燃料ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを前記燃料電池へと流通させる燃料供給流路と、前記燃料供給流路内を流通する燃料ガスの圧力を調整する調圧弁と、前記燃料電池から排出されるガスを前記燃料供給流路に還流させる燃料循環流路と、前記燃料循環流路内のガスを前記燃料供給流路へと送出する循環ポンプと、前記燃料循環流路内のガスを外部に排出する排出弁と、を備える燃料電池システムであって、前記燃料電池の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、前記燃料電池のアノードからカソードへの透過水素量と、前記循環ポンプの動力損失分を発電するための水素量と、前記排出弁から排出される水素量と、の総和が最小となるように、前記調圧弁と前記循環ポンプと前記排出弁とを制御する制御装置を備える、燃料電池システム。前記制御装置は、負荷装置から要求される出力が所定の閾値以下である負荷領域において前記総和が最小となるような最適水素分圧を実際の水素分圧が上回らないように前記調圧弁及び前記排出弁を制御するものである、請求項1に記載の燃料電池システム。前記制御装置は、前記燃料供給流路へと送出されるガスの流量が所定の設定流量を下回らないように前記循環ポンプを制御するものである、請求項2に記載の燃料電池システム。燃料ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを前記燃料電池へと流通させる燃料供給流路と、前記燃料供給流路内を流通する燃料ガスの圧力を調整する調圧弁と、前記燃料電池から排出されるガスを前記燃料供給流路に還流させる燃料循環流路と、前記燃料循環流路内のガスを前記燃料供給流路へと送出する循環ポンプと、前記燃料循環流路内のガスを外部に排出する排出弁と、を備える燃料電池システムの制御方法であって、前記燃料電池の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、前記燃料電池のアノードからカソードへの透過水素量と、前記循環ポンプの動力損失分を発電するための水素量と、前記排出弁から排出される水素量と、の総和が最小となるように、前記調圧弁と前記循環ポンプと前記排出弁とを制御する制御工程を備える、燃料電池システムの制御方法。前記制御工程では、負荷装置から要求される出力が所定の閾値以下である負荷領域において前記総和が最小となるような最適水素分圧を実際の水素分圧が上回らないように前記調圧弁及び前記排出弁を制御する、請求項4に記載の燃料電池システムの制御方法。前記制御工程では、前記燃料供給流路へと送出されるガスの流量が所定の設定流量を下回らないように前記循環ポンプを制御する、請求項5に記載の燃料電池システムの制御方法。しかし、特許文献1に記載されたような従来の燃料電池システムにおいては、所望のストイキ比を確保することはできるものの、動力損失を抑制するための工夫はなされていないことから、水素ガス等の燃料を徒に消費してしまう可能性がある。特に現在においては、加速時における循環ポンプの応答遅れ等に起因した過渡的な燃料欠乏を回避することを目的として、低負荷領域において水素濃度を高く保持する技術が採用されていることから、低負荷領域において燃料損失が大きくなるという問題があった。また、近年においては、燃料電池の乾燥防止を目的として、燃料電池を構成する電解質膜を薄くしてカソードからアノードへの水移動量を増加させる試みがなされている。しかし、このように電解質膜を薄くすると、その分アノードからカソードへの水素ガス透過量が増大してしまい、発電用に供給した水素ガスが空気と反応することなくカソードで燃焼され消費されてしまうという問題が新たに発生することが懸念される。よって、このような薄型の電解質膜を採用するためには、燃料損失を抑制するためのさらなる技術革新が待望されていた。本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ストイキ比を確保しつつ燃料損失を最小限に抑えることができる燃料電池システムを提供することを目的とする。