JP2018041587A - 燃料電池システム - Google Patents

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Junya Suzuki
潤也 鈴木
英文 森
Hidefumi Mori
英文 森
秀昭 水野
Hideaki Mizuno
秀昭 水野
晃一郎 池田
Koichiro Ikeda
晃一郎 池田
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Abstract

【課題】燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを効率良く回収し、且つ圧縮機の駆動効率を向上させること。【解決手段】圧縮機１２は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い流量側で回生圧縮機１３よりも圧縮効率が高い。回生圧縮機１３は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも少ない流量側で圧縮機１２よりも圧縮効率が高い。燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量が基準流量よりも多い場合には、制御装置１６は、燃料電池システム１０の駆動を第１モードに切り換える。また、燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量が基準流量よりも少ない場合には、制御装置１６は、燃料電池システム１０の駆動を第２モードに切り換える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される燃料電池システムに関する。
水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池スタックを有する燃料電池システムを搭載した車両が実用化されている。例えば特許文献１に開示されているように、燃料電池システムにおいては、空気を圧縮する圧縮機が用いられている。燃料電池スタックの発電に寄与する酸素は、空気中に２割程度しか存在しないため、従来では、圧縮機から燃料電池スタックに供給された空気の８割程度は、燃料電池スタックの発電に寄与されることなく燃料電池スタックから排出されて大気へ放出されていた。これに対し、燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを、例えばタービン等で回収する技術がある。
燃料電池システムにおいては、要求発電量に応じて燃料電池スタックへ供給する空気の流量を変更している。例えば、要求発電量が小さい場合には、燃料電池スタックへ供給する空気の流量は少なく、要求発電量が大きい場合には、燃料電池スタックへ供給する空気の流量は多い。
特開２０１０−５５８１６号公報
ところで、要求発電量が小さく、燃料電池スタックへ供給する空気の流量が少ない場合には、燃料電池スタックから排出される空気の流量が少なくなるため、タービン等による空気の排気エネルギーの回収は期待できない。また、一般的に、圧縮機は、圧縮する空気の流量が多いときに、高い圧縮効率を発揮することができるように設計されている。よって、要求発電量が小さく、燃料電池スタックへ供給する空気の流量が少ないとき、すなわち、圧縮機において圧縮する空気の流量が少ない場合には、圧縮機の駆動効率が悪くなってしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを効率良く回収し、且つ圧縮機の駆動効率を向上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。
上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料電池スタックと、吸入口から供給された空気を圧縮して吐出口から吐出する圧縮機と、第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有し、前記第１の吸入吐出口から供給された空気の排気エネルギーを回収する回生機能と前記第２の吸入吐出口から供給された空気を圧縮して前記第１の吸入吐出口から吐出する圧縮機能とを有する回生圧縮機と、前記圧縮機の前記吐出口と前記燃料電池スタックとの間を繋ぐ第１流路と、前記第２の吸入吐出口に接続される第２流路と、前記燃料電池スタックと前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口との間を繋ぐ接続流路と、を備えた燃料電池システムであって、前記圧縮機は、前記圧縮機と前記回生圧縮機とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い流量側で前記回生圧縮機よりも圧縮効率が高く、前記回生圧縮機は、前記基準流量よりも少ない流量側で前記圧縮機よりも圧縮効率が高く、前記燃料電池スタックへ供給する空気の流量が前記基準流量よりも多い場合に、前記吐出口から吐出された空気を前記燃料電池スタックに供給するとともに、前記燃料電池スタックから排出された空気を前記回生圧縮機に供給する第１モードと、前記燃料電池スタックへ供給する空気の流量が前記基準流量よりも少ない場合に、空気を前記第２流路を介して前記第２の吸入吐出口から前記回生圧縮機に供給するとともに、前記第１の吸入吐出口から吐出された空気を前記燃料電池スタックに供給する第２モードと、に切り換える制御装置を備えた。
例えば、燃料電池スタックへ供給する空気の流量が基準流量よりも多い場合には、制御装置は、燃料電池システムの駆動を第１モードに切り換える。これによれば、圧縮機によって圧縮されて吐出口から吐出された空気が、第１流路を介して燃料電池スタックに供給されるとともに、燃料電池スタックから排出された空気が接続流路及び第１の吸入吐出口を介して回生圧縮機に供給され、燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを回生圧縮機によって効率良く回収することができる。また、燃料電池スタックへ供給する空気の流量が基準流量よりも少ない場合には、制御装置は、燃料電池システムの駆動を第２モードに切り換える。これによれば、第２流路を介して第２の吸入吐出口から回生圧縮機に空気が供給され、回生圧縮機によって圧縮されて第１の吸入吐出口から吐出された空気が、接続流路を介して燃料電池スタックに供給される。よって、燃料電池スタックへ供給する空気の流量が基準流量よりも少ないときに、燃料電池スタックに供給する空気を、圧縮機によって圧縮する必要が無く、圧縮機の駆動効率の低下を招くことが無い。以上のことから、燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを効率良く回収し、且つ圧縮機の駆動効率を向上させることができる。
また、前記第１流路を構成する第１配管と、前記第２流路を構成する第２配管と、一端が、前記第２配管に接続される第３配管と、前記第３配管の前記第２配管に対する弁開度を変更する第１三方弁と、を備え、前記制御装置は、前記第１モードのときに、前記第２配管のうち前記第３配管と前記第２配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第２配管のうち前記第３配管と前記第２配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通し、前記第２モードのときに、前記第３配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第２の吸入吐出口から前記回生圧縮機に供給されるように前記第１三方弁の前記弁開度を制御してもよい。
さらに、前記第１流路を構成する第１配管と、前記第２流路を構成する第２配管と、一端が、前記第２配管に接続される第３配管と、前記第３配管内に設けられる第１開閉弁と、前記第２配管のうち当該第２配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内に設けられる第２開閉弁と、を備え、前記制御装置は、前記第１モードのときに、前記第１開閉弁を閉弁するとともに前記第２開閉弁を開弁し、前記第２モードのときに、前記第１開閉弁を開弁するとともに前記第２開閉弁を閉弁するようにしてもよい。
