CN107431227A - 燃料电池控制器、燃料电池系统和运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池控制器，其用于控制燃料电池系统的运行，燃料电池系统包括被布置在一起以在输出端处提供电流的多个燃料电池，控制器被配置成基于燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数，诸如多个燃料电池之间的各个燃料电池的最低电压(VMCV)，来主动地设置由燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的上限。

Description

燃料电池控制器、燃料电池系统和运行方法
技术领域
本发明涉及用于控制燃料电池系统的运行并且具体地涉及用于主动管理电力输出瞬变的燃料电池控制器。本发明还涉及燃料电池系统的运行方法。本发明还涉及包括所述控制器的燃料电池系统。
背景技术
常规的电化学燃料电池将燃料和氧化剂转化为电能和反应产物。常见类型的电化学燃料电池包括膜电极组件(MEA)，膜电极组件(MEA)包括在阳极和阴极之间的聚合物离子(质子)转移膜和气体扩散结构。诸如氢气的燃料和诸如来自空气的氧的氧化剂越过MEA的相应侧面被传递以产生电能和作为反应产物的水。可形成包括多个此类燃料电池的叠堆，其中，燃料电池布置有分开的阳极和阴极流体流动路径。此叠堆通常为块状，其包括通过在叠堆的任一端处的端板保持在一起的多个单独的燃料电池板。
重要的是，聚合物离子转移膜保持水合以进行有效的运行。控制叠堆的温度也很重要。因此，可向叠堆供应冷却剂以进行冷却和/或水合。温度和冷却剂/水合流体的可用性可能会影响燃料电池性能。然而，燃料电池系统性能也取决于燃料电池系统的材料的质量、任何构建和组装缺陷以及已经发生的任何劣化。因此，存在可影响叠堆运行的多个问题。进一步地，当燃料电池未按预期执行时，所发生的电化学反应可能不是期望的并且可能引起表面、涂层和/或膜的劣化。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了用于控制燃料电池系统的运行的燃料电池控制器，该燃料电池系统包括多个燃料电池，多个燃料电池被布置在一起以在输出端处提供电流，控制器被配置成基于燃料电池系统的燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地确定燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的上限，并且根据该上限至少针对电流输出的变化提供燃料电池系统的控制。
由于基于燃料电池的电健康状况的电流输出的控制可提供有效的控制，因此这是有利的。
在一个或多个实施例中，所述或每个电参数通过预定函数与由燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的候选上限相关联，控制器被配置成使用所述或每个候选上限确定上限。
在一个或多个实施例中，控制器被配置成基于多个电参数主动地设置上限，并且控制器被配置成基于预定标准通过选择候选上限中的一个作为上限来确定上限。
在一个或多个实施例中，至少一个电参数包括以下各项中的一个或多个：
i)包括具有多个燃料电池的最低电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；
ii)基于燃料电池系统的多个燃料电池中的至少两个的平均电压的电压；
iii)基于燃料电池系统的多个燃料电池中的大部分的平均电压的电压；
iv)包括具有燃料电池系统的多个燃料电池的最低电压减去平均电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的分布电压；
v)包括燃料电池系统的多个燃料电池的平均电压减去具有最低电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的反向分布电压。
在一个或多个实施例中，预定标准包括选择候选上限中的较低候选上限作为上限。
在一个或多个实施例中，预定函数被配置成提供正上限和负上限，并且在请求电流输出的变化的情况下，在确定负上限时，控制器被配置成提供燃料电池系统的控制以自动地减少电力输出使其不超过负上限，而在确定正上限时，控制器被配置成提供燃料电池系统的控制以执行上限。