前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池へと流通させる燃料供給流路と、燃料供給流路内を流通する燃料ガスの圧力を調整する調圧弁と、燃料電池から排出されるガスを燃料供給流路に還流させる燃料循環流路と、燃料循環流路内のガスを燃料供給流路へと送出する循環ポンプと、燃料循環流路内のガスを外部に排出する排出弁と、を備える燃料電池システムであって、燃料電池の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、燃料電池のアノードからカソードへの透過水素量と、循環ポンプの動力損失分を発電するための水素量と、排出弁から排出される水素量と、の総和が最小となるように、調圧弁と循環ポンプと排出弁とを制御する制御装置を備えるものである。また、本発明に係る制御方法は、燃料ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池へと流通させる燃料供給流路と、燃料供給流路内を流通する燃料ガスの圧力を調整する調圧弁と、燃料電池から排出されるガスを燃料供給流路に還流させる燃料循環流路と、燃料循環流路内のガスを燃料供給流路へと送出する循環ポンプと、燃料循環流路内のガスを外部に排出する排出弁と、を備える燃料電池システムの制御方法であって、燃料電池の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、燃料電池のアノードからカソードへの透過水素量と、循環ポンプの動力損失分を発電するための水素量と、排出弁から排出される水素量と、の総和が最小となるように、調圧弁と循環ポンプと排出弁とを制御する制御工程を備えるものである。かかる構成及び方法を採用すると、燃料電池の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、燃料損失を最小限に抑えることができる。ここで、水素ストイキ比とは、供給水素量実際に燃料電池に供給する水素量を基準水素量負荷装置から要求される出力に対応する水素量で除した値を意味する。本発明に係る燃料電池システム制御方法において、負荷装置から要求される出力が所定の閾値以下である負荷領域において前記総和が最小となるような最適水素分圧を実際の水素分圧が上回らないように調圧弁及び排出弁を制御する制御装置制御工程を備えることができる。かかる構成方法を採用すると、低負荷領域負荷装置から要求される出力が所定の閾値以下である負荷領域において、調圧弁及び排出弁を制御することにより、水素分圧燃料電池内の全ガス圧力に対する水素ガス圧力の比が最適水素分圧を上回らないようにすることができる。従って、水素ストイキ比を増加させる際に最も損失の大きいクロスオーバ水素損失燃料電池のアノードからカソードへの透過水素量を低減させることができるので、燃料損失を効率良く抑えることができる。また、本発明に係る燃料電池システム制御方法において、燃料供給流路へと送出されるガスの流量が所定の設定流量を下回らないように循環ポンプを制御する制御装置制御工程を備えることができる。かかる構成方法を採用すると、低負荷領域において、循環ポンプを制御して水素循環ポンプ流量循環流路から燃料供給流路へと送出されるガスの流量が所定の設定流量を下回らないようにすることができる。すなわち、水素ストイキ比を確保する際に、最も損失の少ない循環ポンプの稼動量を増加させるので、その分、損失の大きいクロスオーバ水素損失を低減させて燃料損失を効率良く抑えることができる。本発明によれば、ストイキ比を確保しつつ燃料損失を最小限に抑えることができる燃料電池システムを提供することが可能となる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システム1について説明する。本実施形態においては、本発明を燃料電池車両の車載発電システムに適用した例について説明することとする。まず、図1を用いて、本発明の実施形態に係る燃料電池システム1の構成について説明する。本実施形態に係る燃料電池システム1は、図1に示すように、燃料電池2やバッテリ52で発生させた電力を、トラクションインバータ53を介してトラクションモータM3に供給することにより、トラクションモータM3を回転駆動するものである。燃料電池システム1は、反応ガス酸化ガス及び燃料ガスの供給を受けて電力を発生する燃料電池2、酸化ガスとしての空気を燃料電池2に供給する酸化ガス配管系3、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池2に供給する燃料ガス配管系4、システムの電力を充放電する電力系5、システム全体を統括制御する制御装置6等を備えている。