JP6992420B2 - 燃料電池システム及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池システム及びその制御方法に関する。
従来より、燃料電池スタックの出力を停止している状態において、迅速に燃料電池スタックへの出力要求に対応できないことを回避するため、出力停止時においても、カソードガスを間欠的に供給することにより、単セルの電圧値（以下、「セル電圧」という）を一定値以上に保つ方法が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、さらに、燃料電池スタックの出力を停止している状態において、燃料電池スタックの劣化を抑制するため、最大セル電圧が上限電圧を超えないように、空気コンプレッサにより空気を間欠的に供給する方法が示されている。
特開２０１２－８９５２３号公報
しかし、本願の発明者は、特許文献１に記載の方法では、空気コンプレッサが空気を供給している時間よりも供給していない時間のほうが長く、空気コンプレッサの稼動時に供給する空気が必要量以上であるため、セル電圧の変動量が大きいという課題があることを見出した。なお、セル電圧が大きい場合には燃料電池スタック内の触媒が劣化する虞があり、セル電圧が小さい場合には燃料電池スタックへの出力要求に迅速に対応できない虞があるという課題が生じる。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本発明の第１の形態は、燃料電池システムであって、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへカソードガスを供給するコンプレッサと、前記燃料電池スタックの電圧を検出する電圧検出部と、前記コンプレッサを含む前記燃料電池システムの構成部品を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がない場合に、前記燃料電池スタックの電圧が予め定められた電圧よりも小さいときには前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給する供給期間とし、前記燃料電池スタックの電圧が前記予め定められた電圧よりも大きいときには前記カソードガスの供給を停止する停止期間とすることによって、前記供給期間と前記停止期間とを、交互に切り替え、前記供給期間が前記停止期間よりも長くなるように、前記供給期間において前記コンプレッサにより供給される前記カソードガスの流量が、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい値に設定される。
（２）本発明の第２の形態は、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへカソードガスを供給するコンプレッサと、を備える燃料電池システムの制御方法であって、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がない場合に、前記燃料電池スタックの電圧が予め定められた電圧よりも小さいときには前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給する供給期間とし、前記燃料電池スタックの電圧が前記予め定められた電圧よりも大きいときには前記カソードガスの供給を停止する停止期間とすることによって、前記供給期間と前記停止期間とを、交互に切り替え、前記供給期間が前記停止期間よりも長くなるように、前記供給期間において前記コンプレッサにより供給される前記カソードガスの流量を、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい値に設定する。
（１）本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへカソードガスを供給するコンプレッサと、前記コンプレッサを含む前記燃料電池システムの構成部品を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がない場合に、前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給する供給期間と、前記カソードガスの供給を停止する停止期間とを、交互に切り替え、前記供給期間は、前記停止期間よりも長く、前記供給期間において前記コンプレッサにより供給される前記カソードガスの流量は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい。この形態の燃料電池システムによれば、電池スタックの電圧の変動量を小さくすることができるため、燃料電池スタック内の触媒劣化を抑制できるとともに、燃料電池スタックへの出力要求に迅速に対応できる。