在一个或多个实施例中，电参数至少包括：
包括具有多个燃料电池的最低电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
控制器被配置成使用预定函数将最小电池电压映射到用于确定上限的变化率的候选上限，该预定函数包括：低于最小电池电压阈值的第一区域，其中，由燃料电池系统在输出端处提供的电流的变化率的上限为负的；以及高于最小电池电压阈值的第二区域，其中，由燃料电池系统在输出端处提供的电流的变化率的上限为正的。
在一个或多个实施例中，电参数至少包括：
包括具有多个燃料电池的最低电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
控制器被配置成使用预定函数将最小电池电压映射到用于确定上限的变化率的候选上限，该预定函数包括具有增加的最小电池电压的极限增加区域和随后的极限减小区域；
极限增加区域包括具有增加的最小电池电压的候选上限上的增加；以及
极限减小区域包括具有增加的最小电池电压的候选上限上的减小。
在一个或多个实施例中，电参数至少包括：
包括具有多个燃料电池的最低电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
控制器被配置成使用预定函数将最小电池电压映射到用于确定上限的变化率的候选上限，该预定函数包括在第二最小电池电压阈值VMCV2和第三最小电池电压阈值VMCV3之间的作为候选上限提供的最大允许上限Lmax，其中，在低于第二阈值且高于第三阈值的情况下，候选上限被设置为小于最大允许上限的值。
在一个或多个实施例中，电参数至少包括：
包括具有燃料电池系统的多个燃料电池的最低电压减去平均电压的燃料电池系统的燃料电池的电压的分布电压；以及
控制器被配置成使用预定函数将最小电池电压映射到用于确定上限的变化率的候选上限，该预定函数包括：低于分布电压阈值的第一区域，其中，由燃料电池系统在输出端处提供的电流的变化率的上限为负的；以及高于分布电压阈值的第二区域，其中，由燃料电池系统在输出端处提供的电流的变化率的上限为正的。
在一个或多个实施例中，控制器被配置成监测燃料电池系统的电输出的变化，并且响应于在输出端处所提供的电流的变化率接近预定量或达到上限或超过上限，控制燃料电池系统以降低燃料电池系统在输出端处提供的电流的变化率。
在一个或多个实施例中，控制器被配置成接收包括期望的在输出端处的电力输出的电力指令，该控制器进一步被配置成控制燃料电池系统以根据电力指令在输出端处提供电流，使得电流输出的变化率不超过上限。
在一个或多个实施例中，控制器包括用于从用户接收电力指令的用户界面。
在一个或多个实施例中，控制器被配置成在超过一个或多个电参数运行极限的情况下接收修复电力指令，并且控制器进一步被配置成控制燃料电池系统以根据修复电力指令在输出端处提供电流，使得电流输出的变化率不超过上限。
根据本发明的另一方面，提供了包括多个燃料电池和根据前述权利要求中任一项所述的控制器的燃料电池系统，所述多个燃料电池被布置在一起以在输出端处提供电流，所述控制器被配置成控制燃料电池系统以提供在输出端处所提供的电流的变化率的上限。
根据本发明的另一方面，提供了控制燃料电池系统的运行的方法，该燃料电池系统包括被布置在一起以在输出端处提供电流的多个燃料电池，所述方法包括：
基于燃料电池系统的燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地确定燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的上限。
根据本发明的另一方面，提供了在其上具有指令的计算机程序或计算机程序产品，当指令在处理器上被执行时，使得处理器提供控制信号以：
基于燃料电池系统的燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地设置燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的上限；以及
根据上限至少针对燃料电池系统的电流输出的变化提供对燃料电池系统的控制。
附图说明
现在仅以示例的方式参考以下附图详细描述本发明的实施例，其中：
图1示出燃料电池系统的示意图；
图2示出示例燃料电池控制器的示意图；