また、上記燃料電池システムにおいて、前記第１流路を構成する第１配管と、前記第２流路を構成する第２配管と、一端が前記第２配管に接続されるとともに、他端が前記圧縮機の前記吸入口に接続される圧縮機配管に接続される第３配管と、前記第３配管の前記圧縮機配管に対する弁開度を変更する第２三方弁と、前記第２配管のうち当該第２配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内に設けられる第２開閉弁と、を備え、前記制御装置は、前記第１モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記吸入口から前記圧縮機に供給されるように前記第２三方弁を制御するとともに、前記第２開閉弁を開弁し、前記第２モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第３配管内へ流通するように前記第２三方弁を制御するとともに、前記第２開閉弁を閉弁するようにしてもよい。
さらに、前記第３配管の他端は、前記圧縮機の前記吸入口に接続される圧縮機配管に接続され、前記第３配管の前記圧縮機配管に対する弁開度を変更する第２三方弁を備え、前記制御装置は、前記第１モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記吸入口から前記圧縮機に供給され、前記第２モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第３配管内へ流通するように前記第２三方弁を制御してもよい。
また、前記第１配管内には、第３開閉弁が設けられていてもよい。
さらに、一端が、前記第１配管に接続される第４配管と、前記第４配管の前記第１配管に対する弁開度を変更する第３三方弁と、を備え、前記制御装置は、前記第１モードのときに、前記第１配管のうち当該第１配管と前記第４配管との接続箇所に対して前記圧縮機側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記燃料電池スタックに供給され、前記第２モードのときに、前記第１配管のうち当該第１配管と前記第４配管との接続箇所に対して前記燃料電池スタック側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第４配管内へ流通するように前記第３三方弁を制御してもよい。
上記課題を解決する燃料電池システムは、燃料電池スタックと、吸入口から供給された空気を圧縮して吐出する圧縮機と、を備えた燃料電池システムであって、第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有し、前記第１の吸入吐出口から供給された空気の排気エネルギーを回収する回生機能と前記第２の吸入吐出口から供給された空気を圧縮して前記第１の吸入吐出口から吐出する圧縮機能とを有する回生圧縮機と、前記圧縮機から吐出された空気が前記燃料電池スタックに供給されるとともに、前記燃料電池スタックから排出された空気のエネルギーを前記回生圧縮機によって回収する第１モード、及び前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出された空気が前記燃料電池スタックに供給される第２モードにそれぞれ切り換える制御装置と、を備え、前記第２モード時に前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出される空気の流量は、前記第１モード時に前記圧縮機から吐出される空気の流量よりも少なく、前記回生圧縮機の前記第２モード時の圧縮効率は、前記圧縮機から前記第２モード時に前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出される空気の流量を吐出させた場合の前記圧縮機の圧縮効率よりも高く、前記制御装置は、前記燃料電池スタックに対する要求発電量に基づいて、前記第１モードと前記第２モードとに切り換える。
この発明によれば、燃料電池スタックから排出される空気の排気エネルギーを効率良く回収し、且つ圧縮機の駆動効率を向上させることができる。
（ａ）は第１の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は第２の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は第３の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は第４の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は第５の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は第６の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。 （ａ）は別の実施形態における第１モードのときの燃料電池システムの概略構成図、（ｂ）は第２モードのときの燃料電池システムの概略構成図。
（第１の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第１の実施形態を図１にしたがって説明する。本実施形態の燃料電池システムは車両（燃料電池車）に搭載されている。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１１と、吸入口１２ａから供給された空気を圧縮して吐出口１２ｂから吐出する圧縮機１２とを備えている。圧縮機１２は、電動モータで駆動するターボ式の電動圧縮機である。燃料電池スタック１１は、複数のセルを直列に積層して構成されている。燃料電池スタック１１は、水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う。なお、燃料電池スタック１１の発電に寄与する酸素は、空気中に２割程度しか存在しないことから、燃料電池スタック１１に供給された空気の８割程度は、燃料電池スタック１１の発電に寄与されることなく燃料電池スタック１１から排出される。
燃料電池スタック１１は、図示しない走行用モータに電気的に接続されている。走行用モータは、燃料電池スタック１１を電力源として駆動する。走行用モータの動力は、図示しない動力伝達機構を介して車軸に伝達され、燃料電池車は、アクセル開度に応じた車速で走行する。
燃料電池システム１０は、回生圧縮機１３を備えている。回生圧縮機１３は、電動モータを備えた容積型の電動流体機械（例えばルーツ式流体機械）である。回生圧縮機１３は、第１の吸入吐出口１３ａと第２の吸入吐出口１３ｂとを有する。そして、回生圧縮機１３は、第１の吸入吐出口１３ａから供給された空気の排気エネルギーを回収する回生機能と第２の吸入吐出口１３ｂから供給された空気を圧縮して第１の吸入吐出口１３ａから吐出する圧縮機能とを有する。具体的には、回生圧縮機１３は、例えば、電動モータの駆動により図示しない一対のロータが回転することにより、空気を圧縮する。
圧縮機１２は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い流量側で回生圧縮機１３よりも圧縮効率が高い設計となっている。回生圧縮機１３は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも少ない流量側で圧縮機１２よりも圧縮効率が高い設計となっており、比較的小型のものである。
本実施形態の回生圧縮機１３は、燃料電池スタック１１から排出された空気によって一対のロータが回転し、その回転トルクによって、電動モータが発電機として機能して電動モータに回生電力が発生する。よって、回生圧縮機１３は、燃料電池スタック１１から排出される空気の排気エネルギーを回収可能になっている。電動モータに発生した回生電力は、図示しないバッテリに蓄電される。
燃料電池システム１０は、外部から空気が流入する圧縮機配管２０を備えている。圧縮機配管２０は、圧縮機１２の吸入口１２ａに接続される。また、燃料電池システム１０は、圧縮機１２の吐出口１２ｂと燃料電池スタック１１との間を繋ぐ第１流路を構成する第１配管２１を備えている。さらに、燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１１と回生圧縮機１３の第１の吸入吐出口１３ａとの間を繋ぐ接続流路を構成する接続配管２５を備えている。また、燃料電池システム１０は、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂに接続される第２流路を構成する第２配管２２を備えている。さらに、燃料電池システム１０は、一端が第２配管２２に接続されるとともに、他端が圧縮機配管２０に接続される第３配管２３を備えている。また、燃料電池システム１０は、一端が、第１配管２１に接続される第４配管２４を備えている。
燃料電池システム１０は、第３配管２３の第２配管２２に対する弁開度を変更する第１三方弁３１を備えている。第１三方弁３１は、第２配管２２と第３配管２３との接続箇所に設けられている。また、燃料電池システム１０は、第３配管２３の圧縮機配管２０に対する弁開度を変更する第２三方弁３２を備えている。第２三方弁３２は、圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に設けられている。さらに、燃料電池システム１０は、第４配管２４の第１配管２１に対する弁開度を変更する第３三方弁３３を備えている。第３三方弁３３は、第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に設けられている。