（２）上記形態の燃料電池システムにおいて、さらに、二次電池を備え、前記制御部は、前記供給期間から前記停止期間に切り替わるとき、前記コンプレッサの駆動を停止させる際に発生する回生電力を、前記二次電池へ充電してもよい。この形態の燃料電池システムによれば、燃費が向上する。
（３）上記形態の燃料電池システムにおいて、さらに、前記燃料電池スタックの電圧を検出する電圧検出部を備え、前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧が予め定められた電圧よりも小さい場合に、前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給させ、前記燃料電池スタックの電圧が前記予め定められた電圧よりも大きい場合に、前記カソードガスの供給を停止させてもよい。この形態の燃料電池システムによれば、予め定められた１つの電圧を基準として、コンプレッサの制御が行われるため、制御が簡素化できる。
（４）上記形態の燃料電池システムにおいて、前記コンプレッサは、ターボエアコンプレッサであってもよい。ターボエアコンプレッサは、他のエアコンプレッサに比べて、稼動開始時の消費電力が小さく、応答性が良い。このため、この形態の燃料電池システムによれば、供給期間と停止期間とを迅速に切り替えられるとともに、消費電力を抑えることができるため燃費が向上する。
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池システムの制御方法などの形態で実現することができる。
本発明の一実施形態である燃料電池システムを示す概略図。 制御部によって実行されるカソードガス間欠供給制御のフローチャート。 カソードガス間欠供給制御を表すタイミングチャート。 第３実施形態におけるカソードガス間欠供給制御のフローチャート。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態である燃料電池システム１０を示す概略図である。燃料電池システム１０は、例えば、燃料電池車両に搭載される。本実施形態において、燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１００と、制御部２０と、エアフローメータ３２と、コンプレッサ３４と、カソードガス流路６０と、アノードガス流路８０と、を備える。
燃料電池スタック１００は、反応ガスとしてアノードガス（例えば、水素ガス）とカソードガス（例えば、空気）との供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池スタック１００は、複数の単セル（図示せず）が積層されて構成されている。アノードガスは、図示しないアノードガスタンクから供給され、アノードガス流路８０を通って燃料電池スタック１００のアノード１００ａに供給され、電気化学反応に用いられる。電気化学反応に用いられなかったアノードガスは、オフガスとして燃料電池スタック１００の外部へ排出される。一方、カソードガスは、カソードガス流路６０を通って燃料電池スタック１００のカソード１００ｃに供給され、電気化学反応に用いられる。電気化学反応に用いられなかった酸素は、オフガスとして燃料電池スタック１００の外部へ放出される。
カソードガス流路６０は、燃料電池スタック１００に対してカソードガスの供給及び排出を行う流路である。カソードガス流路６０は、燃料電池スタック１００へカソードガスを供給するカソードガス供給流路６２と、燃料電池スタック１００からカソードガスを排出するカソードガス排出流路６４と、カソードガス供給流路６２とカソードガス排出流路６４とを連通するバイパス流路６６と、を備える。
カソードガス供給流路６２には、上流側から順に、エアフローメータ３２と、コンプレッサ３４と、圧力計４４とが設けられている。エアフローメータ３２は、カソードガス供給流路６２に取り込んだカソードガスの流量を測定する機器である。圧力計４４は、コンプレッサ３４の下流側の圧力を測定する圧力計である。本実施形態では、圧力計４４は、バイパス流路６６と連結する部分より上流側であって、コンプレッサ３４よりも下流側に設けられているが、燃料電池スタック１００の下流側であって、バイパス流路６６と連結する部分よりも上流側のカソードガス排出流路６４に設けられていてもよい。
コンプレッサ３４は、燃料電池スタック１００へカソードガスを供給する部材である。本実施形態では、コンプレッサとしてターボエアコンプレッサを用いる。ターボエアコンプレッサの特徴として、稼動開始時の消費電力が他のエアコンプレッサに比べて小さいとともに、回転数を変更させる際の動作が俊敏である点が挙げられる。なお、コンプレッサ３４として、例えば、容積圧縮機を用いてもよい。
