CN105009339B - 燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

燃料电池系统包括：压缩机，对燃料电池供给阴极气体；冷热气自动调节器，被设置在压缩机的下游，冷却从压缩机排出的阴极气体；调压阀，调节冷热气自动调节器的下游压力；以及控制器。控制器根据燃料电池的目标输出计算冷热气自动调节器下游压力的第1目标压力，并根据冷热气自动调节器下游温度计算冷热气自动调节器下游压力的第2目标压力。然后，控制器设定第1目标压力以及第2目标压力中较小的一方作为冷热气自动调节器下游压力的目标压力，根据目标压力控制压缩机以及调压阀，将冷热气自动调节器下游压力控制为目标压力。

Description

燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法。
背景技术
在JP2010－270725A中，作为以往的燃料电池系统，记载了具有冷却从阴极压缩机排出的阴极气体的冷热气自动调节器、以及将冷却用空气送至冷热气自动调节器的冷热气自动调节器风扇的系统。
发明内容
如上述以往的燃料电池系统那样，具有冷热气自动调节器风扇的系统，通过冷热气自动调节器风扇控制冷热气自动调节器的散热量，从而可以实现冷热气自动调节器的下游部件的耐热保护。
但是，当前开发中的燃料电池系统中，为了削减成本，考虑去掉冷热气自动调节器风扇。这样，由于不能控制冷热气自动调节器的散热量，所以存在不能实现冷热气自动调节器的下游部件的耐热保护的问题点。
本发明着眼于这样的问题而完成，目的是通过与基于冷热气自动调节器风扇的冷热气自动调节器下游部件的耐热保护不同的方法，实现冷热气自动调节器下游部件的耐热保护。
用于解决课题的手段
按照本发明的某个方式，提供将阳极气体以及阴极气体提供给燃料电池而发电的燃料电池系统。并且，该燃料电池系统的特征是，包括：对燃料电池供给阴极气体的压缩机；设置在压缩机的下游，冷却从压缩机排出的阴极气体的冷热气自动调节器；调节冷热气自动调节器的下游压力的调压阀；检测冷热气自动调节器的下游温度的冷热气自动调节器下游温度检测单元；根据燃料电池的目标输出，计算冷热气自动调节器下游压力的第1目标压力的第1目标压力计算单元；根据冷热气自动调节器下游温度，计算冷热气自动调节器下游压力的第2目标压力的第2目标压力计算单元；将第1目标压力以及第2目标压力中较小的一方设定作为冷热气自动调节器下游压力的目标压力的目标压力设定单元；以及根据目标压力控制压缩机以及调压阀，将冷热气自动调节器下游压力控制为目标压力的压力控制单元。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的燃料电池系统的概略图。
图2是说明本发明的一个实施方式的阴极系统的控制的控制方框图。
图3是根据燃料电池组的目标输出电流和大气压，计算组要求WRD入口压力的映射图。
图4是根据燃料电池组的目标输出电流，计算组要求供给流量的表。
图5是根据WRD入口限制压力和大气压，计算组供给限制流量的映射图。
图6是说明本发明的一个实施方式的阴极系统的控制的动作的定时图。
具体实施方式
以下，参照附图等说明本发明的实施方式。
燃料电池通过阳极电极(燃料极)和阴极电极(氧化剂极)夹持电解质膜，通过对阳极电极供给含有氢的阳极气体(燃料气体)，对阴极电极供给含有氧的阴极气体(氧化剂气体)来发电。阳极电极以及阴极电极的两电极中进行的电极反应如下。
阳极电极：2H2→4H++4e- …(1)
阴极电极：4H++4e-+O2→2H2O …(2)
通过该(1)、(2)的电极反应，燃料电池产生1伏特左右的电动势。
在将燃料电池作为汽车用动力源使用的情况下，由于要求的电力大，所以使用将数百张的燃料电池层积后的燃料电池组。于是，构成对燃料电池组供给阳极气体以及阴极气体的燃料电池系统，取出车辆驱动用的电力。
图1是本发明的第1实施方式的燃料电池系统100的概略图。