图3示出由燃料电池控制器应用的第一示例控制图；以及
图4示出由燃料电池控制器应用的第二示例控制图。
图5示出示例方法的流程图；以及
图6示出包括用于实现示例方法的计算机程序代码的计算机可读介质。
具体实施方式
附图示出了包括燃料电池组件的燃料电池系统1，在该示例中燃料电池组件包括具有堆叠在一起的多个质子交换膜燃料电池2的燃料电池叠堆。在该示例中，燃料电池组件包括蒸发冷却的燃料电池组件。组件的燃料电池2被配置成通过阳极入口3接收诸如氢气的燃料流以及通过阴极入口4接收诸如空气的氧化剂流。设置阳极排气口5以允许燃料通过其流动。设置阴极排气口6以允许氧化剂通过其流动。在7处示意性地示出了燃料电池组件的电输出。应理解，尽管在该示例中示出了燃料电池叠堆，但是控制器也可应用于平面燃料电池布置或任何其他燃料电池布置。
设置燃料电池控制器10以用于控制燃料电池系统的运行。控制器10还可以通过一个或多个传感器11(示意性地示出)诸如电传感器来接收燃料电池组件2的性能的一个或多个度量。(一个或多个)传感器可包括电特性测量传感器，诸如用于测量燃料电池或电池组中的一个或多个的电压和/或电流的电压表和/或电流表。(一个或多个)传感器可另外包括温度传感器、氧化剂/燃料流速传感器、氧化剂/燃料温度传感器、氧化剂/燃料泵/压缩机负载传感器等。
燃料电池控制器10被配置成使用来自传感器的实时测量值来主动地控制燃料电池系统1。控制可通过控制电输出、控制燃料和/或氧化剂流速或通过能够影响传感器测量值的另一种方法来施加。因此，控制器10可执行燃料电池系统1的闭环反馈控制。
图2示出控制器10的示意图。控制器10被配置成基于燃料电池系统1的燃料电池2中的一个或多个的至少一个电参数主动地确定由燃料电池系统1在输出端7处所提供的电流的变化率的上限20。在该示例中，使用两个电参数(第一电参数和第二电参数)来确定上限20。
控制器10被配置成在21处接收形成燃料电池系统的多个燃料电池2的平均电池电压的实时度量。实时度量可包括平均度量和/或滤波度量，诸如包括在时间窗口内的移动平均值。应理解，控制器可从燃料电池中的每个接收多个电压测量值并确定其自身的平均值。
进一步地，控制器10被配置成在22处接收最小电池电压的实时度量，最小电池电压包括具有多个燃料电池2的最低电压的燃料电池系统1的燃料电池2的电压。实时度量可包括平均度量和/或滤波度量，诸如包括在时间窗口内的移动平均值。应理解，控制器可从燃料电池中的每个接收多个电压测量值并确定其自身的最小电池电压。
在本实施例中，控制器被配置成使用平均燃料电池电压和最小电池电压以在23处计算平均电池电压减去最小电池电压。在其他示例中，不同的元件可向控制器提供实时“最小—平均”值。为便于参考，所计算的平均电池电压减去最小电池电压将被称为分布电压。
已经发现使用这两个电参数中的一个或两个特别指示燃料电池系统的健康状况，并因此已发现这两个电参数在控制燃料电池系统电流瞬变方面是有效的。尽管在该实施例中使用两个电参数来确定上限，但是在其他示例中，可以使用不同的或更多或更少的电参数。
通过控制器使用预定函数24、25，每个电参数与燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的候选上限相关。下面将参考图4和图5更详细地讨论预定函数24、25。
控制器10被配置成在26处基于预定函数24、25的输出主动设置上限。控制器被配置成基于预定标准通过选择候选上限中的一个来确定上限20。在该示例中，预定标准包括从24、25获得的候选上限中选择较低的候选上限作为最终上限。
尽管在该示例中，预定标准包括从24、25选择较低的上限，但是预定标准可包括基于电参数或其他传感器测量值来选择候选上限中较高的候选上限或者选择候选上限中的一个候选上限。例如，在寒冷条件下优选以一种方式进行选择，以及在较暖的条件下优选以不同的方式进行选择，因此选择可基于温度。
进一步地，尽管在本示例中控制器10被配置成选择候选上限中的一个候选上限作为最终上限，但是控制器可使用函数将候选上限组合以形成上限。例如，该函数可包括对候选上限取平均值，或者可结合候选上限使用历史上限。
