CN102800884A - 燃料电池系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种能够长时间地维持对燃料电池堆的恶化较小的怠速停止的状态的燃料电池系统及其控制方法。本发明的燃料电池系统具备ECU，该ECU在怠速发电中当满足了规定的怠速停止开始条件时，将气泵的转速以及燃料电池堆的放电电流值在均大于0的范围内降低至低于怠速发电时，从而使燃料电池堆成为怠速停止的状态。ECU将燃料电池堆的最低单元电压值CV_low低于解除阈值B作为怠速停止的解除条件，按照燃料电池堆的最低单元电压值CV_low不低于解除阈值B的方式，燃料电池堆的最低单元电压值CV_low越小则越减小放电电流值。

Description

燃料电池系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池系统及其控制方法。
背景技术
近年来，作为汽车的新的动力源，燃料电池系统受到关注。燃料电池系统，例如，具备使反应气体(氢以及空气)发生化学反应来进行发电的燃料电池堆、和经由反应气体流路来向燃料电池提供反应气体的反应气体提供装置。燃料电池堆，例如，是层叠了数十个到数百个燃料电池单元的堆构造。在此，各燃料电池单元由一对隔离物夹持膜电极构造体(MEA)而构成，膜电极构造体由阳极电极(阴极)以及阴极电极(阳极)这2个电极、和被这些电极夹持的固体高分子电解质膜构成。
在将这样的燃料电池系统作为动力源的燃料电池车辆中，为了尽量抑制反应气体的消耗量，优选例如在等待信号时等怠速运转状态下的发电继续进行的情况下，停止向燃料电池堆提供反应气体。在专利文献1中，提出了如下技术：即使在这样的反应气体的提供停止后，也继续从燃料电池堆中取出发电电流、即继续燃料电池堆的放电，从而消耗残留在燃料电池堆以及系统内的氢以及空气，防止燃料电池堆保持高电压状态而被放置，进而抑制燃料电池堆的恶化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006-294304号公报
发明要解决的课题
另外，已知，若如上述专利文献1的技术那样完全停止反应气体的提供，则有滞留于MEA的附近的氧和氢发生反应且催化剂发生恶化的危险，因此优选即使在怠速停止中，也继续提供极其微量的反应气体。因此，在怠速停止中，通过以低流量提供反应气体并继续放电，能够抑制MEA附近的氧和氢的反应所导致的恶化和燃料电池堆成为高电压状态所导致的恶化这两者。
但是，在低流量的反应气体的提供下继续发电的所谓的低化学计量状态下的堆的发电稳定性，根据此时的单元的状态的优劣而容易产生很大变化，在恶劣的情况下单元电压迅速降低，存在难以长时间继续维持这样的低化学计量状态下的发电的情况。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将低化学计量状态下的发电与此时的单元的状态无关地长时间地维持的燃料电池系统及其控制方法。
解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明提供一种燃料电池系统，其具备：燃料电池堆(例如，后述的燃料电池堆10)，其层叠多个若提供燃料气体以及氧化剂气体则进行发电的燃料电池单元而构成；电气负载(例如，后述的电动机20、气泵31、以及高压电池50等)，其连接于该燃料电池堆，消耗由该燃料电池堆发电的电力；和控制部(例如，后述的ECU70)，其执行低化学计量控制，所述低化学计量控制将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量以及从所述燃料电池堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比怠速发电中更低。在执行所述低化学计量控制时，所述控制部按照使所述燃料电池堆的最低单元电压值(例如，后述的最低单元电压值CV_low)不低于规定的阈值(例如，后述的解除阈值B)的方式，所述燃料电池堆的最低单元电压值越小则越减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
在本发明中，通过执行将向燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量以及从燃料电池堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比怠速发电时更低的低化学计量控制，能够防止残留在各燃料电池单元的MEA的附近的氧与氢共存，并且避免燃料电池堆成为高电压状态，因此能够抑制燃料电池堆发生恶化。
