CN110277572A - 用于估计燃料电池的可用输出的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种估计燃料电池的可用输出的方法，其包括：监视燃料电池堆的当前状态；基于所述所监视当前状态而确定所述燃料电池堆的当前性能；以及基于所述燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的所述燃料电池堆的可用输出。

Description

用于估计燃料电池的可用输出的方法和系统
技术领域
本公开涉及一种用于估计燃料电池的可用输出的方法和系统，且更确切地说，涉及用于估计燃料电池堆的可用输出以确定燃料电池的低温启动的方法和系统。
背景技术
燃料电池是使用燃料电池堆中的电化学反应将燃料的化学能转换成电能的一种发电装置，所述燃料电池可以用于为工业用途、家庭用途和驱动车辆提供电力，并且还可以用于为小型电气/电子设备，具体来说，移动设备提供电力。
燃料电池车辆使用燃料电池中的氢气和氧气的反应来产生电能。所产生的电能用作通过驱动燃料电池车辆中的电机来操作燃料电池车辆的电力，或电能可以用于产生将通过连接到外部供电网络而供应到家庭、办公室和/或工厂的电力。
未反应氢气和由来自阴极的水产生的冷凝水在燃料电池的阳极排出。未反应氢气通过氢气再循环装置供应到燃料电池堆，并且冷凝水存储在聚水器中并随后排放到外部。
然而，不可能完全排出冷凝水，因此当启动在零下温度下保管的燃料电池车辆的发动机时，由于燃料电池中剩余的冷凝水的冷却，电压产生性能可能比室温启动差。这是因为当燃料电池被冷却时，燃料电池中剩余的冷凝水也被冷却，因此燃料气体被冰阻挡且无法达到反应部分。
此外，燃料电池中的氢气和氧气的反应在特定温度范围中是活泼的，因此可以在该温度范围中实现高发电效率。因此，当在特定温度下启动燃料电池系统时，执行用于增加燃料电池系统的温度的工作。
然而，难以检查燃料电池系统的温度增加程度并且在增加燃料电池系统的温度时难以检查燃料电池的可用输出状态。因此，直至燃料电池系统的温度充分升高为止，相对于燃料电池的可用输出状态，启动被过度延迟。
以上作为本公开的相关技术提供的描述仅用于帮助理解本公开的背景技术，且不应被解释为包含在本领域技术人员已知的现有技术中。
发明内容
为了解决这些问题，本公开提供一种通过在低温下启动燃料电池系统时估计燃料电池的可用输出来确定低温启动的完成的技术。
根据本公开的一个方面，提供一种估计燃料电池的可用输出的方法，所述方法包含以下步骤：通过监视器监视燃料电池堆的当前状态；通过性能确定器基于所监视当前状态而确定燃料电池堆的当前性能；以及通过可用输出估计器基于燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的燃料电池堆的可用输出。
所述方法可以进一步包括：在监视步骤之前，确定是否满足燃料电池的低温启动条件；以及当满足低温启动条件时对燃料电池堆执行升温控制。
可以在监视步骤中监视燃料电池堆的电压或电流，并且可以在确定步骤中确定根据燃料电池堆的所监视电压或电流的燃料电池堆的当前电流-电压性能。
在估计可用输出的步骤中，可以通过基于所确定的当前电流-电压性能而估计在特定电压条件下的电流来估计燃料电池堆的可用输出。
可以在监视步骤中监视构成燃料电池堆的电池的电压，并且所述方法可以进一步包含：在估计可用输出的步骤之后，通过将基于所监视电池电压确定的可用输出校正量与燃料电池的所估计可用输出相加来确定燃料电池的最终可用输出。
在确定最终可用输出的步骤中，可以基于所监视电池电压计算作为最小电压和平均电压的比率的电池电压比，并且可以基于电池电压比确定可用输出校正量。
当电池电压比是预定第一比率或更高时，可用输出校正量可以确定为正值。
当电池电压比是预定第二比率或更低时，可用输出校正量可以确定为负值。
所述方法可以进一步包括在估计燃料电池堆的可用输出之后，基于所估计可用输出确定是否结束燃料电池堆的升温控制的步骤。
根据本公开的另一方面，提供一种用于估计燃料电池的可用输出的系统，所述系统包含：监视器，其监视燃料电池堆的当前状态；性能确定器，其基于通过监视器监视的当前状态而确定燃料电池堆的当前性能；以及可用输出估计器，其基于通过性能确定器确定的燃料电池堆的当前性能而估计在燃料电池堆中的特定电压条件下的燃料电池的可用输出。