燃料电池系统100包括：燃料电池组1；阴极气体给排装置2；阳极气体给排装置3；以及控制器4。
燃料电池组1是将数百张的燃料电池层积后的电池组，接受阳极气体以及阴极气体的供给，发电车辆的驱动所需要的电力。
阴极气体给排装置2对燃料电池组1供给阴极气体，同时将从燃料电池组1排出的阴极废气排出到外部大气。阴极气体给排装置2包括：阴极气体供给通路21；阴极气体排出通路22；过滤器23；阴极压缩机24；冷热气自动调节器25；水分回收装置(Water RecoveryDevice；以下称为“WRD”。)26；阴极调压阀27；气流传感器41；温度传感器42；以及压力传感器43。
阴极气体供给通路21是流过对燃料电池组1供给的阴极气体的通路。阴极气体供给通路21的一端连接到过滤器23，另一端连接到燃料电池组1的阴极气体入口孔。
阴极气体排出通路22是流过从燃料电池组1排出的阴极废气的通路。阴极气体排出通路22的一端连接到燃料电池组1的阴极气体出口孔，另一端成为开口端。阴极废气是阴极气体和通过电极反应产生的水蒸气的混合气体。
过滤器23去除被取入到阴极气体供给通路21的阴极气体中的异物。
阴极压缩机24设置在阴极气体供给通路21中。阴极压缩机24经由过滤器23将作为阴极气体的空气(外部大气)取入阴极气体供给通路21，提供给燃料电池组1。
冷热气自动调节器25设置在阴极压缩机24下游的阴极气体供给通路21上。冷热气自动调节器25冷却从阴极压缩机24排出的阴极气体。
WRD26分别连接到阴极气体供给通路21以及阴极气体排出通路22，回收流过阴极气体排出通路22的阴极废气中的水分，用该回收的水分对流过阴极气体供给通路21的阴极气体进行加湿。
阴极调压阀27设置在WRD26下游的阴极气体排出通路22上。阴极调压阀27通过控制器4进行开闭控制，将对燃料电池组11供给的阴极气体的压力调节为所要求的压力。
气流传感器41被设置在阴极压缩机24上游的阴极气体供给通路21上。气流传感器41检测对阴极压缩机24供给的、最终供给到燃料电池组1的阴极气体的流量(以下称为“组供给流量”。)。
温度传感器42设置在冷热气自动调节器25和WRD26之间的阴极气体供给通路21上。温度传感器42检测WRD26的阴极气体入口侧的温度(以下称为“WRD入口温度”。)。
压力传感器43设置在冷热气自动调节器25和WRD26之间的阴极气体供给通路21上。压力传感器43检测WRD26的阴极气体入口侧的压力(以下称为“WRD入口压力”。)。
阳极气体给排装置3对燃料电池组1供给阳极气体，同时将从燃料电池组1排出的阳极废气排出到阴极气体排出通路22。阳极气体给排装置3包括：高压罐31；阳极气体供给通路32；阳极调压阀33；阳极气体排出通路34；以及清洗阀35。
高压罐31将对燃料电池组1供给的阳极气体保持为高压状态进行储藏。
阳极气体供给通路32是用于将从高压罐31排出的阳极气体提供给燃料电池组1的通路。阳极气体供给通路32的一端连接到高压罐31，另一端连接到燃料电池组1的阳极气体入口孔。
阳极调压阀33设置在阳极气体供给通路32上。阳极调压阀34通过控制器4进行开闭控制，将对燃料电池组1供给的阳极气体的压力调节到所要求的压力。
阳极气体排出通路34是从燃料电池组1排出的阳极废气流过的通路。阳极气体排出通路35的一端连接到燃料电池组1的阳极气体出口孔，另一端连接到阴极气体排出通路22。阳极废气是在电极反应中未使用的余剩的阳极气体、从阴极侧泄漏来的氮等惰性气体、以及水蒸气的混合气体。
经由阳极气体排出通路34排出到阴极气体排出通路22的阳极废气在阴极气体排出通路22内与阴极废气混合，被排出到燃料电池系统100的外部。由于在阳极废气中包含在电极反应中未使用的余剩的阳极气体(氢)，所以通过与阴极废气混合后排出到燃料电池系统100的外部，该排出气体中的氢浓度为预先确定的规定浓度以下。
清洗阀35设置在阳极气体排出通路34上。清洗阀35通过控制器4进行开闭控制，控制从阳极气体排出通路34排出到阴极气体排出通路22的阳极废气的流量。