燃料電池2は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数の単電池を積層したスタック構造を備えている。燃料電池2を構成する単電池は、高分子電解質膜をアノード電極及びカソード電極の二つの電極で挟み込んで構成した膜電極接合体MEAを、燃料ガス及び酸化ガスを供給するためのセパレータで挟み込んだ構造を有しており、さらにカソード電極及びアノード電極を両側から挟みこむように一対のセパレータを有している。一方のセパレータの燃料ガス流路に燃料ガスが供給され、他方のセパレータの酸化ガス流路に酸化ガスが供給され、このガス供給により燃料電池2は電力を発生する。すなわち、燃料電池2においては、アノード電極において以下の1式の酸化反応が生じ、カソード電極において以下の2式の還元反応が生じ、燃料電池2全体としては以下の3式の起電反応が生じる。H2→2H2e11/2O22H2e→H2O2H21/2O2→H2O3燃料電池2には、発電中の電流及び電圧出力電流及び出力電圧を検出する電流センサ2a及び電圧センサ2bが取り付けられている。なお、燃料電池2としては、固体高分子電解質型のほか、燐酸型や熔融炭酸塩型等種々のタイプのものを採用することができる。酸化ガス配管系3は、エアコンプレッサ31、酸化ガス供給路32、加湿モジュール33、カソードオフガス流路34、希釈器35、エアコンプレッサ31を駆動するモータM1等を有している。エアコンプレッサ31は、制御装置6の制御指令で作動するモータM1の駆動力により駆動されて、図示していないエアフィルタを介して外気から取り込んだ空気酸化ガスを燃料電池2のカソード極に供給するものである。酸化ガス供給路32は、エアコンプレッサ31から供給される空気を燃料電池2のカソード極に導くためのガス流路である。燃料電池2のカソード極からはカソードオフガスが排出される。このカソードオフガスは、燃料電池2の電池反応により生成された水分を含むため高湿潤状態となっている。加湿モジュール33は、酸化ガス供給路32を流れる低湿潤状態の酸化ガスと、カソードオフガス流路34を流れる高湿潤状態のカソードオフガスと、の間で水分交換を行い、燃料電池2に供給される酸化ガスを適度に加湿する。カソードオフガス流路34は、カソードオフガスをシステム外に排気するためのガス流路であり、そのガス流路のカソード極出口付近にはエア調圧弁A1が配設されている。燃料電池2に供給される酸化ガスの背圧は、エア調圧弁A1によって調圧される。希釈器35は、水素ガスの排出濃度を予め設定された濃度範囲環境基準に基づいて定められた範囲等に収まるように希釈する。希釈器35には、カソードオフガス流路34の下流及び後述するアノードオフガス流路44の下流が連通しており、水素オフガス及び酸素オフガスは混合希釈されてシステム外に排気されることとなる。燃料ガス配管系4は、燃料供給源41、燃料供給流路42、燃料循環流路43、アノードオフガス流路44、水素循環ポンプ45、逆止弁46、水素循環ポンプ45を駆動するためのモータM2等を有している。燃料供給源41は、燃料電池2へ水素ガス等の燃料ガスを供給する手段であり、例えば高圧水素タンクや水素貯蔵タンク等によって構成される。燃料供給流路42は、燃料ガス供給源41から放出される燃料ガスを燃料電池2のアノード極に導くためのガス流路であり、その流路には上流から下流にかけてタンクバルブH1、水素供給バルブH2、FC入口バルブH3等の弁が配設されている。タンクバルブH1、水素供給バルブH2及びFC入口バルブH3は、燃料電池2へと燃料ガスを供給又は遮断するためのシャットバルブであり、例えば電磁弁によって構成されている。水素供給バルブH2は、燃料供給流路42内を流通する燃料ガスの圧力を調整するものであり、本発明における調圧弁として機能する。燃料循環流路43は、燃料電池2から排出される未反応燃料ガスを燃料供給流路42に還流させるための帰還ガス流路であり、その流路には上流から下流にかけてFC出口バルブH4、水素循環ポンプ45、逆止弁46が各々配設されている。燃料電池2から排出された低圧の未反応燃料ガスは、制御装置6の制御指令で作動するモータM2の駆動力により駆動される水素循環ポンプ45によって適度に加圧され、燃料供給流路42へと送出される。