在该示例中，控制器10被示为接收电力指令或电流设定值27。然后，如在28处所示，控制器10使用电流设定值27、上限20以及在输出端7处的当前电流输出来控制燃料电池系统。在该示例中，燃料电池系统的控制包括输出使得燃料电池系统朝向电流设定值移动但不超过电流输出的变化率的上限的控制信号29。因此，控制信号29可包括在当前电流输出和电流设定值之间用于提供在一段时间内不违反上限的多个中间电力指令。这确保电流瞬变被有效管理。
控制器可包括用于接收从用户输入获得的电力指令27的用户界面。如果燃料电池系统构成车辆的一部分，则用户界面可形成车辆控件的一部分。
在该示例中，示出了从第二控制器30接收的电流设定值27。第二控制器可基于到控制器10的不同参数确定电流设定值。在一个或多个示例中，控制器10可提供(例如仅仅或主要地)基于燃料电池2的电参数的控制，而第二控制器可提供基于通过燃料电池2提供的流体的测量值的控制。第二控制器30被配置成在31处接收电力指令或电流设定值。该电流设定值可由用户定义或由又一控制器定义。第二控制器30在32处进一步接收至少包括提供给燃料电池叠堆2的一种或多种流体的量和/或流速和/或温度的传感器数据。流体可包括燃料流、氧化剂流和/或水合流体或冷却剂流体。因此，第二控制器30被配置成基于传感器数据32和控制器10在运行时在31处所请求的电流设定值来确定电流设定值27。应理解，在其他实施例中，第二控制器可以以替代方式与控制器10结合。
图3示出了控制器10在步骤24处使用的预定函数40，其用于将所测得的最小电池电压映射到电流变化率的候选上限。
预定函数40示出，在低于第一最小电池电压阈值VMCV1的情况下，控制器被配置成设置为负的在输出端7处的电流变化率的上限。进一步地，预定函数示出，在高于第一最小电池电压阈值VMCV1的情况下，控制器被配置成设置为正的在输出端7处的电流变化率的上限。在该示例中，第一阈值VMCV1大致为0.45V。
预定函数可进一步包括在第二最小电池电压阈值VMCV2和第三最小电池电压阈值VMCV3之间设置的最大允许上限Lmax，其中，在低于第二阈值和高于第三阈值的情况下，上限被设置为小于最大允许上限的值。在该示例中，最大允许上限Lmax大致为100A/秒，但它可在例如50和150之间。因此，如果最小电池电压在0.52V和0.7V之间，则认为燃料电池系统处于健康的运行窗口内，并且可以向其请求高的正电流请求瞬变。
第二最小电池电压阈值VMCV2与电池的电化学特性相关。第二阈值可大于第一阈值。第三最小电池电压阈值大于第二阈值。在第一阈值处，上限被设置为0A/秒(sec)。因此，在第一阈值和第二阈值之间，控制器被配置成提供具有增加的最小电压(即，极限增加区域)的增加的上限。因此，如果最小电池电压在0.52V至0.45V之间的区域内，则控制器成正比地限制正瞬变率，因为它推断出叠堆表现不佳，并且不应向其请求非常高的电力瞬变。在高于第三阈值的情况下，控制器可被配置成提供具有增加的最小电压(即，极限减小区域)的减小上限。该极限减小区域在控制器逐渐地限制电流瞬变时是有利的，因为已经发现在高的最小电池电压下，叠堆的健康状况不太确定。具体地，在非常高的最小电池电压值(即，高于第三最小电池电压阈值，诸如大约0.8V)的情况下，不应向叠堆请求最大正瞬变。这提供开路电压保护。这是因为在那些情况下，叠堆处于或接近其开路电压，并且不提供相当大的电流，并因此可不能清楚地知道其健康状况和运行性能。
预定函数可进一步包括低于与电池的电化学特性相关的最小电压的第四阈值VMCV4。第四阈值VMCV4小于第一阈值VMCV1并且；
i)在第四阈值和第一阈值之间，上限随着所测得的最小电池电压以第一速率增加；
ii)在低于第四阈值的情况下，上限随着所测得的最小电池电压以不同于(并且可低于)第一速率的第二速率增加。
第四最小电池电压阈值VMCV4可大致为0.4V。
应理解，可提供第一阈值至第四阈值的任何组合或其子集。
图4示出了控制器10在步骤25处使用的预定函数50，其用于将所测得的分布电压映射到变化率的候选上限。
预定函数包括第一分布电压阈值VSV1，在低于该第一分布电压阈值VSV1的情况下，控制器被配置成设置为负的在输出端7处的电流变化率的上限。进一步地，在高于第一分布电压阈值VSV1的情况下，控制器被配置成设置为正的在输出端7处的电流变化率的上限。在该示例中，第一分布阈值VSV1大致为-0.11V。
预定函数50可进一步包括当分布电压高于第二分布电压阈值VSV2时所提供的最大允许上限Lmax。在低于第二分布电压阈值的情况下，上限被设置为小于最大允许上限的值。在该示例中，最大允许上限Lmax大致为100A/秒。第二分布电压阈值大致为-0.04V。