第１配管２１内には、第３開閉弁に相当する調圧弁３４が設けられている。調圧弁３４は、第１配管２１内において、第１配管２１と第４配管２４との接続箇所よりも燃料電池スタック１１側に位置する。
燃料電池システム１０は、第１配管２１に設けられるインタークーラ１４を備えている。インタークーラ１４は、第１配管２１において、第１配管２１と第４配管２４との接続箇所よりも圧縮機１２側に位置している。インタークーラ１４は、圧縮機１２の吐出口１２ｂから吐出された高温高圧の空気を冷却する。
燃料電池システム１０は、制御装置１６を備えている。第１三方弁３１、第２三方弁３２、第３三方弁３３及び調圧弁３４は、制御装置１６からの制御信号により、弁開度が調節される。
また、圧縮機１２は、制御装置１６からの制御信号により、圧縮機１２の駆動装置（インバータ）が制御され、圧縮機１２の駆動が制御される。同様に、回生圧縮機１３も、制御装置１６からの制御信号により、回生圧縮機１３の駆動装置（インバータ）が制御され、回生圧縮機１３の駆動が制御される。
制御装置１６は、運転者に操作されるアクセルペダル１７の操作量を検出するアクセルセンサ１７ｓからアクセル開度を示す信号を受信する。制御装置１６は、アクセル開度を示す信号に基づいて、燃料電池スタック１１に対する要求発電量を算出する。また、制御装置１６は、要求発電量を燃料電池スタック１１にて発電するために必要な燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力や流量を算出する。
燃料電池システム１０においては、要求発電量に応じて燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量を変更している。例えば、要求発電量が小さい場合には、燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量は少なく、要求発電量が大きい場合には、燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量は多い。
制御装置１６は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量に基づいて、燃料電池システム１０を、第１モードと第２モードとに切り換える。制御装置１６は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量が予め定められた基準値以上の場合に、燃料電池システム１０を第１モードに切り換える。また、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量が予め定められた基準値未満の場合に、燃料電池システム１０を第２モードに切り換える。
基準値は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる流量（基準流量）の空気を燃料電池スタック１１に供給した場合に燃料電池スタック１１が発電する発電量である。
第１モードでは、圧縮機１２の吐出口１２ｂから吐出された空気を第１配管２１を介して燃料電池スタック１１に供給するとともに、燃料電池スタック１１から排出された空気を接続配管２５を介して回生圧縮機１３に供給する。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気のエネルギーを回生圧縮機１３によって回収する。
第２モードでは、空気を第２配管２２を介して第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給するとともに、第１の吸入吐出口１３ａから吐出された空気を接続配管２５を介して燃料電池スタック１１に供給する。
第２モード時に回生圧縮機１３の第１の吸入吐出口１３ａから吐出される空気の流量は、第１モード時に圧縮機１２から吐出される空気の流量よりも少ない。また、回生圧縮機１３の第２モード時の圧縮効率は、圧縮機１２から第２モード時に回生圧縮機１３の第１の吸入吐出口１３ａから吐出される空気の流量を吐出させた場合の圧縮機１２の圧縮効率よりも高い。
図１（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に供給されるように第２三方弁３２の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。そして、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通した空気は、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給され、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図１（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するように第２三方弁３２の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通する。第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
例えば、低速での走行時や降坂走行時などのように、燃料電池スタック１１に対する要求発電量が予め定められた基準値未満である場合、すなわち、燃料電池スタック１１に供給される空気の流量が、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも少ない場合には、燃料電池システム１０は、第２モードで駆動する。このとき、回生圧縮機１３によって圧縮された空気が燃料電池スタック１１に供給されるため、燃料電池スタック１１に供給される空気を、圧縮機１２によって圧縮する必要が無く、圧縮機１２の駆動効率の低下を招くことが無い。
そして、例えば、高速での走行時や登坂走行時などのように、燃料電池スタック１１に対する要求発電量が予め定められた基準値以上である場合、すなわち、燃料電池スタック１１に供給される空気の流量が、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い場合には、燃料電池システム１０は、第１モードで駆動する。すると、圧縮機１２によって圧縮された空気が燃料電池スタック１１に供給されるとともに、燃料電池スタック１１から排出された空気の排気エネルギーが回生圧縮機１３によって効率良く回収される。
第１の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）圧縮機１２は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い流量側で回生圧縮機１３よりも圧縮効率が高い。回生圧縮機１３は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも少ない流量側で圧縮機１２よりも圧縮効率が高い。燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量が基準流量よりも多い場合には、制御装置１６は、燃料電池システム１０の駆動を第１モードに切り換える。これによれば、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから吐出された空気が、第１配管２１を介して燃料電池スタック１１に供給されるとともに、燃料電池スタック１１から排出された空気が接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出される空気の排気エネルギーを回生圧縮機１３によって効率良く回収することができる。また、燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量が基準流量よりも少ない場合には、制御装置１６は、燃料電池システム１０の駆動を第２モードに切り換える。これによれば、第２配管２２を介して第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に空気が供給され、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから吐出された空気が、接続配管２５を介して燃料電池スタック１１に供給される。よって、燃料電池スタック１１へ供給する空気の流量が基準流量よりも少ないときに、燃料電池スタック１１に供給する空気を、圧縮機１２によって圧縮する必要が無く、圧縮機１２の駆動効率の低下を招くことが無い。以上のことから、燃料電池スタック１１から排出される空気の排気エネルギーを効率良く回収し、且つ圧縮機１２の駆動効率を向上させることができる。
