JP2019160726A - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】空気動圧軸受の耐久性を向上させること。【解決手段】制御装置１６は、燃料電池スタック１１に要求される要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数が浮上回転数よりも小さい場合に、ブレーキ機構４１を駆動させて回転軸３３の回転を停止させる。このため、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システム１０が運転している場合に、タービン圧縮機３１の回転軸３３が、回転数が小さい状態で回転し続けてしまうことが回避される。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

近年、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである空気に含まれる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備え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。燃料電池システムは、例えば、空気を圧縮する電動圧縮機を備えている。電動圧縮機によって圧縮された空気は、燃料電池スタックに供給される。

また、特許文献１に開示されているように、燃料電池システムの中には、電動圧縮機に加えて、タービン圧縮機を備えているものもある。タービン圧縮機は、燃料電池スタックから排出される排出ガスによって回転するタービンホイールと、回転軸を介してタービンホイールと連結されたコンプレッサホイールと、を有している。タービン圧縮機は、電動圧縮機と直列接続されている。タービン圧縮機では、排出ガスの運動エネルギにより、タービンホイールが回転することにより回転軸が回転し、回転軸の回転に伴ってコンプレッサホイールが回転することにより空気が圧縮される。このように、燃料電池システムにおいては、燃料電池スタックに供給される空気を、電動圧縮機及びタービン圧縮機でそれぞれ圧縮する２段階圧縮を行っているものもある。

燃料電池システムでは、水素及び空気を燃料電池スタックに供給して、水素と酸素とを化学反応させることにより発電を行うため、燃料電池スタックに供給される空気及び水素に油などが混入すると、燃料電池スタックの発電効率が低下する虞がある。このため、例えば特許文献２のように、回転軸をハウジングに対して回転可能に支持するために、油を必要としない空気動圧軸受を用いているものがある。空気動圧軸受は、回転軸の回転数が空気動圧軸受により回転軸が浮上する浮上回転数に達するまでは、回転軸と接触した状態で回転軸を支持する。そして、回転軸の回転数が浮上回転数に達すると、回転軸と空気動圧軸受との間に生じる動圧によって、空気動圧軸受により回転軸が浮上し、空気動圧軸受は、回転軸と非接触の状態で回転軸を支持する。

特開平１１−２３８５２０号公報 特開２０１３−９３１３４号公報

ところで、タービン圧縮機では、燃料電池スタックから排出される排出ガスの運動エネルギとコンプレッサホイールの回転によって圧縮された空気の昇圧エネルギとの釣り合いで、回転軸の回転数が決定される。このため、燃料電池スタックから排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システムが運転している場合では、タービン圧縮機の回転軸が、回転数が小さい状態で回転し続けることになる。そして、回転軸の回転数が、空気動圧軸受により回転軸が浮上する浮上回転数に達するまでは、回転軸が空気動圧軸受と接触した状態で回転するため、この状態が長く続くほど、回転軸と空気動圧軸受とが摺動する時間が長くなり、空気動圧軸受の耐久性が悪化する。

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、空気動圧軸受の耐久性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、燃料ガスと酸化剤ガスに含まれる酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスを圧縮する電動圧縮機と、前記電動圧縮機と直列接続されるとともに前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスを圧縮するタービン圧縮機と、を備え、前記タービン圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジング内に収容される回転軸と、前記回転軸の一端側に連結されるとともに前記燃料電池スタックから排出される排出ガスによって回転するタービンホイールと、前記回転軸の他端側に連結されるとともに前記回転軸の回転に伴って回転することにより前記酸化剤ガスを圧縮するコンプレッサホイールと、を有し、前記回転軸が空気動圧軸受によって前記ハウジングに対して回転可能に支持されている燃料電池システムであって、前記回転軸の回転を停止させるブレーキ機構と、前記ブレーキ機構の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記燃料電池スタックに要求される要求発電量によって決定される前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスの目標流量と、前記要求発電量によって決定される前記燃料電池スタック内の目標圧力と、から関係付けられる前記回転軸の目標回転数が前記空気動圧軸受により前記回転軸が浮上する浮上回転数よりも小さい場合に、前記ブレーキ機構を駆動させて前記回転軸の回転を停止させる。