控制器4由具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微计算机构成。在控制器4中，除了上述的气流传感器41和温度传感器42、压力传感器43之外，还输入来自检测从燃料电池组1取出的电流(输出电流)的电流传感器44、检测燃料电池组1的输出电压的电压传感器45、检测油门踏板的踏入量(以下称为“油门操作量”)的油门行程传感器46、检测用于冷却燃料电池组1的冷却水的温度(以下称为“冷却水温”。)的水温传感器47、检测大气压的大气压传感器48等各种传感器的信号。
控制器4根据这些各种传感器的检测信号和各种电气部件的工作状态等，计算从燃料电池组1取出的电流的目标值(以下称为“目标输出电流”。)。即，控制器4根据在燃料电池组1上施加的负载，计算目标输出电流。
然后，控制器4将WRD入口压力以及组供给流量控制为适当的目标值，使得即使从燃料电池组1取出目标输出电流，燃料电池组内的氧分压也不低于规定的氧分压。这是因为，如果氧分压低于规定的氧分压，则发电所需要的氧不足，燃料电池组1的IV特性(电流和电压特性)降低，在从燃料电池组1取出目标输出电流时，存在燃料电池组1的输出电压低于用于驱动车辆的驱动电动机等所需要的最低输出电压的顾虑。
在燃料电池组1的目标输出电流相对高的高负载运转时，氧消耗量也较多，所以为了确保氧分压，也需要增大WRD入口压力以及组供给流量的目标值。因此，如果高负载运转持续，从阴极压缩机24排出的阴极气体的温度上升。从阴极压缩机24排出的阴极气体通过冷热气自动调节器25被冷却，但是不具有冷热气自动调节器风扇的情况下，不能控制冷热气自动调节器25的散热量。其结果，根据情况，不能通过冷热气自动调节器25充分冷却阴极气体，在WRD26或燃料电池组1等冷热气自动调节器25的下游部件中流入高温的阴极气体，存在不能实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护的顾虑。
因此，在本实施方式中，根据冷热气自动调节器25的下游温度，即WRD入口温度限制WRD入口压力以及组供给流量，实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护。然后，在限制了WRD入口压力以及组供给流量时，根据需要进一步限制燃料电池组1的输出电流，以便可以确保氧分压。以下，说明该本实施方式的阴极系统的控制。
图2是说明本实施方式的阴极系统的控制的控制方框图。
本实施方式的阴极系统的控制块包括：组要求WRD入口压力计算单元51；WRD入口限制压力计算单元52；目标WRD入口压力设定单元53；组要求供给流量计算单元54；组供给限制流量计算单元55；目标组供给流量设定单元56；反馈控制单元57；以及限制电流计算单元58。
组要求WRD入口压力计算单元51参照图3的映射图，根据燃料电池组1的目标输出电流和大气压，计算组要求WRD入口压力。组要求WRD入口压力是在从燃料电池组1取出目标输出电流时，为了确保燃料电池组内的氧分压所需要的WRD入口压力。
WRD入口限制压力计算单元52根据WRD入口温度和规定的允许最大WRD入口温度，计算用于防止WRD26和燃料电池组1等冷热气自动调节器25的下游部件的温度成为各自的耐热温度以上的WRD入口压力的上限值(以下称为“WRD入口限制压力”。)。而且，允许最大WRD入口温度是从冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护的观点出发设定的WRD入口温度的允许最大值，是通过预先实验等所确定的值。
在WRD入口温度不足允许最大WRD入口温度时，WRD入口限制压力计算单元52计算允许最大WRD入口压力作为WRD入口限制压力。允许最大WRD入口压力是从冷热气自动调节器25的下游部件的耐压保护的观点出发设定的WRD入口压力的允许最大值，是通过预先实验等所确定的值。