（２）燃料電池システム１０は、第１配管２１と、第２配管２２と、第３配管２３と、第１三方弁３１と、を備えている。制御装置１６は、第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。このような構成は、燃料電池システム１０を第１モードと第２モードとに切り換える構成として好適である。
（３）燃料電池システム１０は、第３配管２３の圧縮機配管２０に対する弁開度を変更する第２三方弁３２を備えている。制御装置１６は、第１モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるように第２三方弁３２を制御する。また、制御装置１６は、第２モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するように第２三方弁３２を制御する。このような構成は、燃料電池システム１０を第１モードと第２モードとに切り換える構成として好適である。
（４）第１配管２１内に、調圧弁３４が設けられている。これによれば、例えば、調圧弁３４を設けずに、制御装置１６によって燃料電池システム１０が第２モードに切り換えられているときに、圧縮機１２によって燃料電池スタック１１における空気の圧力を調節する場合に比べて、燃料電池スタック１１における空気の圧力を精度良く調節することができる。
（５）燃料電池システム１０は、第４配管２４の第１配管２１に対する弁開度を変更する第３三方弁３３を備えている。制御装置１６は、第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３を制御する。また、制御装置１６は、第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。これによれば、第２モードのときに、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、圧縮機１２を流通してしまうことを抑制することができる。
（第２の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第２の実施形態を図２にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０は、第３配管２３内に設けられる第１開閉弁４１と、第２配管２２のうち第２配管２２と第３配管２３との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内に設けられる第２開閉弁４２と、を備えている。なお、第２の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第３三方弁３３及び調圧弁３４が設けられている。そして、第２の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第１三方弁３１及び第２三方弁３２は設けられていない。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁するとともに第２開閉弁４２を開弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第１開閉弁４１が閉弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるようになっている。また、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第２開閉弁４２が開弁しているため、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３とは反対側に位置する配管内を流通するようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁するとともに第２開閉弁４２を閉弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第１開閉弁４１が開弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するようになっている。また、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第２開閉弁４２が閉弁しているため、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
次に、第２の実施形態の作用について説明する。
図２（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁するとともに第２開閉弁４２を開弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
そして、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通した空気は、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給され、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。
詳細には、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内へ流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図２（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁するとともに第２開閉弁４２を閉弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内にも流通する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第３配管２３内へ流通する。
第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
詳細には、第３配管２３内を流通する空気の一部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内にも流入する。しかし、第３配管２３内へ流通した空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）、（４）、（５）と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第３の実施形態を図３にしたがって説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０は、第２の実施形態と同様に第２開閉弁４２を備えている。また、第３の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第２三方弁３２、第３三方弁３３及び調圧弁３４が設けられている。そして、第３の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第１三方弁３１は設けられていない。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるように第２三方弁３２を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２開閉弁４２を開弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第２開閉弁４２が開弁しているため、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３とは反対側に位置する配管内を流通するようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するように第２三方弁３２を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第２開閉弁４２を閉弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第２開閉弁４２が閉弁しているため、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