预定函数50可进一步包括当分布电压低于第三分布电压阈值VSV3时所提供的最大允许负上限Lmax_neg。在高于第三分布电压阈值的情况下，上限被设置为大小比最大允许负上限小的值。在该示例中，最大允许负上限Lmax大致为-100A/秒，并且第三分布电压阈值Vsv3大致为-0.2V。
预定函数50可包括大于第一分布电压阈值的第四分布电压阈值VSV4，其中；
i)在高于第四分布电压阈值的情况下，上限随着分布电压以第一速率增加；
ii)在低于第四分布电压阈值的情况下，上限随着分布电压以不同于(并且可低于)第一速率的第二速率增加。
第四分布电压阈值VSV4可大致为-0.075V。
预定函数50可包括小于第一分布电压阈值的第五分布电压阈值VSV5，其中；
i)在高于第五分布电压阈值的情况下，上限为负并且随着分布电压以第一速率增加；
ii)在低于第五分布阈值的情况下，上限为负并且随着分布电压以不同于(并且可大于)第一速率的第二速率增加。
第五分布电压阈值VSV4可大致为-0.14V。
应理解，可提供第一分布电压阈值至第五分布电压阈值的任何组合或其子集。
围绕第一最小电池电压阈值(即，零最大允许变化率点)对上限进行仔细选择以消除燃料电池系统在该区域中运行时电力的任何振荡是重要的。可选地，预定函数可被配置成在零电流瞬变点的任一侧上应用比正速率高的负速率。
因此，返回到图2，控制器10可通过提供燃料电池系统的控制来实施上限以防止超过上限。控制器可根据上限主动控制电流输出以满足电力指令。另选地，如果电流的变化率超过在26处所确定的上限，则控制器可不会接收电力指令而是改为采取干预措施。进一步地，尽管上述讨论的上限被定义为关于允许电流输出多快被改变的极限，但是也可用于确定电流输出应以何速率被改变。因此，在接收到电力指令时，控制器可控制燃料电池系统，使得电流输出以所确定的上限改变。
因此，在图2的示例中，控制器被配置成接收电力指令并且控制燃料电池系统1以根据电力指令在输出端7处提供电流，使得电流输出的变化率不超过上限。然而，在进一步的示例中，控制器10可被配置成监测在7处的电输出的变化，并且响应于在输出端处提供的电流的变化率接近预定量或达到或超过在28处所计算的上限，控制燃料电池系统1以降低燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率。
控制器10可被配置成在超过一个或多个电参数运行极限的情况下接收修复电力指令，并且控制器可进一步被配置成控制燃料电池系统1以根据恢复电力指令在输出端7处提供电流，使得电流输出的变化率不超过上限。电参数运行限值可根据最小单个燃料电池电压或分布电压来定义。因此，控制器10可形成较大的控制器的确保某些电参数(与控制器10使用的电参数不一定相同或不同)不超过预定的运行极限的一部分。因此，修复电力指令通常可请求减小在输出端7处输出的电流，并且控制器10可控制燃料电池系统以使得请求电力指令的变换不超过当预定函数中的一个或两个提供负上限时所执行的负上限。
在该示例中，发出修复电力指令与在26处确定为负的上限协调一致。因此，当控制器10确定瞬变电流的上限并且所确定的上限为负的时(如由(多个)预定函数确定)，控制器被配置成根据修复电力指令做出反应以减小电力输出，并且从当前电流输出移到由修复电力指令所确定的不超过负上限的电流输出。
通常，使用(多个)预定函数确定正上限和负上限为控制器确保燃料电池系统正常运行提供了便利的方式。因此，当请求电流输出的变化时，在确定负上限时，控制器可自动地减小电力输出而不超过负上限，在确定正上限时，控制器可起到执行上限的作用。
图5示出了说明控制器10的运行的流程图。步骤60包括确定燃料电池系统的燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数。步骤61包括基于燃料电池系统的燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地设置燃料电池系统在输出端处所提供的电流的变化率的上限。
图6示出了光盘70形式的计算机可读介质，其包括计算机程序代码，所述计算机程序代码当在处理器和可形成控制器10的一部分的存储器上被执行时执行图5的方法并且/或者提供控制器10的如上所述功能。