燃料供給流路42から燃料循環流路43への燃料ガスの逆流は、逆止弁46によって抑制される。アノードオフガス流路44は、燃料電池2から排出された水素オフガスを含むアノードオフガスをシステム外に排気するためのガス流路であり、そのガス流路にはパージバルブH5が配設されている。パージバルブH5は、燃料循環流路43内のガスを外部に排出するものであり、本発明における排出弁として機能する。電力系5は、高圧DC/DCコンバータ51、バッテリ52、トラクションインバータ53、補機インバータ54、トラクションモータM3、補機モータM4等を備えている。高圧DC/DCコンバータ51は、直流の電圧変換器であり、バッテリ52から入力された直流電圧を調整してトラクションインバータ53側に出力する機能と、燃料電池2又はトラクションモータM3から入力された直流電圧を調整してバッテリ52に出力する機能と、を有する。高圧DC/DCコンバータ51のこれらの機能により、バッテリ52の充放電が実現される。また、高圧DC/DCコンバータ51により、燃料電池2の出力電圧が制御される。バッテリ52は、トラクションモータM3に対して燃料電池2と並列に接続されており、余剰電力や回生制動時の回生エネルギを蓄える機能を有するとともに、燃料電池車両の加速又は減速に伴う負荷変動時のエネルギーバッファとして機能するものである。バッテリ52は、充放電可能な二次電池であり、種々のタイプの二次電池例えばニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウム二次電池等により構成されている。バッテリ52は、図示していないバッテリコンピュータの制御によって余剰電力を充電したり補助的に電力を供給したりすることが可能になっている。燃料電池2で発電された直流電力の一部は、高圧DC/DCコンバータ51によって昇降圧され、バッテリ52に充電される。なお、バッテリ52に代えて二次電池以外の充放電可能な蓄電器例えばキャパシタを採用することもできる。トラクションインバータ53及び補機インバータ54は、パルス幅変調方式のPWMインバータであり、与えられる制御指令に応じて燃料電池2又はバッテリ52から出力される直流電力を三相交流電力に変換してトラクションモータM3及び補機モータM4へ供給する。トラクションモータM3は、車輪7L、7Rを駆動するためのモータである。トラクションモータM3には、その回転数を検知する回転数検知センサ5aが取付けられている。補機モータM4は、各種補機類を駆動するためのモータであり、エアコンプレッサ31を駆動するモータM1や水素循環ポンプ45を駆動するモータM2等を総称したものである。なお、本実施形態においては、燃料電池2から供給される電力を受けて作動する全ての機器を負荷装置と総称することとする。制御装置6は、燃料電池システム1の各部を統合的に制御するためのコンピュータシステムであり、CPUや各種メモリROM、RAM等を有している。制御装置6は、各種センサから供給される信号例えば、回転数検知センサ5aやアクセルペダル開度を検出するアクセルペダルセンサ6a等から送出される各センサ信号の入力を受けて、負荷装置の負荷要求出力を算出する。そして、制御装置6は、この負荷に対応する出力電力を発生させるように燃料電池2の出力電圧及び出力電流を制御する。また、制御装置6は、トラクションインバータ53及び補機インバータ54の出力パルス幅等を制御して、トラクションモータM3及び補機モータM4を制御する。負荷装置の負荷は、例えば車両走行電力と補機電力との合計値である。補機電力には、各種補機エアコンプレッサ31、水素循環ポンプ45等で消費される電力、車両走行に必要な装置変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等で消費される電力、乗員空間内に配置される装置空調装置、照明器具、オーディオ等で消費される電力等が含まれる。また、制御装置6は、燃料電池2の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ燃料損失が最小限となるように各種バルブやポンプを制御する燃料損失回避制御を実施する。