次に、第３の実施形態の作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるように第２三方弁３２を制御する。また、制御装置１６は、第１モードのときに、第２開閉弁４２を開弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。そして、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通した空気は、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給され、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。
詳細には、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内へ流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図３（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するように第２三方弁３２を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第２開閉弁４２を閉弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通する。第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
詳細には、第３配管２３内を流通する空気の一部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内にも流入する。しかし、第３配管２３内を流通する空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。したがって、第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）、（４）、（５）と同様の効果を得ることができる。
（第４の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第４の実施形態を図４にしたがって説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０は、第２の実施形態と同様に第１開閉弁４１を備えている。また、第４の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第１三方弁３１、第３三方弁３３及び調圧弁３４が設けられている。そして、第４の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第２三方弁３２は設けられていない。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第１開閉弁４１が閉弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるようになっている。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第１開閉弁４１が開弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するようになっている。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
次に、第４の実施形態の作用について説明する。
図４（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
そして、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通した空気は、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給され、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図４（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内にも流通する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第３配管２３内へ流通する。
第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。
（第５の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第５の実施形態を図５にしたがって説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３配管２３の一端は第２配管２２に接続されており、他端が外部に連通している。燃料電池システム１０は、第２の実施形態と同様に第１開閉弁４１及び第２開閉弁４２を備えている。また、第５の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第３三方弁３３及び調圧弁３４が設けられている。そして、第５の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第１三方弁３１及び第２三方弁３２は設けられていない。
制御装置１６は、第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁するとともに第２開閉弁４２を開弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第１開閉弁４１が閉弁しているため、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内から第３配管２３に流入した空気が、第３配管２３における第１開閉弁４１よりも外部側に位置する配管内へ流入することが規制されている。また、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第２開閉弁４２が開弁しているため、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３とは反対側に位置する配管内を流通するようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁するとともに第２開閉弁４２を閉弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第１開閉弁４１が開弁しているため、外部から第３配管２３内へ流入した空気の大部分もしくは全部が第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に向かって流れるようになっている。また、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第２開閉弁４２が閉弁しているため、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるようになっている。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
次に、第５の実施形態の作用について説明する。
図５（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁するとともに第２開閉弁４２を開弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０及び吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給されるとともに圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。
詳細には、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内へ流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図５（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１開閉弁４１を開弁するとともに第２開閉弁４２を閉弁する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
詳細には、第３配管２３内を流通する空気の一部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内にも流入する。しかし、第３配管２３内を流通する空気の大部分は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。
回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。
（第６の実施形態）
