が実行される。このモードA制御において、FC電圧Vfcは、図4に示すDC/DCコンバータ22より1次電圧V1、すなわちバッテリ20のバッテリ電圧Vbatを昇圧することで設定される。したがって、システム負荷システム要求負荷Psysが大きい場合に実行されるモードA制御では、DC/DCコンバータ22を昇圧スイッチングチョッピングすることによるスイッチング損失が発生する。詳しく説明すると、バッテリ20からモータ14へ電力を供給する力行時を含む負荷33への電力供給時には、例えば、DC/DCコンバータ22を昇圧モードとし、一定周期2π中の第1のタイミング期間で、図4中のゲート駆動信号ULをハイレベルにして下アームスイッチング素子116をオン状態にするとともに、ゲート駆動信号UHをローレベルにして上アームスイッチング素子112をオフ状態とし、この状態で下アームスイッチング素子116:ON、上アームスイッチング素子112:OFF、バッテリ20からリアクトル110にエネルギを蓄積する。この第1のタイミング期間では、平滑コンデンサ128から負荷33に電力が供給される。次に、前記一定周期2π中の残りの期間第2のタイミング期間では、ゲート駆動信号ULをローベルとすることで下アームスイッチング素子116:OFF、上アームスイッチング素子112:OFF、リアクトル110に蓄積されたエネルギ電力がバッテリ20からの電力に合成されてバッテリ20からリアクトル110及びダイオード112を通じて平滑コンデンサ128に供給されるとともに、負荷33に供給される。このようにDC/DCコンバータ22がスイッチング動作している場合のスイッチング損失は、概ねリアクトル110での交流損失熱として発散する。と下アームスイッチング素子116がオン状態であるときの損失と、ダイオード114が導通するときの損失の合成の損失となる。この損失分、バッテリ20の電力消費が増加し、システム効率が低下する。この第1実施例では、この損失に着目し、DC/DCコンバータ22が昇圧型で動作しているときのリアクトル110での交流損失と、下アームスイッチング素子116のスイッチング損失のゼロ値化を目的とする。スイッチング損失をゼロ値化するために、この第3実施例では、図4に示すDC/DCコンバータ22において、バッテリ20側からリアクトル110を介しダイオード114を通じて負荷33側に連続的に電流電力を供給させる、いわゆるDC/DCコンバータ22の直結状態とする制御を行う。この直結状態では、ECU24により、ゲート駆動信号UH及ゲート駆動信号ULがともにローレベルとされ上アームスイッチング素子112及び下アームスイッチング素子116がともにオフ状態に維持される。以上の点を踏まえ、図20のフローチャートを参照して第1実施例直結制御の動作について説明する。ステップS71において、ECU24は、FC車両10が駆動中走行中であるか否かを車速Vs等により判定する。FC車両10が駆動中走行中でない場合にはステップS71:NO、ステップS72で、上述した基本制御を行う。ステップS72での基本制御は、システム負荷システム要求負荷Psysが小さいので、モードB制御v2固定低酸素ストイキ比可変制御あるいはモードC制御v3固定低酸素ストイキ比可変制御が実行される。その一方、駆動中走行中である場合にはステップS71:YES、ステップS73において、バッテリ20の端子間電圧であるバッテリ電圧VbatがDC/DCコンバータ22を直結状態にすることができる電圧であるか否かが判定されるVbat=直結可能電圧か。。具体的には、ステップS73aにおいて、バッテリ電圧Vbatが、酸化還元進行領域R3の下限電圧v2×Nfc未満Vbat<v2×Nfcの電圧であるか否かを判定し、未満の電圧である場合にはステップS73a:YES、直結が可能であると判定する。ステップS73aにおいて、バッテリ電圧Vbatが酸化還元進行領域R3の下限電圧v2×Nfc以上の電圧であると判定されたときにはステップS73a:No、さらに、ステップS73bにおいて、バッテリ電圧Vbatが、酸化還元進行領域R3の上限電圧v3×Nfc以上の電圧であるか否かを判定し、以上の電圧である場合にはステップS73b:YES、直結が可能であると判定する。なお、ステップS73bの判定が否定的であるときにはステップS73a:NO且つステップS73b:NO、バッテリ電圧Vbatは、酸化還元進行領域R3内にあるのでv2<Vbat<v3、直結するとFCスタック40の劣化量Dが増大することから、直結が可能ではないと判定し、ステップS72において、基本制御を行う。この場合の基本制御は、上述したモードC制御とされる。