具体的には、制御装置6は、所定値以上の水素ストイキ比を確保しつつ、クロスオーバ水素損失と水素循環ポンプ動力損失とパージ水素損失との総和が最小となるように、水素供給バルブH2と水素循環ポンプ45とパージバルブH5とを制御する。なお、水素ストイキ比とは、供給水素量実際に燃料電池2に供給する水素量を基準水素量負荷装置から要求される出力に対応する水素量で除した値を意味する。ここで、図2~図8を用いて、本実施形態における制御装置6による燃料損失回避制御についてさらに詳細に説明することとする。図2は、水素分圧燃料電池2内の全ガス圧力に対する水素ガス圧力の割合とクロスオーバ水素損失燃料電池2のアノードからカソードへの透過水素量との間の関係を表すグラフである。図2に示されるように、クロスオーバ水素損失は、水素分圧が上昇するに従って増大する一方、燃料電池2を構成する電解質膜の厚さ膜厚が減少するに従って増大することが知られている。水素分圧は、水素供給バルブH2及びパージバルブH5の開閉制御によって調整される。図3は、水素循環ポンプ流量水素循環ポンプ45によって燃料供給流路42へと送出されるガス流量と水素循環ポンプ動力損失水素循環ポンプ45の動力損失分を発電するための水素量との間の関係を表すグラフである。図3に示されるように、水素循環ポンプ動力損失は、水素循環ポンプ流量が増大するに従って増大し、かつ、差圧水素循環ポンプ45の吐出圧と吸入圧との差が上昇するに従って増大することが知られている。水素循環ポンプ流量は、水素循環ポンプ45を駆動するモータM2の回転数制御によって調整される。図4は、パージ量パージバルブH5から排出されるガス量とパージ水素損失パージバルブH5から排出される水素量との間の関係を表すグラフである。図4に示されるように、パージ水素損失は、パージ量が増大するに従って増大し、かつ、パージバルブH5から排出されるガス内の水素濃度が上昇するに従って増大することが知られている。これら3種類の損失を比較すると、水素ストイキ比を所定値例えば0.1上昇させる場合には、クロスオーバ水素損失が最大となり、水素循環ポンプ動力損失が最小となることが実験等によって確認されている。このため、制御装置6は、水素分圧を通常時よりも低下させてクロスオーバ水素損失を抑制するように水素供給バルブH2及びパージバルブH5を制御する一方、水素循環ポンプ流量を通常時よりも増大させて水素ストイキ比を確保するように水素循環ポンプ45を制御する。なお、クロスオーバ水素損失を抑制するために水素分圧を通常時よりも低下させるようにパージバルブH5を制御すると、パージ量が通常時よりも減少するため、パージ水素損失も同時に抑制されることとなる。ところで、燃料電池車両のモード走行例えば10-15モード走行時においては、図5に示すように、負荷装置から要求される出力が最大負荷の20以下となる低負荷領域における使用頻度がきわめて高いことが実験等によって確認されている。そこで、本実施形態における制御装置6は、図6に示すように、負荷装置から要求される出力が所定の閾値WT例えば最大負荷の20の値以下となる低負荷領域において、水素分圧が所定の設定値を上回らないように水素供給バルブH2及びパージバルブH5を制御するこのようなパージバルブH5の制御により、パージ水素損失が同時に抑制される。また、制御装置6は、図7に示すように、負荷装置から要求される出力が所定の閾値WT以下となる低負荷領域において、水素循環ポンプ流量が所定の設定流量を下回らないようにモータM2を介して水素循環ポンプ45を制御する。これにより、低負荷領域におけるクロスオーバ水素損失を抑制しながら、所定値以上の水素ストイキ比を確保することができる。なお、本実施形態における燃料損失回避制御を実施しなかった場合には、図6において破線で示すように、低負荷領域において水素分圧は漸次上昇し、これに伴ってクロスオーバ水素損失が漸次増大するため、総じて燃料損失が大きくなることが想定される。また、本実施形態における燃料損失回避制御を実施しなかった場合には、図7において破線で示すように、低負荷領域における水素循環ポンプ流量が不足するため、所定値以上の水素ストイキ比が確保できない可能性がある。図8は、低負荷領域において水素ストイキ比及び燃料電池2内の不純物分圧を一定値に維持した場合における、スタック圧力燃料電池2内の全ガス圧力と水素損失量との間の関係を表すグラフである。