以下、燃料電池システムを具体化した第６の実施形態を図６にしたがって説明する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３配管２３の一端は第２配管２２に接続されており、他端が外部に連通している。また、第６の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第１三方弁３１、第３三方弁３３及び調圧弁３４が設けられている。そして、第６の実施形態における燃料電池システム１０では、第１の実施形態で説明した第２三方弁３２は設けられていない。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気（圧縮機１２から排出された空気）の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気（燃料電池スタック１１から排出された空気）の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
次に、第６の実施形態の作用について説明する。
図６（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第３三方弁３３の開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、調圧弁３４の弁開度が全開になるように、調圧弁３４の駆動を制御する。なお、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、回生圧縮機１３に設けられた圧力調整バルブの開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０及び吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給されるとともに圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図６（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第４配管２４内へ流通するように第３三方弁３３を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、燃料電池スタック１１に供給する空気の圧力が、要求発電量を燃料電池スタック１１で発電するために必要な圧力となるように、調圧弁３４の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、圧縮機１２の駆動が停止されるように、圧縮機１２の駆動を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち第１配管２１と第４配管２４との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から第４配管２４内へ流通して大気へ排出される。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態において、第２三方弁３２を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第２の実施形態において、第１開閉弁４１を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第１〜第６の実施形態において、第３三方弁３３を削除して、調圧弁３４を第３三方弁として機能させ、第４配管２４の一端を、第１配管２１における調圧弁３４が設けられている位置に接続するようにしてもよい。
○ 第２の実施形態において、第１開閉弁４１を削除し、且つ第３三方弁３３を削除して、調圧弁３４を第３三方弁として機能させ、第４配管２４の一端を、第１配管２１における調圧弁３４が設けられている位置に接続するようにした燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第５及び第６の実施形態において、第３三方弁３３及び第４配管２４を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第１〜第６の実施形態において、調圧弁３４を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第１の実施形態において、第２三方弁３２を削除し、且つ調圧弁３４を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第２の実施形態において、第１開閉弁４１を削除し、且つ調圧弁３４を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第１〜第６の実施形態において、第３三方弁３３及び調圧弁３４を削除し、第４配管２４の一端を、第１配管２１における調圧弁３４が設けられていた位置に接続するようにしてもよい。
○ 第１の実施形態において、第２三方弁３２、第３三方弁３３及び調圧弁３４を削除し、第４配管２４の一端を、第１配管２１における調圧弁３４が設けられていた位置に接続するようにしてもよい。
○ 第２の実施形態において、第１開閉弁４１、第３三方弁３３及び調圧弁３４を削除し、第４配管２４の一端を、第１配管２１における調圧弁３４が設けられていた位置に接続するようにした燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第５及び第６の実施形態において、第３三方弁３３及び第４配管２４を削除し、且つ調圧弁３４を削除した燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 第１〜第６の実施形態では、回生圧縮機１３によって圧縮されて接続配管２５内に吐出された空気は、接続配管２５を介して燃料電池スタック１１に供給されているが、これに限らず、第１流路を介して燃料電池スタック１１に供給してもよい。例えば、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、燃料電池システム１０は、一端が第１配管２１に接続されるとともに、他端が接続配管２５に接続される迂回配管２６と、迂回配管２６の第１配管２１に対する開度を変更する第４三方弁５４と、迂回配管２６の接続配管２５に対する開度を変更する第５三方弁５５と、を備えていてもよい。さらに、燃料電池システム１０は、一端が、接続配管２５に接続される排出配管２７と、排出配管２７の接続配管２５に対する開度を変更する第６三方弁５６と、を備えていてもよい。第６三方弁５６は、接続配管２５のうち、第５三方弁５５が設けられた位置よりも燃料電池スタック１１側の位置に配置されている。また、燃料電池システム１０は、第３配管２３内に設けられる第１開閉弁４１と、第３配管２３の第２配管２２に対する開度を変更する第１三方弁３１と、を備えている。
図７（ａ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通するように第１三方弁３１の弁開度を制御する。また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１開閉弁４１を閉弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第１モードのときには、第１開閉弁４１が閉弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、吸入口１２ａから圧縮機１２に供給されるようになっている。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、第１配管２１のうち第１配管２１と迂回配管２６との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給されるように第４三方弁５４の弁開度を制御する。さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第１モードのときに、燃料電池スタック１１から排出される空気の大部分もしくは全部が、接続配管２５を介して第１の吸入吐出口１３ａに供給されるように第５三方弁５５及び第６三方弁５６の弁開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第１モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、第３配管２３内にも流入する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通する。