此外，在本发明中，在发电稳定性容易根据单元的状态而被左右的上述低化学计量控制执行时，最低单元电压值越小则越减小从燃料电池堆取出的发电电流。由此，即使在单元的状态并不良好的情况下，也能够防止最低单元电压值降低至低于规定的阈值，进而能够长时间地维持低化学计量状态下的发电。
在此情况下，优选：在执行所述低化学计量控制时，所述控制部，随着所述燃料电池堆的最低单元电压值与所述阈值的差(例如，后述的解除判定电压值ΔV)变小，减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
在本发明中，通过随着最低单元电压值与上述规定的阈值的差变小、即随着燃料电池堆的发电稳定性恶化到不得不解除低化学计量控制，减小从燃料电池堆取出的发电电流，从而能够更可靠地使发电稳定，因此能够更长时间地继续维持低化学计量状态下的发电。
在此情况下，优选：在执行所述低化学计量控制时，所述控制部将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量维持固定。
在本发明中，通过如上述那样虽然减小从燃料电池堆取出的发电电流，但是将氧化剂气体的提供量继续维持固定，从而能够使发电稳定，抑制最低单元电压值过剩地降低，因此能够更长时间地继续维持低化学计量状态下的发电。
在此情况下，优选：所述控制部，在将所述燃料电池堆的最低单元电压值低于所述阈值作为所述低化学计量控制的解除条件的情况下，按照在怠速发电中满足了规定的怠速停止开始条件来执行所述低化学计量控制。
在本发明中，将最低单元电压值低于阈值作为低化学计量控制的解除条件，按照在怠速发电中满足了规定的怠速停止开始条件来执行低化学计量控制，使燃料电池堆成为怠速停止的状态。由此，能够将对燃料电池堆的恶化较小的怠速停止的状态，与此时的单元的状态无关地长时间地维持。
在此情况下，优选：所述控制部在点火开关被断开后的系统停止处理中执行所述低化学计量控制。
在本发明中，在点火开关被断开后的系统停止处理中，执行上述那样的低化学计量控制。即，在从点火开关被断开开始到使燃料电池堆所进行的发电完全停止为止的期间执行上述那样的低化学计量控制，并长时间地维持低化学计量状态，从而能够与此时的单元的状态无关地在充分消耗了残留在系统内的燃料气体之后，使燃料电池堆所进行的发电完全停止。
为了达成上述目的，本发明提供一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具备：燃料电池堆，其层叠多个若提供燃料气体以及氧化剂气体则进行发电的燃料电池单元而构成；和电气负载，其连接于该燃料电池堆，消耗由该燃料电池堆发电的电力。所述控制方法包括如下步骤：怠速发电步骤(例如，后述的图5中，时刻t0～t1的步骤)，一边将规定的量的氧化剂气体提供给所述燃料电池堆，一边从所述燃料电池堆中取出规定的量的发电电流；和低化学计量控制步骤(例如，后述的图5中，时刻t1～t4的步骤)，将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量以及从所述燃料电池堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比所述怠速发电步骤中更低，在所述低化学计量控制步骤中，按照使所述燃料电池堆的最低单元电压值(例如，后述的最低单元电压值CV_low)不低于规定的阈值(后述的解除阈值B)的方式，所述燃料电池堆的最低单元电压值越小，则越减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
在此情况下，优选：在所述低化学计量控制步骤中，随着所述燃料电池堆的最低单元电压值与所述阈值的差(例如，后述的解除判定电压值ΔV)变小，减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
在此情况下，优选：在所述低化学计量控制步骤中，将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量维持固定。
在此情况下，优选：在将所述燃料电池堆的最低单元电压值低于所述阈值作为所述低化学计量控制步骤的解除条件的情况下，按照在所述怠速发电步骤中满足了规定的怠速停止开始条件来执行所述低化学计量控制步骤。
在此情况下，优选：所述低化学计量控制步骤在点火开关被断开后的系统停止处理中执行。
根据本发明，发挥与上述的燃料电池系统的发明相同的效果。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的燃料电池系统的框图。
图2是表示上述实施方式所涉及的怠速停止控制的步骤的一例的时序图。