监视器可以监视燃料电池堆的电压或电流，并且性能确定器可以根据燃料电池堆的所监视电压或电流确定燃料电池堆的当前电流-电压性能。
监视器可以监视构成燃料电池堆的电池的电压，并且所述系统可以进一步包含最终可用输出确定器，其通过将基于通过监视器监视的电池电压确定的可用输出校正量与燃料电池的所估计可用输出相加来确定燃料电池的最终可用输出。
所述系统可以进一步包含升温控制器，所述升温控制器确定是否满足燃料电池的低温启动条件；当满足低温启动条件时对燃料电池堆执行升温控制；以及基于所估计可用输出而确定是否结束燃料电池堆的升温控制。
根据本发明的另一方面，含有通过处理器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质包含：监视燃料电池堆的当前状态的程序指令；基于所监视当前状态而确定燃料电池堆的当前性能的程序指令；以及基于燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的燃料电池堆的可用输出的程序指令。
根据估计燃料电池的可用输出的方法，当满足冷启动条件时，可以快速增加燃料电池堆的温度。
此外，通过根据燃料电池堆的当前性能估计燃料电池的可用输出来确定是否结束燃料电池堆的升温控制，使得可以减少启动燃料电池系统所花费的时间。
附图说明
本公开的上述和其它方面、特征和优点将从结合附图进行的以下详细描述中显而易见，其中：
图1是示出根据实施例的估计燃料电池的可用输出的方法的流程图；
图2是示出当燃料电池系统的温度升高时电流-电压性能曲线的变化的曲线图；
图3是示出根据实施例的燃料电池的电流-电压性能曲线和燃料电池的可用输出估计曲线的曲线图；
图4是示出根据实施例的燃料电池的电池电压比随时间变化的曲线图；
图5是示出根据实施例的用于估计燃料电池的可用输出的系统的配置的图；以及
图6是示出根据用于估计燃料电池的可用输出的方法和系统的燃料电池的可用输出的曲线图。
具体实施方式
应理解，术语“车辆”或“车辆的”或本文使用的其它类似术语通常包含机动车，例如，包含运动型多功能汽车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车、包含各种船舶的船只、飞机等，并且包含混合动力汽车、电动车、插电式混合动力汽车、氢动力车以及其它替代燃料汽车(例如，源自除了石油之外的资源的燃料)。如本文所提及，混合动力汽车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，汽油动力车辆和电动车辆两者。
本文使用的术语仅出于描述具体实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文使用的单数形式“一(a、an)”和“所述(the)”既定还包含复数形式，除非上下文另外明确指示。”应进一步理解，当用于本说明书中时，术语包括(comprises、comprising)指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文使用的术语“和/或”包含相关联所列项中的一个或多个的任一和全部组合。在整个说明书中，除非明确地相反描述，否则词语“包括(comprise)”以及例如“包括(comprises/comprising)”的变体将被理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其它元件。另外，说明书中描述的术语“单元”、“-器(-er/-or)”和“模块”表示用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以通过硬件组件或软件组件以及其组合实施。
此外，本公开的控制逻辑可以实施为在含有由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包含但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质例如，通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布方式存储和执行。