これによれば、制御装置は、燃料電池スタックに供給される酸化剤ガスの目標流量と、燃料電池スタック内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸の目標回転数が空気動圧軸受により回転軸が浮上する浮上回転数よりも小さい場合に、ブレーキ機構を駆動させて回転軸の回転を停止させる。このため、燃料電池スタックから排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システムが運転している場合に、タービン圧縮機の回転軸が、回転数が小さい状態で回転し続けてしまうことを回避することができる。したがって、回転軸の回転数が、空気動圧軸受により回転軸が浮上する浮上回転数に達するまで、回転軸が空気動圧軸受と接触した状態で長時間回転してしまうといった問題が解消され、空気動圧軸受の耐久性を向上させることができる。

この発明によれば、空気動圧軸受の耐久性を向上させることができる。

実施形態における燃料電池システムの概略構成図。 燃料電池スタックに供給される空気の目標流量、燃料電池スタック内の目標圧力、及び回転軸の目標回転数の関係を示すグラフ。

以下、燃料電池システムを具体化した一実施形態を図１及び図２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、例えば、燃料電池車などの車両に搭載されている。
図１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、燃料電池スタック１１に供給される酸化剤ガスである空気を圧縮する電動圧縮機２１と、電動圧縮機２１と直列接続されるとともに燃料電池スタック１１に供給される空気を圧縮するタービン圧縮機３１と、を備えている。燃料電池スタック１１は、例えば、複数のセルを有している。各セルは、酸素極と、水素極と、両極の間に配置された電解質膜とが積層されて構成されている。そして、燃料電池スタック１１は、燃料ガスである水素と空気に含まれる酸素とを化学反応させて発電を行う。なお、酸化剤ガスとしては、酸素を含むガスであれば任意である。

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により発電された電力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、車両は、アクセルペダルのアクセル開度に応じた車速で走行する。

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から排出ガスとして排出される。

燃料電池スタック１１は、空気が供給される供給口１１ａと、空気が排出ガスとして排出される排出口１１ｂと、供給口１１ａと排出口１１ｂとを繋ぐ空気流路１１ｃと、を有している。空気流路１１ｃでは、供給口１１ａから供給された空気が排出口１１ｂに向けて流れる。

電動圧縮機２１は、電動圧縮機ハウジング２２と、電動圧縮機ハウジング２２内に収容される電動モータ２３と、電動モータ２３の駆動によって回転する連結軸２４と、連結軸２４に連結される圧縮部２５と、を有している。電動モータ２３は、図示しないバッテリから電力が供給されることにより駆動して連結軸２４を回転させる。圧縮部２５は、連結軸２４が回転することにより駆動して空気を圧縮する。本実施形態において、圧縮部２５は、連結軸２４の端部に連結され、連結軸２４と一体的に回転するインペラであり、電動圧縮機２１では、インペラが回転することにより圧縮動作が行われる。なお、圧縮部２５の具体的な型式は、本実施形態のようなインペラ式に限らず任意であり、例えば、スクロール式やルーツ式などであってもよい。

電動圧縮機ハウジング２２は、空気が吸入される吸入口２２ａと、空気が吐出される吐出口２２ｂと、を有している。また、燃料電池システム１０は、電動圧縮機用流路１２を備えている。電動圧縮機用流路１２は、例えば、配管等で構成されている。電動圧縮機用流路１２の一端は大気に開放されており、電動圧縮機用流路１２の他端は吸入口２２ａに接続されている。そして、外部からの空気が電動圧縮機用流路１２を流れて吸入口２２ａに吸入される。圧縮部２５は、吸入口２２ａから吸入された空気を圧縮する。そして、圧縮部２５で圧縮された空気は吐出口２２ｂから吐出される。

タービン圧縮機３１は、ハウジング３２と、ハウジング３２内に収容される回転軸３３と、回転軸３３の一端側に連結されるタービンホイール３４と、回転軸３３の他端側に連結されるコンプレッサホイール３５と、を有している。

ハウジング３２内には、コンプレッサホイール３５が収容される収容室３６が形成されている。また、ハウジング３２内には、タービンホイール３４が収容されるタービン室３７が形成されている。回転軸３３の一端部は、収容室３６内に突出している。そして、回転軸３３の一端部には、コンプレッサホイール３５が連結されている。回転軸３３の他端部は、タービン室３７内に突出している。そして、回転軸３３の他端部には、タービンホイール３４が連結されている。

コンプレッサホイール３５及びタービンホイール３４は、回転軸３３と一体的に回転するインペラである。タービンホイール３４は、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスによって回転する。コンプレッサホイール３５は、回転軸３３の回転に伴って回転することにより空気を圧縮する。