图3是表示设定怠速停止中的电流指令值的步骤的流程图。
图4是表示基于解除判定电压值来决定电流指令值的控制图的一例的图。
图5是表示上述实施方式所涉及的怠速停止控制的执行时的最低单元电压值、放电电流值、以及气泵转速的变化的时序图。
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的燃料电池系统中的系统停止处理的步骤的时序图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下，参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。
图1是本实施方式所涉及的燃料电池系统1的框图。
燃料电池系统1具备：燃料电池堆10；对未图示的车轮进行旋转驱动的电动机20；对燃料电池堆10提供作为燃料气体的氢气以及作为氧化剂气体的空气的提供装置30；蓄积电力的高压电池50；和电子控制单元(以下，称作“ECU”)70。该燃料电池系统1搭载于利用由燃料电池堆10发电的电力来驱动电动机20并进行行驶的燃料电池车辆(未图示)。
燃料电池堆(以下，简称为“堆”)10，例如，是层叠了数十个到数百个单元的堆构造。各燃料电池单元由一对隔离物夹持膜电极构造体(MEA)而构成。膜电极构造体由阳极电极(阴极)以及阴极电极(阳极)这2个电极、和被这些电极夹持的固体高分子电解质膜构成。通常，两电极由与固体高分子电解质膜相接来进行氧化/还原反应的催化剂层、和与该催化剂层相接的气体扩散层形成。该堆10，若在形成于阳极电极侧的阳极流路中提供氢气，并在形成于阴极电极侧的阴极流路中提供空气，则通过它们的电化学反应而发电。
为了检测以上这样的堆10的发电状态，在堆10设置有单元电压传感器11。单元电压传感器11在将堆10分为由1个或2个以上的单个单元构成的单元群的基础上，检测各单元群的电压(以下，称作“单元电压”)，并将与检测值大致成比例的信号发送到ECU70。
提供装置30包括对堆10的阴极流路提供空气的气泵31、和对堆10的阳极流路提供氢气的氢罐35而构成。
气泵31经由空气提供路32与堆10的阴极流路的一端侧连接。在堆10的阴极流路的另一端侧连接有空气排出路33。在该空气排出路33中，设置有对堆10的阴极流路内的压力进行控制的背压阀34。
氢罐35经由氢提供路36与堆10的阳极流路的一端侧连接。在该氢提供路36中从氢罐35侧向堆10侧依次设置有截断来自氢罐35的氢气的提供的截断阀42、和调节器37。该调节器37连接有从空气提供路32分支出的流路38，将空气提供路32内的压力作为信号压，根据该信号压的电平来进行开闭，由此来对向堆10提供的氢气的提供量、以及堆10的阳极流路中的氢气压力进行控制。更具体来说，若空气提供路32内的压力变高，则为了与之相应地提高氢气压力，调节器37在打开侧工作。
在堆10的阳极流路的另一端侧，设置有到达未图示的稀释器的氢排出路39。在该氢排出路39中，设置有用于排出从堆10排出的含氢气体的净化阀40。此外，在该氢排出路39中，设置有从比净化阀40更靠近堆10侧的位置进行分支，并到达比上述氢提供路36的调节器37更靠近堆10侧的位置的氢回流路41。
在本实施方式中，由堆10的阳极流路、氢提供路36、氢排出路39、以及氢回流路41构成氢气进行流通的阳极系统，由堆10的阴极流路、空气提供路32、以及空气排出路33构成空气进行流通的阴极系统。
堆10经由电流控制器24与高压电池50以及电动机20的PDU(PowerDrive Unit，动力驱动单元)22连接。
PDU22具备基于脉冲宽度调制(PWM)的PWM逆变器，对电动机20的驱动动作以及再生动作进行控制。例如在电动机20驱动时，PDU22将从堆10以及高压电池50输出的直流电力变换为三相交流电力并提供给电动机20，使该电动机20产生驱动转矩。此外，例如在电动机20再生时，PDU22将从电动机20输出的三相交流电力变换为直流电力，来对高压电池50进行充电。
高压电池50蓄积由堆10发电的电力，并在堆10起动时等适当利用。该高压电池50例如由锂离子电池等二次电池或电容器构成。电流控制器24包含DC/DC转换器而构成，基于由ECU70决定的电流指令值，来对从堆10取出的发电电流进行控制。电动机20通过由堆10发电的电力或高压电池50的电力，来使未图示的驱动轮旋转。
此外，在将电流控制器24和高压电池50连接的电力线51上，经由降压转换器(down converter)52连接有比上述高压电池50低的电压的低压电源53。