ステップS73の判定が肯定的であるときステップS73:YES、直結が可能であるので、ECU24は、FCスタック40のシステム負荷システム要求負荷Psysを目標FC電力Pfctgtとし、FC目標電圧Vfctgtをバッテリ電圧VbatとしVfctgt=Vbat、目標酸素濃度Cotgtを可変することでFC電流Ifcを可変するモードF制御直結制御を行う。図21は、ステップS73aの条件が成立して時点t21から直結状態モードF制御となっている場合のタイムチャートを示している。なお、図21中、Vfcより下に描いたタイムチャートにおいて、太い破線で示したものは基本制御による変化特性を示し、太い実線で示したものは、この第1実施例による変化特性を示している。時点t21以降、基本制御では、直結フラグFdがオフ状態Fd=OFFとなっているが、この第1実施例による制御ではオン状態Fd=ONとなっている。そのため時点t21以降で、負荷33及びFCスタック40に対してバッテリ20がダイオード114を通じて直結状態とされている図4参照。結果、時点t21以降、バッテリ電圧VbatとFC電圧Vfcは同一の電圧Vbat=Vfcにされている。ダイオード114の電圧降下分は、逆流防止ダイオード98の電圧降下分により略相殺されている。基本制御モードA制御では、システム負荷システム要求負荷Psysが閾値電力Pthp図13参照以上となっている時点t22~t23の期間、及び時点t24以降の期間において、低酸素ストイキ比可変作動フラグFsがオフ状態とされ、モードA制御による基本制御が実行されているが、この第1実施例では、全期間で直結制御が実行されている。直結制御にすることで、DC/DCコンバータ22の損失は、リアクトル110での交流損失分と下アームスイッチング素子116のスイッチング損失分がゼロ値化され、ダイオード114の順方向降下電圧にバッテリ電流Ibatを乗算した損失分のみに低減される。[第1実施例のまとめ]以上説明したように、第1実施例に係る燃料電池システム12は、触媒を有し、前記触媒で酸素又は水素を反応させることで発電するFCスタック40と、前記酸素及び前記水素の少なくとも一方を、FCスタック40に供給するガス供給手段{燃料ガス供給手段水素タンク44、酸化剤ガス供給手段エアポンプ60}と、蓄電量に応じて出力電圧が変動するバッテリ20蓄電装置と、FCスタック40に並列且つバッテリ20に直列に設けられ、FCスタック40のFC電圧Vfcを調整するDC/DCコンバータ22電圧調整手段と、FCスタック40の出力電力により駆動される負荷33と、負荷33のシステム電力システム要求電力Psysを検出するとともに、FCスタック40、前記ガス供給手段、及びDC/DCコンバータ22を制御するECU24制御手段を有する。ECU24は、バッテリ20のバッテリ電圧Vbatが、FCスタック40の酸化還元進行電圧範囲酸化還元進行領域R3外の電圧Vbat≦v2×Nfc又はVbat≧v3×Nfcである場合には、DC/DCコンバータ22を直結状態バッテリ20のバッテリ電圧Vbat≒FCスタック40のFC電圧Vfcに制御するとともに、FCスタック40に供給する酸素又は水素の濃度を負荷33の要求電力に基づき決定される目標FC電力Pfctgtに追従するようにガス供給手段{燃料ガス供給手段水素タンク44、酸化剤ガス供給手段エアポンプ60}を制御するストイキ比可変制御を行う。。酸化還元進行領域R3外での電圧の直結Vfc=Vbatであるため、FCスタック40の劣化が防止される。しかも、直結であるのでDC/DCコンバータ22での昇降圧スイッチングに係わる電力損失スイッチング損失を皆無にすることができる。よって、この燃料電池システム12を搭載した燃料電池車両10において、電力損失が低減され、システム効率が向上する。[第2実施例]図22は、第2実施例に係るFCユニット18の概略構成を示している。この第2実施例に係るFCユニット18において、カソード系56aには、エアポンプ60、加湿器62、及び背圧弁64の他、循環弁カソード循環弁66が含まれる。この場合、背圧弁64の出力側の配管64bと空気取入口側入力側の配管60aとの間に、配管66a、循環弁66、及び配管66bが接続されている。これにより、排気ガスカソードオフガスの一部が循環ガスとして、配管66a、循環弁66及び配管66bを通って、配管60aに供給され、車外からの新規空気に合流し、エアポンプ60に吸気される。循環弁66は、例えば、バタフライ弁で構成され、その開度以下循環弁開度θc又は開度θcという。がECU24によって制御されることで循環ガスの流量が制御される。流量センサ70は、配管66bに取り付けられ、配管60aに向かう循環ガスの流量Qc[g/s]を検出してECU24に出力する。図23に示すように、排気ガスが通流する弁開度θcを大きくすればするほど、カソード流路74中の酸素濃度Coを低下させることができる。