控制器10是有利的，因为它可以使用电参数来评估燃料电池系统的健康状况，并且控制燃料电池系统所提供的电流如何变化。进一步地，控制器可以与其他控制器合并以确保燃料电池系统以预定的运行范围运行(使用电参数运行极限)，同时控制器10控制燃料电池系统的输出在该运行范围内和该运行范围外。在燃料电池系统依赖的一种或多种流体诸如水合流体或冷却流体可被冷冻的情况下，控制器在冷启动期间也是有利的。在此类情况下，由于冷系统条件和由于缺乏可用的水合流体造成的其干燥运行，系统的电行为可能显著偏离预期的行为。控制器能够使用一个或多个电参数来确定电流输出瞬变的上限，在此类条件下这是有利的。
尽管图3和图4示出了作为图形化映射的预定函数，但是术语“预定函数”包括确定每个所述测量参数如何转换为叠堆的健康状况和性能并因此确定什么电流瞬变率的上限是适当的计算或其他算法。
控制器10可以被配置成与基于反应物流体流的控制器诸如第二控制器30一起运行或与其结合。反应物流体流控制器使用反应物流的度量来控制电输出，而本控制器使用电参数来控制输出电流变化的速率。

Claims (17)

1.一种用于控制燃料电池系统的运行的燃料电池控制器，所述燃料电池系统包括多个燃料电池，所述多个燃料电池被布置在一起以在输出端处提供电流，所述控制器被配置成基于所述燃料电池系统的所述燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地确定所述燃料电池系统在所述输出端处所提供的电流的变化率的上限，并且根据所述上限至少针对所述电流输出的变化提供所述燃料电池系统的控制。
2.根据权利要求1所述的燃料电池控制器，其中，所述或每个电参数通过预定函数与由所述燃料电池系统在所述输出端处所提供的电流的变化率的候选上限相关联，所述控制器被配置成使用所述或每个候选上限确定所述上限。
3.根据权利要求2所述的燃料电池控制器，其中，所述控制器被配置成基于多个电参数主动地设置所述上限，以及所述控制器被配置成基于预定标准通过选择所述候选上限中的一个作为所述上限来确定所述上限。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述至少一个电参数包括以下各项中的一个或多个；
i)包括具有所述多个燃料电池的所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；
ii)基于所述燃料电池系统的所述多个燃料电池中的至少两个的所述平均电压的电压；
iii)基于所述燃料电池系统的所述多个燃料电池中的大部分的所述平均电压的电压；
iv)包括具有所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压减去所述燃料电池系统的所述多个燃料电池的所述平均电压的分布电压；
v)包括所述燃料电池系统的所述多个燃料电池的平均电压减去具有所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压的反向分布电压。
5.根据权利要求3所述的燃料电池控制器，其中，所述预定标准包括选择所述候选上限中的较低候选上限作为所述上限。
6.根据权利要求2所述的燃料电池控制器，其中，所述预定函数被配置成提供正上限和负上限，并且在要求电流输出变化的情况下，在确定负上限时，所述控制器被配置成提供所述燃料电池系统的控制以自动地减少电力输出使其不超过所述负上限，而在确定正上限时，所述控制器被配置成提供所述燃料电池系统的控制以执行所述上限。
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述电参数至少包括；
包括具有所述多个燃料电池的所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
所述控制器被配置成使用预定函数将所述最小电池电压映射到用于确定所述上限的所述变化率的候选上限，所述预定函数包括：低于最小电池电压阈值的第一区域，其中，由所述燃料电池系统在所述输出端处提供的电流的所述变化率的所述上限为负；以及高于所述最小电池电压阈值的第二区域，其中，由所述燃料电池系统在所述输出端处提供的电流的所述变化率的所述上限为正。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述电参数至少包括；