そして、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内へ流通した空気は、吸入口１２ａを介して圧縮機１２に空気が供給され、圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出される。圧縮機１２によって圧縮されて吐出口１２ｂから第１配管２１内に吐出された空気は、インタークーラ１４を通過する際に冷却される。さらに、インタークーラ１４を通過し、第１配管２１のうち第１配管２１と迂回配管２６との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気は、接続配管２５及び第１の吸入吐出口１３ａを介して回生圧縮機１３に供給され、回生圧縮機１３によって空気の排気エネルギーが回収される。さらに、回生圧縮機１３の第２の吸入吐出口１３ｂから吐出されて、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する。そして、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側とは反対側に位置する配管内を流通する空気が大気へ排出される。
図７（ｂ）に示すように、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、第３配管２３内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第２の吸入吐出口１３ｂから回生圧縮機１３に供給されるように第１三方弁３１の弁開度を制御するとともに、第１開閉弁４１を開弁する。具体的には、燃料電池システム１０が第２モードのときには、第１開閉弁４１が開弁しているため、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通するようになっている。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、接続配管２５のうち接続配管２５と迂回配管２６との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、迂回配管２６内へ流通するように第５三方弁５５の弁開度を制御する。
さらに、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、迂回配管２６内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第１配管２１のうち迂回配管２６と第１配管２１との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内へ流通するように第４三方弁５４の弁開度を制御する。
また、制御装置１６は、燃料電池システム１０が第２モードのときに、接続配管２５のうち接続配管２５と排出配管２７との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、排出配管２７内へ流通するように第６三方弁５６の弁開度を制御する。
したがって、燃料電池システム１０が第２モードのときには、外部から圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、第３配管２３内へ流通する。
詳細には、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の一部は、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側に位置する配管内にも流通する。しかし、圧縮機配管２０のうち圧縮機配管２０と第３配管２３との接続箇所に対して圧縮機１２側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分は、第３配管２３内へ流通する。
第３配管２３内へ流通した空気の大部分もしくは全部は、第２配管２２のうち第３配管２３と第２配管２２との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内へ流通し、第２の吸入吐出口１３ｂを介して回生圧縮機１３に供給される。回生圧縮機１３に供給された空気は、回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出される。回生圧縮機１３によって圧縮されて第１の吸入吐出口１３ａから接続配管２５内に吐出された空気の大部分もしくは全部は、接続配管２５のうち接続配管２５と迂回配管２６との接続箇所に対して回生圧縮機１３側に位置する配管内から迂回配管２６内へ流通する。迂回配管２６内を流通する空気の大部分もしくは全部は、第１配管２１のうち迂回配管２６と第１配管２１との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内へ流通し、燃料電池スタック１１に供給される。そして、燃料電池スタック１１から排出された空気の大部分もしくは全部が、接続配管２５のうち接続配管２５と排出配管２７との接続箇所に対して燃料電池スタック１１側に位置する配管内から排出配管２７内へ流通して大気へ排出される。
このような燃料電池システム１０の構成によれば、燃料電池システム１０が、第１モード及び第２モードのいずれのモードであっても、燃料電池スタック１１に供給される空気は、第１配管２１内から燃料電池スタック１１に供給されて接続配管２５内に排出されるようになる。よって、燃料電池スタック１１内の空気の流れを、第１モードと第２モードとで同じにすることができる。
なお、燃料電池システム１０が、第１モード及び第２モードのいずれのモードであっても、燃料電池スタック１１に供給される空気が、接続配管２５内から燃料電池スタック１１に供給されて第１配管２１内に排出されるような構成であってもよい。また、図７に示す実施形態において、調圧弁３４をさらに備えた燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 図７に示す実施形態において、例えば、回生圧縮機１３に第１の吸入吐出口１３ａが二つ設けられていてもよい。そして、燃料電池スタック１１から排出される空気が流通するとともに回生圧縮機１３の二つの第１の吸入吐出口１３ａの一方に接続される配管と、回生圧縮機１３の二つの第１の吸入吐出口１３ａの他方から吐出される空気が流通するとともに第１配管２１に接続される配管と、を備えた燃料電池システム１０であってもよい。
○ 第１〜第６の実施形態において、第３三方弁３３を削除し、第４配管２４内に開閉弁を設けた燃料電池システム１０の構成であってもよい。
○ 回生圧縮機１３は、容積型の電動流体機械であったが、例えば、遠心羽根車を備えたターボ式の電動流体機械であってもよい。この場合、回生圧縮機１３の遠心羽根車は、圧縮機１２と回生圧縮機１３とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも少ない流量側で圧縮機１２よりも圧縮効率が高い形状に設計されている。
○ 圧縮機１２は、電動モータで駆動するターボ式の電動流体機械であったが、例えば、スクロール式の電動流体機械やルーツ式の電動流体機械であってもよい。また、回生圧縮機１３が、例えば、スクロール式の電動流体機械やターボ式の電動流体機械であってもよい。
○ 上記各実施形態において、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量に関係性があるパラメータに基づいて、第１モードと第２モードとに切り換えてもよい。燃料電池スタック１１に対する要求発電量に関係性があるパラメータとして、例えば、圧縮機１２や回生圧縮機１３の吐出圧力や、圧縮機１２や回生圧縮機１３から燃料電池スタック１１に供給される空気の流量を用いてもよいし、燃料電池スタック１１に供給される空気の温度を用いてもよい。圧縮機１２や回生圧縮機１３の吐出圧力や、圧縮機１２や回生圧縮機１３から燃料電池スタック１１に供給される空気の流量、燃料電池スタック１１に供給される空気の温度は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量に対応して一義的に決まるパラメータである。よって、制御装置１６が、これらのパラメータに基づいて、第１モードと第２モードとに切り換えるということは、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に対する要求発電量に基づいて、第１モードと第２モードとに切り換えていることと同じである。
○ 上記各実施形態において、インタークーラ１４を削除してもよい。
○ 上記各実施形態において、燃料電池システム１０が第１モードのときに、制御装置１６は、燃料電池スタック１１へ供給する空気の圧力が、燃料電池スタック１１にて要求発電量を発電するために必要な圧力となるように回生圧縮機１３の回転数を制御してもよい。