另一方面，在WRD入口温度成为允许最大WRD入口温度以上时，WRD入口限制压力计算单元52计算低于允许最大WRD入口压力的压力作为WRD入口限制压力。具体地说，根据WRD入口温度和允许最大WRD入口温度的差分计算WRD入口限制压力。即，在WRD入口温度为允许最大WRD入口温度以上时，WRD入口限制压力计算单元52计算能够使WRD入口温度收敛于允许最大WRD入口温度的WRD入口压力作为WRD入口限制压力。
目标WRD入口压力设定单元53将组要求WRD入口压力以及WRD入口限制压力中较小的一方设定作为目标WRD入口压力。因为在WRD入口温度不足允许最大WRD入口温度时，允许最大WRD入口压力被设定作为WRD入口限制压力，所以组要求WRD入口压力小于WRD入口限制压力。因此，在WRD入口温度为允许最大WRD入口温度以下时，目标WRD入口压力设定单元53将组要求WRD入口压力设定作为目标WRD入口压力。
另一方面，在WRD入口温度为允许最大WRD入口温度以上时，WRD入口限制压力小于允许最大WRD入口压力，所以有时WRD入口限制压力小于组要求WRD入口压力。在该情况下，目标WRD入口压力设定单元53将WRD入口限制压力设定作为目标WRD入口压力。
组要求供给流量计算单元54参照图4的表，根据燃料电池组1的目标输出电流计算组要求供给流量。组要求供给流量是从燃料电池组1取出目标输出电流时，为了确保燃料电池组内的氧分压所需要的组供给流量。
组供给限制流量计算单元55参照图5的映射图，根据WRD入口限制压力和大气压，计算组供给限制流量。组供给限制流量是在阴极调压阀27全开时，为了使WRD入口压力不大于WRD入口限制压力所需要的组供给流量的上限值。
目标组供给流量设定单元56将组要求供给流量以及组供给限制流量中较小的一方设定作为目标组供给流量。目标组供给流量设定单元56将WRD入口限制压力设定作为目标WRD入口压力，为了降低WRD入口压力而打开阴极调压阀27，除了该阴极调压阀27的开度为全开之外，基本上将组要求供给流量设定作为目标组供给流量。
在反馈控制单元57中输入由压力传感器43检测出的实际WRD入口压力、目标WRD入口压力、由气流传感器41检测出的实际组供给流量以及目标组供给流量。反馈控制单元57计算为了使实际WRD入口压力收敛于目标WRD入口压力的阴极压缩机24的扭矩的目标值，以及，为了使实际组供给流量收敛于目标组供给流量的阴极调压阀27的开度的目标值。
限制电流计算单元58根据实际WRD入口压力和实际组供给流量，计算能够确保燃料电池组内的氧分压的输出电流的最大值(以下称为“限制电流”。)。即，限制电流是可以通过当前的WRD入口压力以及组供给流量确保燃料电池组内的氧分压的输出电流的最大值。
图6是说明本实施方式的阴极系统的控制的动作的定时图。
在时刻t1以后，伴随目标输出电流的增加(图6(E))，组要求WRD入口压力以及组要求供给流量不断增加(图6(B)、(C))。
在时刻t2之前，由于组要求WRD入口压力低于WRD入口限制压力(图6(B))，所以将组要求WRD入口压力设定作为目标WRD入口压力。而且，由于组要求供给流量也低于组供给限制流量(图6(C))，所以将组要求供给流量设定作为目标组供给流量。
因此，在时刻t2之前，控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，使得WRD入口压力为组要求WRD入口压力，而且，使得组供给流量为组要求供给流量。具体地说，通过在使阴极调压阀27的开度保持全闭的情况下增加阴极压缩机24的扭矩，使WRD入口压力以及组供给流量增加，将它们分别控制为目标值(即组要求WRD入口压力以及组要求供给流量)。
然后，伴随WRD入口压力以及组供给流量的增加，WRD入口温度不断上升，在时刻t2，WRD入口温度上升至允许最大WRD入口温度时(图6(A))，在WRD入口限制压力计算单元52中，计算与WRD入口温度和允许最大WRD入口温度的差分相应的WRD入口限制压力。其结果，在时刻t2以后，WRD入口限制压力低于组要求WRD入口压力，所以将WRD入口限制压力设定作为目标WRD入口压力，将WRD入口压力限制为WRD入口限制压力(图6(B))。