在以下描述中，根据本公开的概念的专用于示例性实施例的结构或功能描述预期描述示例性实施例，因此应理解，本公开可以以各种方式实施，而不限制于示例性实施例。
根据本公开的概念的示例性实施例可以以各种方式修改并且可以具有各种形状，因此所述示例性实施例的实例在附图中说明并且将参考附图进行详细描述。然而，应理解，根据本公开的概念的示例性实施不限于下文将参考附图描述的实施例，但是所有修改、等效物和替代都包含在本公开的范围和精神中。
应理解，尽管术语“第一和/或第二”等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应由这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本公开的教示的情况下，下文论述的第一元件可以称为第二元件。类似地，第二元件也可以称为第一元件。
应理解，当一个元件称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，所述元件可以直接耦合到或直接耦合到另一元件，或在具有介于其间的其它元件的状态下连接或耦合到另一元件。另一方面，应理解，当一个元件称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，所述元件可以连接到或耦合到另一元件，而不具有介于其间的其它元件。此外，本文用于描述元件之间的关系的术语，即“在……之间”、“直接在……之间”、“相邻”、“直接相邻”应通过与上文描述的相同方式解释。
除非另外定义，否则包含本文使用的技术和科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。必须理解，由字典定义的术语与相关领域的上下文内的含义相同，并且除非上下文另外明确规定，否则这些术语不应理想地或过度形式地进行定义。
下文将参考附图详细描述示例性实施例。在附图中提供的相同附图标记指示相同组件。
图1是示出根据实施例的估计燃料电池的可用输出的方法的流程图。
参考图1，根据实施例的估计燃料电池的可用输出的方法包含：监视燃料电池堆的当前状态(S300)；基于所监视当前状态而确定燃料电池堆的当前性能(S410)；以及基于燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的燃料电池堆的可用输出(S420)。
监视燃料电池堆的当前状态(S300)可以包含监视燃料电池堆的电压、电流、电池电压等，并且可以监视燃料电池堆中的温度、压力、湿度。燃料电池堆的电压和电流可以是从燃料电池堆输出的电压和电流。
监视燃料电池堆的当前状态(S300)可以包含监视燃料电池堆当前所需的输出(输出功率)或电流。输出(输出功率)或电流表示通过连接到包含燃料电池堆的燃料电池系统的电机等部件从燃料电池堆所需的输出(输出功率)或电流。输出(输出功率)或电流可以用于确定燃料电池的升温控制是否已完成，这将在下文描述。
确定燃料电池堆的当前性能(S410)可以基于在监视(S300)中监视的燃料电池堆的当前状态而确定燃料电池堆的当前性能。或者，可以将多个状态存储在特定存储器中，并且通过将当前状态与所存储状态相比较而将对应于当前状态的所存储状态的性能确定为当前性能。
估计燃料电池堆的可用输出(可用输出功率)(S420)可以基于燃料电池堆的当前性能而估计在特定电压条件下的燃料电池堆的可用输出(可用输出功率)。特定电压条件可以是可以正常驱动连接到燃料电池堆的部件的电压条件。也就是说，估计在部件可以基于根据燃料电池堆的所监视当前状态的性能而正常操作的条件下可用的输出(输出功率)。
根据估计燃料电池的可用输出(可用输出功率)的方法，可以根据燃料电池堆的当前状态确定性能，并且因此，可以估计燃料电池堆的当前可用输出(当前可用输出功率)。因此，可以有效地管理燃料电池系统的功率分配。
所述方法可以进一步包含：在监视(S300)之前，确定是否满足燃料电池的低温启动条件(S100)；以及当满足低温启动条件时对燃料电池堆执行升温控制(S200)。