ハウジング３２は、空気が吸入される吸入口３２ａと、空気が吐出される吐出口３２ｂと、を有している。また、ハウジング３２内には、吸入口３２ａと収容室３６とを連通する第１連通路３２１が形成されている。さらに、ハウジング３２内には、収容室３６と吐出口３２ｂとを連通する第２連通路３２２が形成されている。

燃料電池システム１０は、電動圧縮機２１とタービン圧縮機３１とを接続する接続流路１３を備えている。接続流路１３は、例えば、配管等で構成されている。接続流路１３の一端は、電動圧縮機２１の吐出口２２ｂに接続されており、接続流路１３の他端はタービン圧縮機３１の吸入口３２ａに接続されている。そして、電動圧縮機２１で圧縮されて吐出口２２ｂから接続流路１３に吐出された空気が、接続流路１３を流れて吸入口３２ａに吸入される。コンプレッサホイール３５は、吸入口３２ａから吸入されて第１連通路３２１を介して収容室３６内に流入した空気を圧縮する。そして、コンプレッサホイール３５で圧縮された空気は、収容室３６から第２連通路３２２を介して吐出口３２ｂから吐出される。

したがって、タービン圧縮機３１は、電動圧縮機２１で１度圧縮された空気を圧縮している。よって、本実施形態の燃料電池システム１０においては、燃料電池スタック１１に供給される空気を、電動圧縮機２１及びタービン圧縮機３１でそれぞれ圧縮する２段階圧縮を行っている。

燃料電池システム１０は、タービン圧縮機３１と燃料電池スタック１１とを接続する供給流路１４を備えている。供給流路１４は、例えば、配管等で構成されている。供給流路１４の一端は、タービン圧縮機３１の吐出口３２ｂに接続されるとともに、供給流路１４の他端は、燃料電池スタック１１の供給口１１ａに接続されている。そして、吐出口３２ｂから吐出された空気は、供給流路１４を流れて供給口１１ａに供給される。

ハウジング３２は、排出ガスが導入される導入口３２ｃと、タービン室３７を通過した排出ガスが排出される排出口３２ｄと、を有している。また、燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１１の排出口１１ｂから排出される排出ガスが流れる排出流路１５を備えている。排出流路１５は、例えば、配管等で構成されている。排出流路１５の一端は排出口１１ｂに接続されるとともに、排出流路１５の他端は導入口３２ｃに接続されている。そして、排出口１１ｂから排出された排出ガスは、排出流路１５を流れて導入口３２ｃに導入される。

ハウジング３２内には、導入口３２ｃとタービン室３７とを繋ぐ連通路３８が形成されている。タービン圧縮機３１は、連通路３８の流路断面積を調整して燃料電池スタック１１に供給される空気の圧力を調整する圧力調整弁３９を有している。圧力調整弁３９は、例えば、タービンホイール３４の外周の位置に周方向に複数配列されるノズルベーンと、複数のノズルベーンを回動させる回動機構部と、を有している。そして、回動機構部によって複数のノズルベーンが回動することにより、連通路３８の流路断面積が調整される。

燃料電池システム１０は、制御装置１６を備えている。また、燃料電池システム１０は、圧力センサ１７を備えている。圧力センサ１７は、排出流路１５を流れる排出ガスの圧力を検出する。排出流路１５を流れる排出ガスの圧力は、燃料電池スタック１１内の圧力に相当する。圧力センサ１７は、制御装置１６と電気的に接続されている。そして、圧力センサ１７により検出された検出信号は、制御装置１６に送信される。

燃料電池システム１０は、流量センサ１８を備えている。流量センサ１８は、電動圧縮機用流路１２を流れる空気の流量を検出する。電動圧縮機用流路１２を流れる空気の流量は、燃料電池スタック１１に供給される空気の流量に相当する。流量センサ１８は、制御装置１６と電気的に接続されている。そして、流量センサ１８により検出された検出信号は、制御装置１６に送信される。

制御装置１６は、電動モータ２３と電気的に接続されている。そして、制御装置１６は、電動モータ２３の駆動を制御する。また、制御装置１６は、圧力調整弁３９と電気的に接続されている。制御装置１６は、アクセルペダルの操作態様等に基づいて燃料電池スタック１１に要求される要求発電量を算出し、その要求発電量に基づいて、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、燃料電池スタック１１内の目標圧力と、を導出する。よって、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量、及び燃料電池スタック１１内の目標圧力は、燃料電池スタック１１に要求される要求発電量によって決定される。