另一方面，在时刻t2，伴随WRD入口限制压力低于允许最大WRD入口压力，组供给限制流量也降低，但是至时刻t3为止，组要求供给流量一方依然低于组供给限制流量，所以目标组供给流量仍维持组供给流量(图6(C))。
因此，从时刻t2至时刻t3，控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，使得WRD入口压力为WRD入口限制压力，而且，使得组供给流量为组要求供给流量。具体地说，使阴极压缩机24的扭矩增大，从而使组供给流量增加，将组供给流量控制为组要求供给流量。然后，通过与组供给流量的增加一起不断增大阴极调压阀27的开度，将WRD入口压力控制为WRD入口限制压力。
因此，由于可以将WRD入口温度控制为允许最大WRD入口温度，所以可以实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护。
在时刻t3，在将阴极调压阀27打开至全开，组要求供给流量大于组供给限制流量时，将组供给限制流量设定作为目标组供给流量，将组供给流量限制为组供给限制流量。
因此，在时刻t3以后，控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，使得WRD入口压力为WRD入口限制压力，而且，使得组供给流量为组供给限制流量。具体地说，在使阴极调压阀27一直全开的情况下，将阴极压缩机24的扭矩固定，将组供给流量限制为组供给限制流量。
而且，在时刻t3，伴随除了WRD入口压力还限制组供给流量，以当前的实际WRD入口压力以及实际组供给流量(即WRD入口限制压力以及组供给限制流量)，能够确保燃料电池组内的氧分压的限制电流小于目标输出电流。因此，在时刻t3以后，燃料电池组1的输出电流被限制为限制电流。
如果为了实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护，除了WRD入口压力，还限制组供给流量，则在目标输出电流变大的情况下，有氧分压低于最低氧分压的顾虑，但是通过如本实施方式那样，根据限制后的WRD入口压力以及组供给流量限制输出电流，可以抑制燃料电池组内的氧分压低于最低氧分压。
以上说明的本实施方式的燃料电池系统100包括：对燃料电池组1供给阴极气体的阴极压缩机24；设置在阴极压缩机24的下游，冷却从阴极压缩机24排出的阴极气体的冷热气自动调节器25；调节冷热气自动调节器25的下游压力(WRD入口压力)的阴极调压阀27；以及控制器4。
控制器4检测冷热气自动调节器25的下游温度(WRD入口温度)，根据燃料电池组1的目标输出计算冷热气自动调节器下游压力的第1目标压力(组要求WRD入口压力)，并根据冷热气自动调节器下游温度计算冷热气自动调节器下游压力的第2目标压力(WRD入口限制压力)。然后，控制器4将第1目标压力以及第2目标压力中较小的一方设定作为冷热气自动调节器下游压力的目标压力，根据目标压力控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，将冷热气自动调节器下游压力控制为目标压力。
因此，根据冷热气自动调节器下游温度设定的第2目标压力小于根据燃料电池组1的目标输出设定的第1目标压力时，冷热气自动调节器下游压力被限制为第2目标压力。即，根据WRD入口温度设定的WRD入口限制压力小于根据燃料电池组1的目标输出电流设定的组要求WRD入口压力时，WRD入口压力被限制为WRD入口限制压力。
这样，通过将冷热气自动调节器下游压力限制为第2目标压力，可以抑制冷热气自动调节器下游温度的上升，可以实现冷热气自动调节器下游部件的耐热保护。即，即使因某种原因WRD入口温度上升，也可以抑制该上升，实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护。