确定是否满足燃料电池的低温启动条件(S100)可以包含通过测量燃料电池堆的内部温度、在燃料电池堆中冷凝水是否已冻结、燃料电池系统的关闭时间以及外部温度来确定其是否是燃料电池的低温启动条件。测量燃料电池的内部温度可能是最准确的，但是可以使用燃料电池系统的外部温度和关闭时间间接地确定燃料电池的低温启动条件。
对燃料电池堆执行升温控制(S200)可以包含控制燃料电池堆的温度，以在满足燃料电池系统的低温启动条件时升高。可以一边通过向燃料电池堆供应氢气和氧气开始燃料电池的发电，一边执行升温控制。
存在执行升温控制以升高燃料电池堆的温度的各种方法，即，可以控制燃料电池堆的电流或电压，使得发热量增加，例如，将燃料电池堆的电压保持在预定水平的静态电压控制或将燃料电池堆的电流保持在预定水平的静态电流控制，或者可以使用用于加热燃料电池堆的特定元件来升高燃料电池堆的温度。
当在确定是否满足燃料电池的低温启动条件(S100)时不满足低温启动条件时，可以正常地启动燃料电池(S700)。也就是说，代替冷启动控制，可以执行正常启动。
估计燃料电池的可用输出的方法可以进一步包含在估计燃料电池堆的可用输出(S420)之后，基于所估计可用输出而确定是否结束燃料电池堆的升温控制(S800)。
也就是说，使用燃料电池堆的所估计当前可用输出来确定是否结束燃料电池堆的升温控制。具体来说，可以通过确定当前可用输出是否为预定输出或更高输出来结束升温控制。
或者，可以通过使用燃料电池堆驱动部件(例如，连接到在监视步骤(S300)中监视的燃料电池系统的电机)所需的输出(输出功率)或电流确定当前可用输出(当前可用输出功率)是否为所需输出(所需输出功率)或更多输出(输出功率)来结束升温控制(S900)。
图2是示出当燃料电池系统的温度升高时电流-电压性能曲线的变化的曲线图。
参考图2，当启动已长时间处于低温下的燃料电池系统时，在燃料电池堆的升温控制的早期阶段中，如①升温早期阶段堆性能I-V曲线所示，从相同电流实现相对较低的电压，导致燃料电池堆的性能较低。然而，②当燃料电池堆的温度升高时，燃料电池堆的性能得到改进，并且如③升温结束时间堆性能I-V曲线所示，当燃料电池堆的温度升高时，性能得到改进并且示出改进性能曲线。
在①升温早期阶段堆性能I-V曲线的状态下，无法在升温控制过程中的电流下或燃料电池系统所需的电流条件下供应燃料电池系统所需的输出(输出功率)。这是因为在对应的电流条件下获得的是等于或低于可以正常驱动连接到燃料电池系统的高压部件的电压条件的电压，导致高压部件可能由于低压而损坏。
图3是示出根据实施例的燃料电池的电流-电压性能曲线和燃料电池的可用输出估计曲线的曲线图。
参考图3，本公开的监视(S300)可以监视燃料电池堆的电压或电流，并且确定(S410)可以根据燃料电池堆的所监视电压或电流估计燃料电池堆的当前(即，当前发生的或目前的)电流-电压性能。
如本文所提供，当在监视(S300)之前执行将燃料电池堆的电流保持在预定水平I3的静态电流控制作为燃料电池堆的升温控制的方法时，可以在监视(S300)中仅监视燃料电池堆的电压。另一方面，当执行将燃料电池堆的电压保持在预定水平的静态电压控制时，可以仅监视燃料电池堆的电流。因此，可以估计燃料电池堆电流-电压性能曲线。
或者，可以通过在监视(S300)中监视燃料电池堆的电压和电流两者来估计燃料电池电流-电压性能曲线。在这种情况下，可以基于对应于多个电压和电流的点来估计燃料电池电流-电压性能曲线。
作为估计燃料电池电流-电压性能曲线的方法，可以仅测量从燃料电池堆输出的多个电压和电流，由此估计电流-电压性能曲线。然而，此方法具有以下缺点：需要大量数据，因此估计花费很长时间。
此外，如图3所示，可以看到，在多个燃料电池电流-电压性能曲线中，在电流处于预定水平I1或更高的区域中基于电流的增加或减少的电压斜率几乎相同。基于此，可以通过假设即使通过升高燃料电池堆的温度来改进电流-电压性能，电流-电压性能曲线的斜率也保持恒定，来估计电流-电压性能曲线。
或者，可以将多个电流-电压性能曲线存储在特定存储器中，并且选择和估计与从燃料电池堆输出的电压和电流相对应的电流-电压性能曲线。