制御装置１６は、流量センサ１８により検出される流量が目標流量になるように、電動モータ２３の駆動、すなわち連結軸２４の回転数を制御する。また、制御装置１６は、圧力センサ１７により検出される圧力が目標圧力になるように、圧力調整弁３９の開度を制御する。そして、制御装置１６により圧力調整弁３９の開度が制御されることにより、燃料電池スタック１１に供給される空気の圧力、すなわち燃料電池スタック１１内の圧力が調整される。なお、圧力調整弁３９の開度は、複数のノズルベーンの回動角度である。そして、燃料電池スタック１１に供給される空気の圧力が調整されることにより、燃料電池スタック１１内の湿度が調整される。燃料電池スタック１１内の湿度は、燃料電池スタック１１の発電を効率良く行うために、予め定められた所望の湿度に調整される。

また、圧力調整弁３９によって連通路３８の流路断面積が調整されることにより、連通路３８からタービン室３７に導入される排出ガスの圧力が調整される。タービンホイール３４は、圧力調整弁３９を通過した排出ガスが吹き付けられることによって回転する。タービン圧縮機３１では、排出ガスの運動エネルギにより、タービンホイール３４が回転することにより回転軸３３が回転し、回転軸３３の回転に伴ってコンプレッサホイール３５が回転することにより空気が圧縮される。そして、タービン室３７を通過した排出ガスは、排出口３２ｄから外部へ排出される。

回転軸３３は、空気動圧軸受４０によってハウジング３２に対して回転可能に支持されている。本実施形態において、空気動圧軸受４０は、回転軸３３におけるコンプレッサホイール３５寄り、及び回転軸３３におけるタービンホイール３４寄りに一つずつ配置されている。空気動圧軸受４０は、回転軸３３の回転数が空気動圧軸受４０により回転軸３３が浮上する浮上回転数に達するまでは、回転軸３３と接触した状態で回転軸３３を支持する。そして、回転軸３３の回転数が浮上回転数に達すると、回転軸３３と空気動圧軸受４０との間に生じる動圧によって、空気動圧軸受４０により回転軸３３が浮上し、空気動圧軸受４０は、回転軸３３と非接触の状態で回転軸３３を支持する。

燃料電池システム１０は、回転軸３３の回転を停止させるブレーキ機構４１を備えている。ブレーキ機構４１は、例えば、回転軸３３の径方向外側に回転軸３３を挟むように配置された一対のブレーキパッド４１ａ，４１ｂと、ソレノイド４１ｃと、を有している。一対のブレーキパッド４１ａ，４１ｂは、回転軸３３の回転軸線方向において、二つの空気動圧軸受４０の間に配置されている。

ブレーキ機構４１は、制御装置１６と電気的に接続されている。そして、制御装置１６は、ブレーキ機構４１の駆動を制御する。具体的には、制御装置１６は、ブレーキ機構４１のソレノイド４１ｃへの通電を制御する。そして、ブレーキ機構４１は、ソレノイド４１ｃへの通電が行われると、一対のブレーキパッド４１ａ，４１ｂが回転軸３３の外周面に圧着され、回転軸３３の回転を停止する。

図２に示すように、制御装置１６には、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数を導き出す２次元マップが予め記憶されている。そして、制御装置１６は、２次元マップから導き出される回転軸３３の目標回転数が浮上回転数よりも小さい（例えば図２において斜線で示す領域Ａ１）場合に、ブレーキ機構４１を駆動させて回転軸３３の回転を停止させる。つまり、制御装置１６は、要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数が浮上回転数よりも小さい場合に、ブレーキ機構４１を駆動させて回転軸３３の回転を停止させる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数が浮上回転数よりも小さい場合に、ブレーキ機構４１を駆動させて回転軸３３の回転を停止させる。このため、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システム１０が運転している場合には、ブレーキ機構４１によって回転軸３３の回転が停止され、タービン圧縮機３１の駆動が停止される。よって、タービン圧縮機３１における空気の圧縮が行われずに、電動圧縮機２１によって圧縮された空気が、吐出口２２ｂ、接続流路１３、吸入口３２ａ、第１連通路３２１、収容室３６、第２連通路３２２、吐出口３２ｂ、及び供給流路１４を通過して燃料電池スタック１１に供給される。