そこで、この第2実施例では、上述したステップS73の判定が肯定的となってステップS73:YES、直結が可能となったときに、ECU24は、FCスタック40のシステム負荷システム要求負荷Psysを目標FC電力Pfctgtとし、FC目標電圧Vfctgtをバッテリ電圧Vbatとし、目標酸素濃度Cotgtを可変することでFC電流Ifcを可変するモードF制御直結制御を行う際に、循環弁66の開度θcのみを可変することでFC電流Ifcを可変とする。すなわち、第2実施例では、モードF制御直結制御を行う際に、第1実施例のように、エアポンプ60の回転数や背圧弁64の開度を変えることなく、循環弁66の開度θcのみを可変することでFC電流Ifcを可変するようにしたので、制御が簡便になるという利点が得られる。[第3実施例]上述した第1実施例及び第2実施例の直結制御において、直結しようとするときに、バッテリ20のSOC値が高く、バッテリ電圧Vbatが高い値に保持されていると、バッテリ電圧Vbatが酸化還元進行領域R3内にある確率が高くなる。バッテリ電圧Vbatが酸化還元進行領域R3内にあるときに、直結させるとFCユニット40が劣化するので、バッテリ20のSOC値が高いと、実質上、直結することができなくなる。しかし、直結を禁止すると、DC/DCコンバータ22を作動させることとなり、コンバータ損失が増加し、車両効率が低下する。そこで、この第3実施例では、直結制御になる頻度ができるだけ高くなるように制御する構成を提供する。この場合、第1に、バッテリ20のバッテリ電圧Vbatが酸化還元進行電圧v2×Nfcより低い電圧となるように、バッテリ20のSOC値を制御する。第2に、直結時には、ストイキ比可変制御を行うことで、DC/DCコンバータ22のスイッチング動作を行わないようにして損失を低減させる。第3に、例えば、登坂での走行性能及び低温下における再始動のエネルギを確保するために、システム負荷Psys主にモータ負荷が高いとき、換言すれば、モータ14の予想消費電力Pm[W]が高いとき及び外気温が低いときにはバッテリ20のエネルギを使用する可能性が高いため、直結制御とはしない。上記第1~第3の観点を考慮した、図24のフローチャートを参照してこの第3実施例の動作について説明する。ステップS101において、図示しない外気温センサにより検出される外気温度Taが所定値である閾値温度Tath以上であるか否かが判定される。閾値温度Tathは、車種毎に適切な値に設定されるが、例えば、0[°C]~10[°C]程度以下の値に設定される。外気温度Taが低い程、再起動時に暖機等のためにエネルギが必要となるので、外気温度Taが閾値温度Tath以上に高い温度であることを、この第3実施例に係る直結制御の前提条件とする。ステップS101の判定が肯定的であるとき、ステップS102において、モータ予想消費電力Pm[W]を含むシステム負荷Psysが閾値電力Pthp[W]図13参照以下であるか否かが判定される。システム負荷Psys主にモータ負荷が高いときには、FCユニット40だけでシステム負荷Psysに対応することができず、不足分はバッテリ20のエネルギにより補うこととなるので、システム負荷Psys主にモータ負荷が余り高くないことを、この第3実施例に係る直結制御の前提条件とする。ステップS102の判定が肯定的であるとき、ステップS103において、バッテリ20の目標SOC値であるSOCtgtを、FCユニット40のセル電圧Vcellで酸化還元進行領域R3の下限電圧v2=0.8[V]に対応する閾値SOC値であるSOCth以下になるように制御する。具体的には、図25の特性180に示すように、バッテリ電圧Vbatを、閾値SOCthに対応するバッテリ電圧v2×Nfcより小さくなるJ領域中に設定する。このとき、DC/DCコンバータ22は、直結状態に制御され、FCユニット40の目標FC電圧Vfctgtがバッテリ電圧Vbatに設定されるVfctgt=Vbat。次いで、DC/DCコンバータ22を直結状態に制御した状態において、ステップS104では、目標酸素濃度Cotgtを通常ストイキ比以下の範囲で可変することで酸素濃度Coを可変して、FC電流Ifcを制御する。なお、ステップS101又はステップS102の判定が否定的であるとき、換言すれば、外気温度Taが閾値温度Tathより高いかモータ予想消費電力Pm[W]が高くて、システム負荷Psysが閾値電力Pthp[W]より高いときは、DC/DCコンバータ22が直結制御にされることがなく昇降圧制御スイッチング制御とされる。この場合、ステップS105において、バッテリ20の目標SOC値であるSOCtgtを、FCユニット40のセル電圧Vcellで酸化還元進行領域R3の下限電圧v2=0.8[V]に対応する閾値SOC値であるSOCthを上回るようにDC/DCコンバータ22で制御する。