在估计可用输出(S420)中，可以通过基于所确定的当前电流-电压性能估计在特定电压条件下的电流来估计燃料电池堆的可用输出P。
也就是说，可以估计当前电流-电压性能曲线，估计在电流-电压性能曲线的特定电压下的电流，以及随后使用公式——输出[W]＝电流[A]×电压[V]——来估计燃料电池堆的可用输出P。
例如，当执行静态电流控制以升高燃料电池堆的温度时，在电流I3处电压可以增加。当在监视(S300)中燃料电池堆的所监视电压是V3时，当前电流-电压性能曲线可以确定为②堆性能曲线估计2的状态。
假设在此状态下特定电压是V1，则可以估计能够基于②堆性能曲线估计2在特定电压V1下输出电流I1。因此，根据I1×V1＝P2，燃料电池堆的可用输出P可以估计为P2。
作为特定电压的V1可以是考虑到允许所有高压部件稳定地操作的安全系数的参考电压。
当通过进一步升高燃料电池堆的温度而在监视中监视到在电流条件I3下输出电压V4时，当前电流-电压性能曲线可以确定为③堆性能曲线估计3的状态。
假设在此状态下特定电压是V1，则可以估计能够基于③堆性能曲线估计3在特定电压V1下输出电流I3。因此，根据I3×V1＝P1，燃料电池堆的可用输出P可以估计为P1。
因此，通过确定燃料电池堆的当前性能并且估计在可以正常驱动连接到燃料电池堆的部件的特定电压条件下的可用输出，可以估计燃料电池堆实际可以使用的准确可用输出。
图4是示出根据实施例的燃料电池的电池电压比随时间变化的曲线图。
参考图4，燃料电池中的冷凝水已在燃料电池堆的升温阶段的早期阶段中冻结，并且在冻结冷凝水的升温控制的早期阶段中，由于不均匀的冻结状态而存在具有相对低性能的电池以及具有相对高性能的电池两者。
当执行升温控制时，具有相对低性能的电池产生高温热，由此具有相对低性能的电池逐渐恢复到正常的电池性能。因此，电池电压比在升温控制结束时收敛于接近1的值。
电池电压比是最小电池电压和平均电池电压的比率，可以通过将所监视电池电压的最小电池电压除以作为所监视电池电压的平均值的平均电池电压来获得所述电池电压比。
因此，监视(S300)监视构成燃料电池堆的电池的电压，并且估计燃料电池的可用输出的方法可以进一步包含在估计可用输出(S420)之后，通过将基于所监视电池电压确定的可用输出校正量ΔP与燃料电池的所估计可用输出P相加来确定燃料电池的最终可用输出P+ΔP(S600)。
具体来说，在确定最终可用输出(S600)中，可以基于所监视电池电压计算作为最小电压和平均电压的比率的电池电压比，并且可以基于电池电压比确定可用输出校正量ΔP。
具体来说，在确定可用输出校正量ΔP(S500)中，当电池电压比是预定第一比率或更高时，可用输出校正量ΔP可以确定为正值，并且当电池电压比是预定第二比率或更低时，可用输出校正量ΔP可以确定为负值。
也就是说，无论在估计可用输出(S420)中估计的可用输出P如何，电池电压在电池电压比是预定第一比率或更高的区域中均匀，使得可用输出校正量ΔP可以确定为正值。也就是说，当确定最终可用输出P+ΔP时，可以通过将正值与所估计可用输出P相加来确定大于所估计可用输出的最终可用输出P+ΔP。
另一方面，电池电压在电池电压比是预定第二比率或更低的区域中不均匀，使得可用输出校正量ΔP可以确定为负值。也就是说，当确定最终可用输出P+ΔP时，可以通过将负值与所估计可用输出P相加来确定小于所估计可用输出的最终可用输出(P+ΔP)。
根据电压电压比是预定第一比率或更高的区域以及电池电压比是预定第二比率或更低的区域中的电池电压比，可以改变可用输出校正量(ΔP)。具体来说，可以在电池电压比是预定第一比率或更高的区域处的电池电压比增加时，确定更大的可用输出校正量(ΔP)，并且在电池电压比是预定第二比率或更低的区域处的电池电压比减小时，确定更小的可用输出校正量(ΔP)。或者，在电池电压比是预定第一比率或更高的区域处以及在电池电压比是预定第二比率或更低的区域处，可以将可用输出校正量(ΔP)分别确定为预定固定值。此外，在电池电压比大于预定第二比率且小于预定第一比率的区域处，可用输出校正量(ΔP)可以确定为0。
因此，通过基于电池电压比考虑构成燃料电池堆的电池的电压是否均匀来确定最终可用输出，确定电池电压的均匀度以确定是否结束燃料电池堆的升温控制。因此，可以更准确地和更适当地确定结束燃料电池堆的升温控制的时间。