カソードガス流路６０には、複数の弁が設けられている。本実施形態では、カソードガス流路６０には、シャット弁３６と、調圧弁３７と、バイパス弁３８とが設けられている。シャット弁３６は、燃料電池スタック１００へ入るカソードガスの量を調整する弁である。シャット弁３６は、カソードガス供給流路６２に設けられており、バイパス流路６６と連結する部分より下流側であって、燃料電池スタック１００よりも上流側に設けられている。調圧弁３７は、燃料電池スタック１００の下流側におけるカソードガスの圧力を調整する弁である。調圧弁３７は、カソードガス排出流路６４に設けられており、バイパス流路６６と連結する部分よりも上流側であって、燃料電池スタック１００よりも下流側に設けられている。バイパス弁３８は、バイパス流路６６を通るカソードガスの量を調整する弁であり、バイパス流路６６に設けられている。
燃料電池スタック１００によって発電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介して二次電池９２に蓄電される。燃料電池スタック１００とＤＣ／ＤＣコンバータ９０と二次電池９２とを含む電源回路には、図示しない種々の負荷が接続されている。燃料電池スタック１００および二次電池９２は、コンプレッサ３４や各種弁にも、電力が供給可能である。
電圧検出部９１は、燃料電池スタック１００の電圧（以下、「ＦＣ電圧」とも呼ぶ）を検出する部材である。本実施形態では、ＦＣ電圧として、平均セル電圧を用いる。「平均セル電圧」とは、燃料電池スタック１００の両端電圧を単セルの数で除算した値である。
制御部２０は、ＣＰＵとメモリと、上述した各部品が接続されるインタフェース回路とを備えたコンピュータとして構成されている。制御部２０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１の指示に応じて、燃料電池システム１０内の構成部品の起動及び停止を制御するための信号を出力する。ＥＣＵ２１は、燃料電池システム１０を含む装置全体の制御を行う制御部である。例えば、燃料電池車両では、アクセルペダルの踏み込み量やブレーキペダルの踏み込み量、車速等の複数の入力値に応じてＥＣＵ２１が車両の制御を実行する。なお、ＥＣＵ２１は、制御部２０の機能の一部に含まれていてもよい。ＣＰＵは、メモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、燃料電池システム１０による発電の制御を行うとともに、後述するカソードガス間欠供給制御を実現する。
制御部２０は、燃料電池スタック１００の運転モードを、通常運転モードや出力要求ゼロ運転モード等に切り替える。通常運転モードとは、ＥＣＵ２１から燃料電池システム１０が発電要求を受け、燃料電池システム１０が要求電力に応じた運転を行なうモードである。出力要求ゼロ運転モードとは、ＥＣＵ２１から燃料電池システム１０への要求電力が予め定められた値以下であり、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がないモードである。制御部２０は、燃料電池システム１０の運転モードを、例えば、燃料電池システム１０を搭載する車両の停止時や、低速走行時などの低負荷運転時に、通常運転モードから出力要求ゼロ運転モードへ切り替える。出力要求ゼロ運転モードでは、制御部２０は、二次電池から電力を供給させる。出力要求ゼロ運転モードでは、制御部２０は、燃料電池スタック１００の電圧が予め定められた範囲内になる程度に、燃料電池スタック１００へ酸素を供給させる。なお、出力要求ゼロ運転モード中において、セル電圧が開回路電圧となることを避けるために小さな電流を燃料電池スタック１００から発生させてもよい。この場合についても、出力要求ゼロ運転モードに含まれる。本実施形態では、制御部２０は、出力要求ゼロ運転モードにおいて、燃料電池システム１０の各部を制御して、後述のカソードガス間欠供給制御を行う。
図２は、制御部２０によって実行されるカソードガス間欠供給制御のフローチャートである。制御部２０は、出力要求ゼロ運転モードを開始すると、カソードガス間欠供給制御を開始する。また、制御部２０は、出力要求ゼロ運転の停止指示、より具体的には、ＥＣＵ２１から燃料電池スタック１００への電力要求がされると、図２の制御を終了する。カソードガス間欠供給制御中において、制御部２０は、アノードガスの供給を停止するとともに、シャット弁３６及び調圧弁３７を開いた状態とし、バイパス弁３８を閉じた状態とする。
カソードガス間欠供給制御が開始された場合、まず、制御部２０は、カソードガスの供給を停止する（工程Ｓ１１０）。具体的には、制御部２０は、コンプレッサ３４が燃料電池スタック１００へ供給するカソードガスの供給流量をゼロに設定する。
次に、制御部２０は、ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１より小さいか否かを判断する（工程Ｓ１２０）。目標電圧Ｖ１は、燃料電池スタック１００の劣化を抑制しつつ、出力応答性を確保可能な電圧であり、予め実験やシミュレーションにより求められた電圧である。本実施形態では、制御部２０は、目標電圧Ｖ１を予め記憶している。ＦＣ電圧は、電圧検出部９１により検出される。
ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１以上であると制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１２０：ＮＯ）、フローは、工程Ｓ１１０に戻る。一方、ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１より小さいと制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１２０：ＹＥＳ）、制御部２０は、カソードガスの供給を行う（工程Ｓ１３０）。具体的には、制御部２０は、コンプレッサ３４により燃料電池スタック１００へカソードガスの供給を行う。ここで、カソードガス間欠供給制御中において、制御部２０がコンプレッサ３４によりカソードガスを供給する期間を「供給期間Ｐ１」と呼び、制御部２０がカソードガスの供給を停止する期間を「停止期間Ｐ２」と呼ぶ。
供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量は、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい。このようにすることにより、ＦＣ電圧が急激に上昇することを緩和できる。ここで、空気の流量は、エアフローメータ３２により測定可能である。
本実施形態では、供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量は、０．５ＮＬ／ｍｉｎ以上３０ＮＬ／ｍｉｎ以下であり、好ましくは、３ＮＬ／ｍｉｎ以上１４ＮＬ／ｍｉｎ以下である。一方、本実施形態では、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がある場合における流量は、１５０ＮＬ／ｍｉｎ以上５０００ＮＬ／ｍｉｎ以下である。なお、１ＮＬ／ｍｉｎは、基準状態（圧力：０．１０１３ＭＰａ、温度０℃、湿度０％）の空気が毎分１Ｌ流れることを意味する。
本実施形態では、供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量は、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がある場合における流量の最大流量の１％以下である。このようにすることにより、ＦＣ電圧が急激に上昇することを効果的に緩和できるため、燃料電池スタック１００の耐久性が向上する。
カソードガスの供給を開始した（工程Ｓ１３０）後、制御部２０は、ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１以上であるか否かを判断する（工程Ｓ１４０）。ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１より小さいと制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１４０：ＮＯ）、制御部２０は、カソードガスの供給を継続する（工程Ｓ１３０）。一方、ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１以上であると制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１４０：ＹＥＳ）、フローは工程Ｓ１１０に戻り、制御部２０は、カソードガスの供給を停止する。制御部２０は、出力要求ゼロ運転モードが終了するまで、上述の一連の処理を繰り返す。
図３は、カソードガス間欠供給制御を表すタイミングチャートである。図３において、横軸は時間を示し、縦軸は、上から順に、ＦＣ電圧の変化と、コンプレッサ３４の駆動状況とを示す。図３には、カソードガス間欠供給制御の一部の期間が示されている。
本実施形態では、時間ｔ０から時間ｔ１において、制御部２０は、燃料電池スタック１００へのカソードガスの供給を停止している。つまり、制御部２０は、コンプレッサ３４を停止させている。
その後、時間ｔ１から時間ｔ２において、ＦＣ電圧は目標電圧Ｖ１より小さくなっているため、制御部２０は、燃料電池スタック１００へカソードガスを供給している。つまり、制御部２０は、コンプレッサ３４を駆動させている。ここで、時間ｔ１から時間ｔ２までの期間は、コンプレッサ３４を駆動させている供給期間Ｐ１である。
その後、時間ｔ２から時間ｔ３までの期間は、ＦＣ電圧は目標電圧Ｖ１以上であるため、制御部２０は、燃料電池スタック１００へのカソードガスの供給を停止している。つまり、時間ｔ２から時間ｔ３までの期間は、コンプレッサ３４を停止させている停止期間Ｐ２である。
同様に、時間ｔ３から時間ｔ４までの期間は、コンプレッサ３４を駆動させている供給期間Ｐ１であり、時間ｔ４から時間ｔ５までの期間は、コンプレッサ３４を停止させている停止期間Ｐ２である。本実施形態では、供給期間Ｐ１と停止期間Ｐ２とを一回ずつ備える一周期が、２秒以上５秒以下である。