包括具有所述多个燃料电池的所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
所述控制器被配置成使用预定函数将所述最小电池电压映射到用于确定所述上限的所述变化率的候选上限，所述预定函数包括具有增加的最小电池电压的极限增加区域和随后的极限减小区域；
所述极限增加区域包括具有增加的最小电池电压的所述候选上限的增加；以及
所述极限减小区域包括具有增加的最小电池电压的所述候选上限的减小。
9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述电参数至少包括；
包括具有所述多个燃料电池的所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压的最小电池电压；以及
所述控制器被配置成使用预定函数将所述最小电池电压映射到用于确定所述上限的所述变化率的候选上限，所述预定函数包括在第二最小电池电压阈值VMCV2和第三最小电池电压阈值VMCV3之间的作为所述候选上限提供的最大允许上限Lmax，其中，在低于所述第二阈值且高于所述第三阈值的情况下，所述候选上限被设置为小于所述最大允许上限的值。
10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述电参数至少包括；
包括具有所述最低电压的所述燃料电池系统的燃料电池的电压减去所述燃料电池系统的所述多个燃料电池的所述平均电压的分布电压；以及
所述控制器被配置成使用预定函数将所述最小电池电压映射到用于确定所述上限的所述变化率的候选上限，所述预定函数包括：低于分布电压阈值的第一区域，其中，由所述燃料电池系统在所述输出端处提供的电流的所述变化率的所述上限为负；以及高于所述分布电压阈值的第二区域，其中，由所述燃料电池系统在所述输出端处提供的电流的所述变化率的所述上限为正。
11.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述控制器被配置成监测所述燃料电池系统的所述电输出的变化，并且响应于在所述输出端处所提供的所述电流的所述变化率接近预定量或达到或超过所述上限，控制所述燃料电池系统以降低所述燃料电池系统在所述输出端处提供的电流的所述变化率。
12.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池控制器，其中，所述控制器被配置成在所述输出端处接收包括期望电力输出的电力指令，所述控制器进一步被配置成控制所述燃料电池系统以根据所述电力指令在所述输出端处提供所述电流，使得电流输出的所述变化率不超过所述上限。
13.根据权利要求12所述的燃料电池控制器，其中，所述控制器包括用于从用户接收电力指令的用户界面。
14.根据权利要求12所述的燃料电池控制器，其中，所述控制器被配置成在超过一个或多个电参数运行极限的情况下接收修复电力指令，并且所述控制器进一步被配置成控制所述燃料电池系统以根据所述修复电力指令在所述输出端处提供所述电流，使得电流输出的所述变化率不超过所述上限。
15.一种包括多个燃料电池和根据前述权利要求中任一项所述的控制器的燃料电池系统，所述多个燃料电池被布置在一起以在输出端处提供电流，所述控制器被配置成控制所述燃料电池系统以提供在所述输出端处提供的所述电流的所述变化率的上限。
16.一种控制燃料电池系统的运行的方法，所述燃料电池系统包括被布置在一起以在输出端处提供电流的多个燃料电池，所述方法包括；
基于所述燃料电池系统的所述燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地确定所述燃料电池系统在所述输出端处所提供的电流的所述变化率的上限。
17.一种在其上具有指令的计算机程序或计算机程序产品，当所述指令在处理器上被执行时，使得所述处理器提供控制信号以；
基于所述燃料电池系统的所述燃料电池中的一个或多个的至少一个电参数主动地设置所述燃料电池系统在所述输出端处所提供的电流的所述变化率的上限；以及
根据所述上限至少针对所述燃料电池系统的所述电流输出的变化提供所述燃料电池系统的控制。
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