そして、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数が浮上回転数に達すると、ブレーキ機構４１による回転軸３３の回転の停止を解除する。これにより、タービン圧縮機３１が駆動して、タービン圧縮機３１における空気の圧縮が行われ、燃料電池スタック１１には、電動圧縮機２１及びタービン圧縮機３１でそれぞれ圧縮された空気が供給される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）タービン圧縮機３１では、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの運動エネルギとコンプレッサホイール３５の回転によって圧縮された空気の昇圧エネルギとの釣り合いで、回転軸３３の回転数が決定される。このため、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システム１０が運転している場合では、タービン圧縮機３１の回転軸３３が、回転数が小さい状態で回転し続けることになる。そこで、制御装置１６は、燃料電池スタック１１に要求される要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、要求発電量によって決定される燃料電池スタック１１内の目標圧力と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数が浮上回転数よりも小さい場合に、ブレーキ機構４１を駆動させて回転軸３３の回転を停止させる。このため、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの運動エネルギが小さい運転条件で燃料電池システム１０が運転している場合に、タービン圧縮機３１の回転軸３３が、回転数が小さい状態で回転し続けてしまうことを回避することができる。したがって、回転軸３３の回転数が、空気動圧軸受４０により回転軸３３が浮上する浮上回転数に達するまで、回転軸３３が空気動圧軸受４０と接触した状態で長時間回転してしまうといった問題が解消され、空気動圧軸受４０の耐久性を向上させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、燃料電池システム１０は、例えば、排出流路１５を流れる排出ガスの温度を検出する温度センサを備えていてもよい。そして、制御装置１６には、燃料電池スタック１１に供給される空気の目標流量と、燃料電池スタック１１内の目標圧力と、燃料電池スタック１１から排出される排出ガスの温度と、から関係付けられる回転軸３３の目標回転数を導き出す３次元マップが予め記憶されていてもよい。これによれば、回転軸３３の目標回転数をさらに精度良く導き出すことができる。

○ 実施形態において、電動圧縮機２１とタービン圧縮機３１との位置関係を逆にしてもよい。すなわち、電動圧縮機２１が、タービン圧縮機３１で１度圧縮された空気を圧縮するようにしてもよい。

○ 実施形態において、ブレーキ機構４１の構成は、特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、圧力センサ１７は、排出流路１５を流れる排出ガスの圧力を検出するのではなく、例えば、供給流路１４を流れる空気の圧力を検出するようにしてもよい。供給流路１４を流れる空気の圧力は、燃料電池スタック１１内の圧力に相当する。

○ 実施形態において、流量センサ１８は、電動圧縮機用流路１２を流れる空気の流量を検出するのではなく、例えば、供給流路１４を流れる空気の流量を検出するようにしてもよい。供給流路１４を流れる空気の流量は、燃料電池スタック１１に供給される空気の流量に相当する。

○ 実施形態において、圧力調整弁３９の具体的な構成は特に限定されるものではない。要は、圧力調整弁３９は、連通路３８の流路断面積を調整して燃料電池スタック１１に供給される空気の圧力を調整することができるものであればよい。

○ 実施形態において、燃料電池システム１０は、車両以外に搭載されていてもよい。

１０…燃料電池システム、１１…燃料電池スタック、１６…制御装置、２１…電動圧縮機、３１…タービン圧縮機、３２…ハウジング、３３…回転軸、３４…タービンホイール、３５…コンプレッサホイール、４０…空気動圧軸受、４１…ブレーキ機構。

Claims (1)

1. 燃料ガスと酸化剤ガスに含まれる酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池スタックと、
   前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスを圧縮する電動圧縮機と、
   前記電動圧縮機と直列接続されるとともに前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスを圧縮するタービン圧縮機と、を備え、
   前記タービン圧縮機は、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に収容される回転軸と、
   前記回転軸の一端側に連結されるとともに前記燃料電池スタックから排出される排出ガスによって回転するタービンホイールと、
   前記回転軸の他端側に連結されるとともに前記回転軸の回転に伴って回転することにより前記酸化剤ガスを圧縮するコンプレッサホイールと、を有し、
   前記回転軸が空気動圧軸受によって前記ハウジングに対して回転可能に支持されている燃料電池システムであって、
   前記回転軸の回転を停止させるブレーキ機構と、
   前記ブレーキ機構の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記燃料電池スタックに要求される要求発電量によって決定される前記燃料電池スタックに供給される前記酸化剤ガスの目標流量と、前記要求発電量によって決定される前記燃料電池スタック内の目標圧力と、から関係付けられる前記回転軸の目標回転数が前記空気動圧軸受により前記回転軸が浮上する浮上回転数よりも小さい場合に、前記ブレーキ機構を駆動させて前記回転軸の回転を停止させることを特徴とする燃料電池システム。