図8において、直線Aは、スタック圧力とクロスオーバ水素損失との関係を表すものであり、曲線Bは、スタック圧力と水素循環ポンプ動力損失との関係を表すものであり、直線Cは、スタック圧力とパージ水素損失との関係を表すものであり、曲線Dは、スタック圧力と総水素損失との関係を表すものである。図8の直線A及びCに示されるように、スタック圧力が上昇するに従ってクロスオーバ水素損失及びパージ水素損失は増大する一方、図8の曲線Bに示されるように、スタック圧力が上昇するに従って水素循環ポンプ動力損失は減少する。そして、図8の曲線Dに示されるように、あるスタック圧力PMINで総水素損失は最小となることがわかる。このようにグラフを参照して決定されたスタック圧力PMINと、予め設定された不純物分圧と、に基づいて、図6に示すように低負荷領域で採用される水素分圧最適水素分圧を設定することができる。最適水素分圧が設定された後、所定値以上の水素ストイキ比を確保するために、図7に示すように低負荷領域で採用される水素循環ポンプ流量を設定することができる。次に、本実施形態に係る燃料電池システム1の制御方法について説明する。まず、図8に示すグラフを参照して、総水素損失が最小となるスタック圧力PMINを決定した後、このスタック圧力PMINと予め設定された不純物分圧とに基づいて、低負荷領域において総水素損失が最小となる水素分圧最適水素分圧を設定する水素分圧設定工程:S1。次いで、水素分圧設定工程S2で設定した最適水素分圧と、水素ストイキ比の下限値と、に基づいて、低負荷領域において水素ストイキ比を確保するための水素循環ポンプ流量を設定する水素循環ポンプ流量設定工程:S2。次いで、制御装置6は、低負荷領域において、水素分圧設定工程S1で設定した最適水素分圧を実際の水素分圧が上回らないように水素供給バルブH2及びパージバルブH5を制御するとともに、水素循環ポンプ流量設定工程S2で設定した流量を実際の水素循環ポンプ流量が下回らないようにモータM2を介して水素循環ポンプ45を制御する制御工程:S3。以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、燃料電池2の発電に必要な水素ストイキ比を確保しつつ、燃料損失を最小限に抑えることができる。また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、低負荷領域において、水素供給バルブH2及びパージバルブH5を制御して水素分圧が最適水素分圧を上回らないようにすることができる。従って、水素ストイキ比を増加させる際に最も損失の大きいクロスオーバ水素損失燃料電池2のアノードからカソードへの透過水素量を低減させることができるので、燃料損失を効率良く抑えることができる。また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム1においては、低負荷領域において、水素循環ポンプ45を制御して水素循環ポンプ流量が所定の設定流量を下回らないようにすることができる。すなわち、水素ストイキ比を確保する際に、最も損失の少ない水素循環ポンプ45の稼動量を増加させるので、その分、損失の大きいクロスオーバ水素損失を低減させて燃料損失を効率良く抑えることができる。なお、以上の実施形態においては、調圧弁として水素供給バルブH2を採用した例を示したが、水素供給バルブH2に代えて又は水素供給バルブH2とともにタンクバルブH1やFC入口バルブH3を調圧弁として採用することもできる。また、以上の実施形態においては、低負荷領域用のグラフ図8を採用して総水素損失が最小となるスタック圧力を決定し、この決定したスタック圧力に基づいて水素分圧や水素循環ポンプ流量を設定した上で燃料損失回避制御を実施した例を示したが、他の負荷領域中負荷領域~高負荷領域においても同様の手法で燃料損失回避制御を実施することができる。また、以上の実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体ロボット、船舶、航空機等に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。また、本発明に係る燃料電池システムを、建物住宅、ビル等用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用してもよい。さらには、携帯型の燃料電池システムにも適用可能である。