在如上这样构成的燃料电池系统1中，用于控制向堆10提供的空气的提供量的气泵31、用于控制堆10的阴极流路内的压力的背压阀34、用于将阳极系统内的气体导入稀释器的净化阀40、以及用于控制从堆10取出的发电电流的电流控制器24通过ECU70被控制。
接着，对ECU所进行的燃料电池系统的、作为低化学计量控制的怠速停止控制进行说明。
图2是表示怠速停止控制的过程的一例的时序图。更具体来说，是表示从利用由堆发电的电力而行驶的状态、即燃料电池车辆处于行驶中的状态开始，在时刻t0例如由于等待信号等而暂时停止之后，在时刻t2根据驾驶者的加速请求而再次开始行驶为止的期间的堆的发电电流的值以及气泵的转速等的变化的时序图。
在车辆暂时停止，并与之相应地降低向堆提供的空气以及氢气的提供量，从而堆成为怠速发电的状态之后(参照时刻t0)，当满足了规定的怠速停止开始条件时，ECU使堆从怠速发电的状态变为怠速停止的状态(参照时刻t1)。更具体来说，通过将与向堆提供的空气的提供量成比例的气泵的转速、和从堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比怠速发电时更低，来使堆成为怠速停止的状态。之后，当满足了规定的怠速停止解除条件时，ECU根据请求而使气泵的转速上升(参照时刻t2)。
在此，作为怠速停止开始条件，例如，可以列举在稀释器内导入了充足的量的稀释气体。此外，作为怠速停止解除条件，例如，可以列举产生了由驾驶者发出的加速请求、或后述的最低单元电压低于解除阈值等。
此外，在不需要对电动机进行驱动的怠速发电中以及怠速停止中从堆取出的发电电流，例如，被提供给气泵、或者被提供给高压电池、或者经由降压转换器被提供给低压电源、或者被提供给与这些负载分别设置的放电电阻。在本实施方式中，将提供给这些电动机以外的负载的堆的发电电流特别称作放电电流。
像这样，怠速停止的状态，由于将气泵的转速减小到比怠速发电时更小，并在低流量的空气的提供下继续放电，因此可以说与怠速发电的状态相比，是不稳定的发电状态。因此，在本实施方式的怠速停止控制中，为了长时间地维持与怠速发电相比不稳定的怠速停止的状态，在以下所示的过程中设定怠速停止中的电流指令值，并对堆的放电电流进行控制。
图3是表示设定怠速停止中的电流指令值的过程的流程图。在表示处于请求变为怠速停止的状态的怠速停止标志被设定为“1”的期间，由ECU按照每个规定的控制周期反复执行图3所示的处理。另外，该怠速停止标志，通过未图示的处理，当满足了上述的怠速停止开始条件时从“0”被设定为“1”，之后，当满足了上述的怠速停止解除条件时从“1”被复位为“0”。
在S1中，基于来自单元电压传感器的输出，取得构成堆的各单元群的单元电压值CV1、…、CVn中的最小的单元电压值，并将其作为最低单元电压值CV_low。
在S2中，判别在S1中取得的最低单元电压值CV_low是否为规定的限制开始阈值A以下。在S2的判别为“否”的情况下，判断为在当前的电流指令值下也确保了堆所进行的发电的稳定性，因此不需要限制放电电流，并结束该处理。
在S2的判别为“是”的情况下，判断为在当前的放电电流指令值下无法维持堆所进行的发电的稳定性，为了按照最低单元电压值CV_low不低于作为怠速停止的解除条件而设定的解除阈值B的方式对放电电流进行限制，而转移到S3。在S3中，通过从在S1中取得的最低单元电压值CV_low中减去怠速停止控制的解除阈值B，来算出解除判定电压值ΔV(＝CV_low-B)。然后，在S4中，通过基于解除判定电压值ΔV对预先决定的控制图进行检索，来对电流指令值进行重新设定，之后结束该处理。
图4是表示基于解除判定电压值ΔV来决定电流指令值的控制图的一例的图。
图4中，如实线所示，在解除判定电压值ΔV大于为了开始电流限制而设定的阈值A-B的情况下，电流指令值被设定为最大值Imax。此外，在解除判定电压值ΔV为上述阈值A-B以下的情况下，电流指令值在上述最大值Imax和比0大的最小值Imin之间，按照解除判定电压值ΔV越小则成为越小的值的方式进行设定。
另外，作为决定电流指令值的控制图，图4中，除了实线所示的控制图之外，也可以使用一点划线所示的控制图。即，也可以在解除判定电压值ΔV较大的情况下根据ΔV的降低而使电流指令值迅速降低，在解除判定电压值ΔV较小的情况下根据ΔV的降低而使电流指令值缓缓地降低。
图5是表示以上这样的怠速停止控制执行时的最低单元电压值、放电电流值、以及气泵转速的变化的时序图。此外，在图5中，示出从在时刻t0车辆暂时停止且堆成为怠速发电的状态开始，到之后在时刻t4根据驾驶者的加速请求而再次开始行驶为止的时序图。另外在图5中，为了比较而用虚线示出与最低单元电压值无关地将电流指令值继续维持固定的情况下的最低单元电压值以及放电电流值。
首先，在时刻t0，车辆暂时停止，从而堆成为怠速发电的状态。在图5中，将怠速发电时的气泵的转速表示为R1，将放电电流值表示为I1。