１０…燃料電池システム、１１…燃料電池スタック、１２…圧縮機、１２ａ…吸入口、１２ｂ…吐出口、１３…回生圧縮機、１３ａ…第１の吸入吐出口、１３ｂ…第２の吸入吐出口、１６…制御装置、２０…圧縮機配管、２１…第１流路を構成する第１配管、２２…第２流路を構成する第２配管、２３…第３配管、２４…第４配管、２５…接続流路を構成する接続配管、３１…第１三方弁、３２…第２三方弁、３３…第３三方弁、３４…第３開閉弁に相当する調圧弁、４１…第１開閉弁、４２…第２開閉弁。

Claims (8)

  1. 燃料電池スタックと、
    吸入口から供給された空気を圧縮して吐出口から吐出する圧縮機と、
    第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有し、前記第１の吸入吐出口から供給された空気の排気エネルギーを回収する回生機能と前記第２の吸入吐出口から供給された空気を圧縮して前記第１の吸入吐出口から吐出する圧縮機能とを有する回生圧縮機と、
    前記圧縮機の前記吐出口と前記燃料電池スタックとの間を繋ぐ第１流路と、
    前記第２の吸入吐出口に接続される第２流路と、
    前記燃料電池スタックと前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口との間を繋ぐ接続流路と、を備えた燃料電池システムであって、
    前記圧縮機は、前記圧縮機と前記回生圧縮機とで圧縮効率が同等となる基準流量よりも多い流量側で前記回生圧縮機よりも圧縮効率が高く、
    前記回生圧縮機は、前記基準流量よりも少ない流量側で前記圧縮機よりも圧縮効率が高く、
    前記燃料電池スタックへ供給する空気の流量が前記基準流量よりも多い場合に、前記吐出口から吐出された空気を前記燃料電池スタックに供給するとともに、前記燃料電池スタックから排出された空気を前記回生圧縮機に供給する第１モードと、
    前記燃料電池スタックへ供給する空気の流量が前記基準流量よりも少ない場合に、空気を前記第２流路を介して前記第２の吸入吐出口から前記回生圧縮機に供給するとともに、前記第１の吸入吐出口から吐出された空気を前記燃料電池スタックに供給する第２モードと、に切り換える制御装置を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
  2. 前記第１流路を構成する第１配管と、
    前記第２流路を構成する第２配管と、
    一端が、前記第２配管に接続される第３配管と、
    前記第３配管の前記第２配管に対する弁開度を変更する第１三方弁と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１モードのときに、前記第２配管のうち前記第３配管と前記第２配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第２配管のうち前記第３配管と前記第２配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通し、
    前記第２モードのときに、前記第３配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第２の吸入吐出口から前記回生圧縮機に供給されるように前記第１三方弁の前記弁開度を制御す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。
  3. 前記第１流路を構成する第１配管と、
    前記第２流路を構成する第２配管と、
    一端が、前記第２配管に接続される第３配管と、
    前記第３配管内に設けられる第１開閉弁と、
    前記第２配管のうち当該第２配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内に設けられる第２開閉弁と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１モードのときに、前記第１開閉弁を閉弁するとともに前記第２開閉弁を開弁し、
    前記第２モードのときに、前記第１開閉弁を開弁するとともに前記第２開閉弁を閉弁す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。
  4. 前記第１流路を構成する第１配管と、
    前記第２流路を構成する第２配管と、
    一端が前記第２配管に接続されるとともに、他端が前記圧縮機の前記吸入口に接続される圧縮機配管に接続される第３配管と、
    前記第３配管の前記圧縮機配管に対する弁開度を変更する第２三方弁と、
    前記第２配管のうち当該第２配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記回生圧縮機側とは反対側に位置する配管内に設けられる第２開閉弁と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記吸入口から前記圧縮機に供給されるように前記第２三方弁を制御するとともに、前記第２開閉弁を開弁し、
    前記第２モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第３配管内へ流通するように前記第２三方弁を制御するとともに、前記第２開閉弁を閉弁す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。
  5. 前記第３配管の他端は、前記圧縮機の前記吸入口に接続される圧縮機配管に接続され、
    前記第３配管の前記圧縮機配管に対する弁開度を変更する第２三方弁を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記吸入口から前記圧縮機に供給され、前記第２モードのときに、前記圧縮機配管のうち前記圧縮機配管と前記第３配管との接続箇所に対して前記圧縮機側とは反対側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第３配管内へ流通するように前記第２三方弁を制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
  6. 前記第１配管内には、第３開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
  7. 一端が、前記第１配管に接続される第４配管と、
    前記第４配管の前記第１配管に対する弁開度を変更する第３三方弁と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記第１モードのときに、前記第１配管のうち当該第１配管と前記第４配管との接続箇所に対して前記圧縮機側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記燃料電池スタックに供給され、前記第２モードのときに、前記第１配管のうち当該第１配管と前記第４配管との接続箇所に対して前記燃料電池スタック側に位置する配管内を流通する空気の大部分もしくは全部が、前記第４配管内へ流通するように前記第３三方弁を制御することを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
  8. 燃料電池スタックと、
    吸入口から供給された空気を圧縮して吐出する圧縮機と、を備えた燃料電池システムであって、
    第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有し、前記第１の吸入吐出口から供給された空気の排気エネルギーを回収する回生機能と前記第２の吸入吐出口から供給された空気を圧縮して前記第１の吸入吐出口から吐出する圧縮機能とを有する回生圧縮機と、
    前記圧縮機から吐出された空気が前記燃料電池スタックに供給されるとともに、前記燃料電池スタックから排出された空気のエネルギーを前記回生圧縮機によって回収する第１モード、及び前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出された空気が前記燃料電池スタックに供給される第２モードにそれぞれ切り換える制御装置と、を備え、
    前記第２モード時に前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出される空気の流量は、前記第１モード時に前記圧縮機から吐出される空気の流量よりも少なく、
    前記回生圧縮機の前記第２モード時の圧縮効率は、前記圧縮機から前記第２モード時に前記回生圧縮機の前記第１の吸入吐出口から吐出される空気の流量を吐出させた場合の前記圧縮機の圧縮効率よりも高く、
    前記制御装置は、前記燃料電池スタックに対する要求発電量に基づいて、前記第１モードと前記第２モードとに切り換えることを特徴とする燃料電池システム。
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