上述のように、燃料電池スタック１００への出力要求がない期間において、制御部２０は、供給期間Ｐ１と停止期間Ｐ２とを交互に切り替える。また、図３に示すように、供給期間Ｐ１は、停止期間Ｐ２よりも長い。なお、図３に示される状態となる前に、供給期間Ｐ１よりも長い停止期間Ｐ２があってもよい。つまり、最初の供給期間Ｐ１が開始される前に、供給期間Ｐ１よりも長い停止期間Ｐ２があってもよい。
本実施形態の燃料電池システム１０では、供給期間Ｐ１は、停止期間Ｐ２よりも長く、供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量は、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい。このため、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、コンプレッサ３４が送り出した空気に起因して上昇するＦＣ電圧の上昇度合を緩やかにすることができるため、ＦＣ電圧の振れ幅を小さくすることができる。この結果として、ＦＣ電圧が高くなりすぎることによって燃料電池スタック１００内の触媒が劣化することを抑制できるとともに、出力要求があった場合に迅速に対応することができる。また、供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量は、燃料電池スタック１００への電力の出力要求がある場合における流量よりも小さいため、これらの流量を同じとした場合よりも、燃費を向上できる。
また、本実施形態の燃料電池システム１０では、供給期間Ｐ１は、停止期間Ｐ２よりも長い。このため、燃料電池スタック１００内の水蒸気や水の流動性が向上するため、燃料電池システム１０内の環境を良好に保つことができる。
また、本実施形態の燃料電池システム１０では、制御部２０は、燃料電池スタック１００の電圧が予め定められた目標電圧Ｖ１よりも小さい場合にコンプレッサ３４を駆動させ、燃料電池スタック１００の電圧が目標電圧Ｖ１よりも大きい場合にコンプレッサ３４を停止させる。工程Ｓ１２０における目標電圧Ｖ１と工程Ｓ１４０における目標電圧Ｖ１とを異なる値に設定してもよいが、本実施形態のように、工程Ｓ１２０における目標電圧Ｖ１と工程Ｓ１４０における目標電圧Ｖ１とを同じとすることにより、制御を簡素化できる。
また、本実施形態の燃料電池システム１０では、コンプレッサ３４としてターボエアコンプレッサを用いる。ここで、ターボエアコンプレッサは、他のエアコンプレッサに比べて、稼動開始時の消費電力が小さく、応答性が良い。このため、燃料電池システム１０によれば、供給期間Ｐ１と停止期間Ｐ２とを迅速に切り替えられるとともに、消費電力を抑えることができるため燃費が向上する。
Ｂ．第２実施形態
第２実施形態は、第１実施形態と比較して、供給期間Ｐ１から停止期間Ｐ２に切り替わるとき、制御部２０は、コンプレッサ３４の駆動を停止させる際に発生する回生電力を二次電池９２に充電する構成である点が異なるが、その他は同じである。第２実施形態によれば、回生電力を充電することにより、燃費を向上できる。
Ｃ．第３実施形態
図４は、第３実施形態におけるカソードガス間欠供給制御のフローチャートである。第３実施形態は、第１実施形態と比較して、工程Ｓ１５０と工程Ｓ１６０とを備える点で異なるが、その他は同じである。
第３実施形態では、ＦＣ電圧が目標電圧Ｖ１より小さいと制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１４０：ＮＯ）、制御部２０は、ＦＣ電圧が下限電圧Ｖ２より小さいか否かを判断する（工程Ｓ１５０）。下限電圧Ｖ２は、例えば、燃料電池スタック１００内の触媒の酸化反応と還元反応とが切り替わる電圧であり、予め実験やシミュレーションにより求められた電圧である。本実施形態では、制御部２０は、予め下限電圧Ｖ２を記憶している。本実施形態では、下限電圧Ｖ２は目標電圧Ｖ１よりも小さい。
ＦＣ電圧が下限電圧Ｖ２以上であると制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１５０：ＮＯ）、制御部２０は、カソードガスの供給を継続する（工程Ｓ１３０）。一方、ＦＣ電圧が下限電圧Ｖ２より小さいと制御部２０が判断した場合（工程Ｓ１５０：ＹＥＳ）、制御部２０は、パージ処理を行う（工程Ｓ１６０）。パージ処理（工程Ｓ１６０）の後、フローは、工程Ｓ１１０に戻る。ここで、パージ処理とは、燃料電池スタック１００内のカソードガス流路６０に存在する水を低減させる処理である。本実施形態では、供給期間Ｐ１においてコンプレッサ３４により送り出される空気の流量の１０倍以上の流量の空気が、コンプレッサ３４により燃料電池スタック１００へ供給される。本実施形態では、パージ処理を数秒間行われる。
第３実施形態によれば、パージ処理を行うことにより、燃料電池スタック１００内のカソードガス流路６０に存在する水に起因するＦＣ電圧の低下を回復させることができる。
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
１０…燃料電池システム