接着，当在时刻t1满足了怠速停止开始条件时，使气泵的转速降低至低于怠速发电时的转速(R1→R2)。此时，通过使电流指令值也与气泵的转速一起降低，从而使放电电流值也从怠速发电时降低(I1→I2)。由此，在时刻t1以后，堆成为怠速停止的状态。
此外，若使气泵的转速和放电电流值均降低至低于怠速发电时，则堆中的发电变得不稳定，因此存在在时刻t1以后最低单元电压值逐渐降低的情况。
在图5中如虚线所示，在继续将怠速停止中的电流指令值保持固定的情况下，虽然能够抑制放电电流值的降低，但堆中的发电由于在发电中产生的生成水而变得更加不稳定，最低单元电压值大幅降低。并且，在时刻t3，当最低单元电压值低于解除阈值B时，怠速停止的状态被解除。另外，在解除了怠速停止之后，在图5中如虚线所示，在将气泵的转速维持固定的状态下将电流指令值设定为0，仅停止堆的放电，从而使最低单元电压恢复，但本发明不限定于此。
与此相对，在本实施方式中，如图5中实线所示，从在时刻t1使堆成为怠速停止开始，当在时刻t2最低单元电压值低于限制开始阈值A时，一边将气泵的转速维持固定，一边根据最低单元电压值的降低来减小电流指令值。由此，与暂时性地将电流指令值继续维持固定的情况相比，虽然放电电流值降低，但能够将最低单元电压值维持为比解除阈值B高的值，能够将怠速停止的状态继续维持到产生由驾驶者发出的加速请求的时刻t4为止。
根据本实施方式，发挥以下的效果。
(1)在本实施方式中，执行怠速停止控制，将向堆提供的空气的提供量以及堆的放电电流在均大于0的范围内降低至比怠速发电时更低，从而使堆成为怠速停止的状态。由此，能够防止残留在各燃料电池单元的MEA的附近的氧与氢共存，并避免燃料电池堆成为高电压状态，因此能够抑制燃料电池堆的恶化。此外，在本实施方式中，在发电稳定性容易根据单元的状态而被左右的怠速停止控制时，最低单元电压值CV_low越小则越减小堆的放电电流。由此，即使在单元的状态并不良好的情况下，也能够防止最低单元电压值CV_low降低至低于解除阈值B，进而能够长时间地维持低化学计量状态下的发电。
(2)在本实施方式中，随着与最低单元电压值CV_low和解除阈值B的差相当的解除判定电压值ΔV变小、即随着堆的发电稳定性恶化到不得不解除怠速停止，而减小放电电流，从而能够更可靠地使发电稳定，因此能够更长时间地继续维持怠速停止的状态。
(3)在本实施方式中，通过如上述那样虽然减小放电电流，但将空气的提供量继续维持固定，从而能够使发电稳定，并抑制最低单元电压值CV_low过剩地降低，因此能够更长时间地继续维持怠速停止的状态。
(4)在本实施方式中，在将最低单元电压值CV_low低于解除阈值B作为怠速停止的解除条件的情况下，按照在怠速发电中满足了规定的怠速停止开始条件来执行怠速停止控制，使燃料电池堆成为怠速停止的状态。由此，能够将对燃料电池堆的恶化较小的怠速停止的状态，与此时的单元的状态无关地长时间地维持。
<第2实施方式>
接着，参照附图对本发明的第2实施方式进行说明。
本实施方式的执行低化学计量控制的时期与上述第1实施方式不同。在上述第1实施方式中，在点火开关被接通的期间的怠速发电中当满足了规定的怠速停止开始条件时执行作为低化学计量控制的怠速停止控制，但在本实施方式中，在点火开关被断开后的系统停止处理中的规定时期执行低化学计量控制。
图6是表示用于使堆所进行的发电完全停止的系统停止处理的过程的时序图。更具体来说，是表示从在时刻t0点火开关被断开，到之后在时刻t3使堆所进行的发电完全停止为止的系统停止处理的过程的时序图。
在系统停止处理中，若点火开关被断开，则将堆保持为怠速发电的状态并在规定的时间内判定有无截断阀或背压阀等的故障(参照时刻t0～t1)。
当故障检测结束后，ECU在规定的时间内执行作为低化学计量控制的O2贫乏发电控制，使堆从怠速发电的状态变为与在上述第1实施方式中说明了的怠速停止的状态大致相同的状态(参照时刻t1～t2)。更具体来说，关闭截断阀以及背压阀，并且将气泵的转速和放电电流在均大于0的范围内降低至低于怠速发电时(时刻t0～t1)。
此外，在执行以上这样的O2贫乏发电控制的期间，为了按照最低单元电压值CV_low不低于被设定为稍大于0的值的阈值D的方式对放电电流进行限制，从最低单元电压值CV_low中减去阈值D而得到的判定电压值ΔV(＝CV_low-D)越小则将电流指令值设定为越小的值。由此，如图6所示，即使在单元的状态并不良好的情况下也能够将最低单元电压值维持为比阈值D高的值。另外，设定电流指令值的过程，与在第1实施方式中参照图3说明了的过程大致相同，因此省略其详细的说明。