而且，本实施方式的燃料电池系统100的控制器4根据燃料电池组1的目标输出计算对燃料电池组1供给的阴极气体的第1目标流量(组要求供给流量)，根据第2目标压力(WRD入口限制压力)计算对燃料电池组1供给的阴极气体的第2目标流量(组供给限制流量)。然后，控制器4将第1目标流量以及第2目标流量中较小的一方设定作为对燃料电池组1供给的阴极气体的目标流量，根据目标流量控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，将对燃料电池组1供给的阴极气体的流量控制为目标流量。这时，控制器4将第2目标流量设定为小于在阴极调压阀27全开时根据燃料电池组1的目标输出所计算的第1目标流量的值。
在为了实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护而将WRD入口压力限制为WRD入口限制压力时，如果伴随燃料电池组1的目标输出电流的增加组要求供给流量逐渐增加，则存在阴极调压阀27打开至全开，不能通过阴极调压阀27的开度控制限制WRD入口压力，WRD入口温度增加的顾虑。
因此，在根据WRD入口限制压力计算组供给限制流量，阴极调压阀27打开至全开时，即使组要求供给流量增加，也将组供给流量限制为组供给限制流量。
由此，在阴极调压阀27打开至全开的情况下，可以进一步将组供给流量限制为组供给限制流量，抑制WRD入口温度的增加，所以可以实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护。
而且，本实施方式的燃料电池系统100的控制器4检测冷热气自动调节器25的下游压力(WRD入口压力)，并检测对燃料电池组1供给的阴极气体的流量(组供给流量)。然后，控制器4根据检测到的冷热气自动调节器下游压力以及阴极气体流量计算燃料电池组1的输出上限值。
为了实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护而限制WRD入口压力以及组供给流量的双方时，存在燃料电池组1的目标输出电流较大时不能确保最低氧分压的顾虑。
因此，在本实施方式中，根据限制后的WRD入口压力以及组供给流量来限制输出电流。因此，可以抑制燃料电池组内的氧分压低于最低氧分压。
而且，本实施方式的燃料电池系统100包括：对燃料电池组1供给阴极气体的阴极压缩机24；设置在阴极压缩机24的下游，冷却从阴极压缩机24排出的阴极气体的冷热气自动调节器25；调节冷热气自动调节器25的下游压力(WRD入口压力)的阴极调压阀27；以及控制器4。
控制器4检测冷热气自动调节器25的下游温度，根据燃料电池组1的目标输出控制阴极压缩机24以及阴极调压阀27，从而控制冷热气自动调节器下游压力。然后，控制器4在冷热气自动调节器下游温度为规定温度以上时限制冷热气自动调节器下游压力。
在即使这样处理，WRD入口温度也因为某种原因上升时，仍可以抑制该上升，实现冷热气自动调节器25的下游部件的耐热保护。
以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过表示本发明的适用例的一部分，没有将本发明的技术的范围限定为上述实施方式的具体的结构的含义。
例如，也可以根据燃料电池组内的温度校正组供给限制流量。具体地说，进行校正，使得代表燃料电池组内的温度的冷却水温越高，组供给限制流量越小。这是因为，燃料电池组内的温度越高，燃料电池组内的水蒸气分压越高，降低该部分的氧分压。通过校正，使得冷却水温越高组供给限制流量越小，在燃料电池组内的水蒸气分压高的情况下，早期地限制输出电流，所以可以可靠地抑制燃料电池组内的氧分压低于最低氧分压。
而且，作为冷却水温，检测燃料电池组1的冷却水入口侧的水温和出口侧的水温的两方时，优选根据较高一方的冷却水温进行校正。