２０…制御部
２１…ＥＣＵ
３２…エアフローメータ
３４…コンプレッサ
３６…シャット弁
３７…調圧弁
３８…バイパス弁
４４…圧力計
６０…カソードガス流路
６２…カソードガス供給流路
６４…カソードガス排出流路
６６…バイパス流路
８０…アノードガス流路
９０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
９１…電圧検出部
９２…二次電池
１００…燃料電池スタック
１００ａ…アノード
１００ｃ…カソード
Ｐ１…供給期間
Ｐ２…停止期間

Claims (8)

  1. 燃料電池システムであって、
    燃料電池スタックと、
    前記燃料電池スタックへカソードガスを供給するコンプレッサと、
    前記燃料電池スタックの電圧を検出する電圧検出部と、
    前記コンプレッサを含む前記燃料電池システムの構成部品を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がない場合に、前記燃料電池スタックの電圧が予め定められた電圧よりも小さいときには前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給する供給期間とし、前記燃料電池スタックの電圧が前記予め定められた電圧よりも大きいときには前記カソードガスの供給を停止する停止期間とすることによって、前記供給期間と前記停止期間とを、交互に切り替え、
    前記供給期間が前記停止期間よりも長くなるように、前記供給期間において前記コンプレッサにより供給される前記カソードガスの流量が、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい値に設定される、燃料電池システム。
  2. 請求項１に記載の燃料電池システムであって、さらに、
    二次電池を備え、
    前記制御部は、前記供給期間から前記停止期間に切り替わるとき、前記コンプレッサの駆動を停止させる際に発生する回生電力を、前記二次電池へ充電する、燃料電池システム。
  3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムであって、
    前記供給期間における前記カソードガスの流量は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合の最大流量の１％以下に設定される、燃料電池システム。
  4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
    前記制御部は、前記燃料電池スタックの電圧が、前記予め定められた電圧よりも小さな下限電圧より小さい場合には、前記供給期間における前記カソードガスの流量よりも多量に前記カソードガスを前記燃料電池スタックに供給するパージ処理を実行する、燃料電池システム。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池システムであって、
    前記コンプレッサは、ターボエアコンプレッサである、燃料電池システム。
  6. 燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックへカソードガスを供給するコンプレッサと、を備える燃料電池システムの制御方法であって、
    前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がない場合に、前記燃料電池スタックの電圧が予め定められた電圧よりも小さいときには前記コンプレッサにより前記カソードガスを供給する供給期間とし、前記燃料電池スタックの電圧が前記予め定められた電圧よりも大きいときには前記カソードガスの供給を停止する停止期間とすることによって、前記供給期間と前記停止期間とを、交互に切り替え、
    前記供給期間が前記停止期間よりも長くなるように、前記供給期間において前記コンプレッサにより供給される前記カソードガスの流量を、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合における流量よりも小さい値に設定する、燃料電池システムの制御方法。
  7. 請求項６に記載の燃料電池システムの制御方法であって、
    前記供給期間における前記カソードガスの流量は、前記燃料電池スタックへの電力の出力要求がある場合の最大流量の１％以下に設定される、燃料電池システムの制御方法。
  8. 請求項６または請求項７に記載の燃料電池システムの制御方法であって、
    前記燃料電池スタックの電圧が、前記予め定められた電圧よりも小さな下限電圧より小さい場合には、前記供給期間における前記カソードガスの流量よりも多量に前記カソードガスを前記燃料電池スタックに供給するパージ処理を実行する、燃料電池システムの制御方法。
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