在规定的时间内执行以上这样的O2贫乏发电控制，充分消耗了在系统内残留的氢气之后，执行降压转换器放电控制(参照时刻t2～t3)。更具体来说，使气泵的转速成为0，并且将放电电流提供给低压电源。通过执行该降压转换器放电控制，在堆电压充分降低的情况下，通过将未图示的燃料电池接触器关闭来切断堆和电流控制器的连接，使堆所进行的发电完全停止。
根据本实施方式，发挥以下的效果。
在本实施方式中，在从点火开关被断开到使堆所进行的发电完全停止为止的期间执行作为上述这样的低化学计量控制的O2贫乏发电控制，并长时间地维持低化学计量状态，由此能够与此时的单元的状态无关地在充分消耗了残留在系统内的氢气之后，使堆所进行的发电完全停止。

Claims (10)

1.一种燃料电池系统，其具备：
燃料电池堆，其层叠多个若提供燃料气体以及氧化剂气体则进行发电的燃料电池单元而构成；
电气负载，其连接于该燃料电池堆，消耗由该燃料电池堆发电的电力；和
控制部，其执行低化学计量控制，所述低化学计量控制将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量以及从所述燃料电池堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比怠速发电中更低，
所述燃料电池系统的特征在于，
在执行所述低化学计量控制时，所述控制部按照使所述燃料电池堆的最低单元电压值不低于规定的阈值的方式，所述燃料电池堆的最低单元电压值越小则越减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
在执行所述低化学计量控制时，所述控制部，随着所述燃料电池堆的最低单元电压值与所述阈值的差变小，减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，
在执行所述低化学计量控制时，所述控制部将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量维持固定。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制部，在将所述燃料电池堆的最低单元电压值低于所述阈值作为所述低化学计量控制的解除条件的情况下，按照在怠速发电中满足了规定的怠速停止开始条件来执行所述低化学计量控制。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，
所述控制部在点火开关被断开后的系统停止处理中执行所述低化学计量控制。
6.一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统具备：
燃料电池堆，其层叠多个若提供燃料气体以及氧化剂气体则进行发电的燃料电池单元而构成；和
电气负载，其连接于该燃料电池堆，消耗由该燃料电池堆发电的电力，
所述燃料电池系统的控制方法的特征在于，包括如下步骤：
怠速发电步骤，一边将规定的量的氧化剂气体提供给所述燃料电池堆，一边从所述燃料电池堆中取出规定的量的发电电流；和
低化学计量控制步骤，将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量以及从所述燃料电池堆取出的发电电流在均大于0的范围内降低至比所述怠速发电步骤中更低，
在所述低化学计量控制步骤中，按照使所述燃料电池堆的最低单元电压值不低于规定的阈值的方式，所述燃料电池堆的最低单元电压值越小，则越减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，
在所述低化学计量控制步骤中，随着所述燃料电池堆的最低单元电压值与所述阈值的差变小，减小从所述燃料电池堆取出的发电电流。
8.根据权利要求6所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，
在所述低化学计量控制步骤中，将向所述燃料电池堆提供的氧化剂气体的提供量维持固定。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，
在将所述燃料电池堆的最低单元电压值低于所述阈值作为所述低化学计量控制步骤的解除条件的情况下，按照在所述怠速发电步骤中满足了规定的怠速停止开始条件来执行所述低化学计量控制步骤。
10.根据权利要求6～8中任一项所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，
所述低化学计量控制步骤在点火开关被断开后的系统停止处理中执行。
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