本申请要求基于2013年3月22日向日本专利局提出申请的特愿2013－59815号、以及2013年12月17日向日本专利局提出申请的特愿2013－260576号的优先权，该申请的全部内容通过参照引入本说明书。

Claims (6)

1.一种燃料电池系统，将阳极气体以及阴极气体提供给燃料电池而发电，包括：
压缩机，对所述燃料电池供给阴极气体；
冷热气自动调节器，设置在所述压缩机的下游，冷却从所述压缩机排出的阴极气体；
调压阀，调节所述冷热气自动调节器的下游压力；
冷热气自动调节器下游温度检测单元，检测所述冷热气自动调节器的下游温度；
第1目标压力计算单元，根据所述燃料电池的目标输出，计算冷热气自动调节器下游压力的第1目标压力；
第2目标压力计算单元，根据冷热气自动调节器下游温度，计算冷热气自动调节器下游压力的第2目标压力；
目标压力设定单元，将所述第1目标压力以及所述第2目标压力中小的一方，设定作为冷热气自动调节器下游压力的目标压力；以及
压力控制单元，根据所述目标压力控制所述压缩机以及所述调压阀，将冷热气自动调节器下游压力控制为所述目标压力。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括：
第1目标流量计算单元，根据所述燃料电池的目标输出，计算对所述燃料电池供给的阴极气体的第1目标流量；
第2目标流量计算单元，根据所述第2目标压力，计算对所述燃料电池供给的阴极气体的第2目标流量；
目标流量设定单元，将所述第1目标流量以及所述第2目标流量中小的一方，设定作为对所述燃料电池供给的阴极气体的目标流量；以及
流量控制单元，根据所述目标流量控制所述压缩机以及所述调压阀，将对所述燃料电池供给的阴极气体的流量控制为所述目标流量。
3.如权利要求2所述的燃料电池系统，
所述第2目标流量是小于所述调压阀为全开时由所述第1目标流量计算单元所计算的第1目标流量的值。
4.如权利要求2或3所述的燃料电池系统，还包括：
冷热气自动调节器下游压力检测单元，检测所述冷热气自动调节器的下游压力；
流量检测单元，检测对所述燃料电池供给的阴极气体的流量；以及
输出上限值计算单元，根据检测到的冷热气自动调节器下游压力以及阴极气体流量，计算所述燃料电池的输出上限值。
5.一种燃料电池系统，将阳极气体以及阴极气体提供给燃料电池而发电，包括：
压缩机，对所述燃料电池供给阴极气体；
冷热气自动调节器，设置在所述压缩机的下游，冷却从所述压缩机排出的阴极气体；
调压阀，调节所述冷热气自动调节器的下游压力；
冷热气自动调节器下游温度检测单元，检测所述冷热气自动调节器的下游温度；
压力控制单元，根据所述燃料电池的目标输出，控制所述压缩机以及所述调压阀，并且控制冷热气自动调节器下游压力；以及
压力限制单元，在冷热气自动调节器下游温度为规定温度以上时，限制冷热气自动调节器下游压力。
6.一种燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统包括：
燃料电池，被供给阳极气体以及阴极气体；
压缩机，对所述燃料电池供给阴极气体；
冷热气自动调节器，设置在所述压缩机的下游，冷却从所述压缩机排出的阴极气体；以及
调压阀，调节所述冷热气自动调节器的下游压力，
所述控制方法包括：
冷热气自动调节器下游温度检测步骤，检测所述冷热气自动调节器的下游温度；
第1目标压力计算步骤，根据所述燃料电池的目标输出，计算冷热气自动调节器下游压力的第1目标压力；
第2目标压力计算步骤，根据冷热气自动调节器下游温度，计算冷热气自动调节器下游压力的第2目标压力；
目标压力设定步骤，将所述第1目标压力以及所述第2目标压力中较小的一方，设定作为冷热气自动调节器下游压力的目标压力；以及
压力控制步骤，根据所述目标压力，控制所述压缩机以及所述调压阀，并且将冷热气自动调节器下游压力控制为所述目标压力。
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