具体的には、図25の特性180に示すように、バッテリ電圧Vbatを、閾値SOCthより大きくなるv2×Nfcを上回るK領域中に設定する。次いで、ステップS106において、モータ予想消費電力Pm[W]モータ負荷が、FCユニット40で賄える電力Pfcnormal[W]以下であるか否かが判定される。ステップS106の判定が肯定的であるときには、ステップS107において、セル電圧Vcellを一定Vcell=v2に保った状態で目標酸素濃度Cotgtを通常ストイキ比以下の範囲で可変することで酸素濃度Coを可変して、FC電流Ifcを制御する。この場合、FCユニット40で賄うことができない電力は、バッテリ20の電力により賄われる。なお、ステップS106の判定が否定的であるとき、通常ストイキ比以下の範囲での酸素濃度Coの可変制御を停止し、ステップS108において通常ストイキ比としてFCユニット40を制御するとともに、FCユニット40で賄うことができない電力は、バッテリ20の電力により賄われる。図26は、時点t51~t52近傍まで直結制御とされ、時点t52近傍~時点t53まで非直結制御DC/DCコンバータ22による昇圧制御とされる場合のタイムチャートを示している。なお、図26中、FC電圧Vfcより下に描いたタイムチャートにおいて、太い破線で示したものは直結制御を行わない場合の従来技術に係る変化特性を示し、太い実線で示したものは、この第3実施例による変化特性を示している。第3実施例のように制御することで、システム負荷Psysが閾値電力Pthpより小さい場合には、直結状態となることがわかり、DC/DCコンバータ24でのスイッチング損失がゼロ値化される。すなわち、ステップS102の判定Psys≦Pthpが否定的となる時点t52近傍までは、直結フラグFdがオン状態Fd=ONで且つ低酸素ストイキ可変フラグFs ́がオン状態Fs ́=ONとなっている。したがって、FCユニット40の目標FC電圧Vfctgtがバッテリ電圧Vbatとされ、FCユニット40とバッテリ20とが直結状態非スイッチング状態となっている。DC/DCコンバータ22が直結状態とされるのでコンバータ損失を従来技術に比較して小さくすることができる。直結状態でのコンバータ損失は、コンバータ損失≒ダイオード114を通過する電流×ダイオード114の順方向電圧降下、になる。時点t52近傍でシステム負荷Psysが閾値電力Pthpを上回ると、直結状態は解消される。[変形例]なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。例えば、上述した実施例1~3では、基本的に、システム負荷システム要求負荷Psysに目標発電電力Pfctgtが追従する制御としているが、これに限らず、FCスタック40とバッテリ20の電力配分を決定して、Psysシステム要求電力←Pfctgt目標発電電力Pbattgt目標バッテリ電力という形式で制御するようにし、目標発電電力Pfctgtに追従するようにエアポンプ60の回転数Napを制御するようにすることもできる。また、上記実施形態では、FCシステム12をFC車両10に搭載したが、これに限らず、別の対象に搭載してもよい。例えば、FCシステム12を船舶や航空機等の移動体に用いることもできる。或いは、FCシステム12を家庭用電力システムに適用してもよい。上記実施形態では、FCスタック40と高電圧バッテリ20を並列に配置し、バッテリ20の手前にDC/DCコンバータ22を配置する構成としたが、これに限らない。例えば、図27に示すように、FCスタック40とバッテリ20を並列に配置し、昇圧式、降圧式又は昇降圧式のDC/DCコンバータ22をFCスタック40の手前に配置する構成であってもよい。あるいは、図28に示すように、FCスタック40とバッテリ20を並列に配置し、FCスタック40の手前にDC/DCコンバータ160を、バッテリ20の手前にDC/DCコンバータ22を配置する構成であってもよい。あるいは、図29に示すように、FCスタック40とバッテリ20を直列に配置し、バッテリ20とモータ14の間にDC/DCコンバータ22を配置する構成であってもよい。上記実施形態では、ストイキ比を調整する手段又は方法として、目標酸素濃度Cotgtを調整するものを用いたが、これに限らず、目標水素濃度を調整することも可能である。また、目標濃度の代わりに、目標流量又は目標濃度と目標流量の両方を用いることもできる。上記実施形態では、酸素を含む空気を供給するエアポンプ60を備える構成を例示したが、これに代えて又は加えて、水素を供給する水素ポンプを備える構成としてもよい。