图5是示出根据实施例的用于估计燃料电池的可用输出的系统的配置的图。
参考图5，根据实施例的用于估计燃料电池的可用输出的系统包含：监视器20，其监视燃料电池堆10的当前状态；性能确定器30，其基于通过监视器20监视的当前状态而确定燃料电池堆10的当前性能；以及可用输出估计器40，其基于通过性能确定器30确定的燃料电池堆10的当前性能而估计在燃料电池堆10中的特定电压条件下的燃料电池的可用输出。
监视器20可以监视燃料电池堆10的电压或电流，并且性能确定器30可以根据通过监视器20监视的燃料电池堆10的电压或电流确定燃料电池堆10的当前电流-电压性能。
监视器20可以监视构成燃料电池堆10的电池的电压，并且所述系统可以进一步包含最终可用输出确定器50，其通过将基于通过监视器20监视的电池电压确定的可用输出校正量与燃料电池的所估计可用输出相加来确定燃料电池的最终可用输出。
所述系统可以进一步包含升温控制器60，所述升温控制器确定是否满足燃料电池的低温启动条件；当满足低温启动条件时对燃料电池堆10执行升温控制；以及基于所估计可用输出而确定是否结束燃料电池堆10的升温控制。
作为控制器的种类的监视器20、性能确定器30、可用输出估计器40、最终可用输出确定器50，以及连接到燃料电池堆10的升温控制器60可以集成在单个单元中，并且包含在燃料电池控制单元(FCU)中或可以是单独控制器。
图6是示出根据用于估计燃料电池的可用输出的方法和系统的燃料电池的可用输出的曲线图。
参考图6，示出通过根据本公开的I-V性能分析估计可用输出获得的曲线图，以及示出根据电池电压比的输出校正量的曲线图，并且还示出通过将可用输出和输出校正量求和确定的燃料电池的最终可用输出。
此外，示出燃料电池堆的发电所需的电流输出的曲线图。因此，可以在示出燃料电池的最终可用输出的曲线图和示出当前所需输出的曲线图彼此相交的时间点T处结束燃料电池堆的升温控制。因此，可以将燃料电池的最终可用输出是当前所需输出或更高的时间点T确定为结束燃料电池堆的升温控制的时间点。
因此，可以确定结束燃料电池堆的升温启动的时间点，并且解决不必要地延迟燃料电池堆的升温启动过程的问题。
尽管上文关于图式中所示的特定实施例提供本公开，但是本领域技术人员将明白，在不脱离所附权利要求书中描述的本公开的范围的情况下，可以通过各种方式改变和修改本公开。

Claims (14)

1.一种估计燃料电池的可用输出的方法，所述方法包括以下步骤：
通过监视器监视燃料电池堆的当前状态；
通过性能确定器基于所监视当前状态而确定所述燃料电池堆的当前性能；以及
通过可用输出估计器基于所述燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的所述燃料电池堆的可用输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在监视步骤之前，
确定是否满足所述燃料电池的低温启动条件；以及
当满足所述低温启动条件时对所述燃料电池堆执行升温控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在监视步骤中监视所述燃料电池堆的电压或电流，并且在确定步骤中确定根据所述燃料电池堆的所监视电压或电流的所述燃料电池堆的当前电流-电压性能。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在估计可用输出的步骤中，通过基于所确定的当前电流-电压性能而估计在特定电压条件下的电流来估计所述燃料电池堆的可用输出。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在监视步骤中监视构成所述燃料电池堆的电池的电压，并且
所述方法进一步包括：在估计可用输出的步骤之后，通过将基于所监视电池电压确定的可用输出校正量与所述燃料电池的所估计可用输出相加来确定所述燃料电池的最终可用输出。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在确定最终可用输出的步骤中，基于所监视电池电压计算作为最小电压和平均电压的比率的电池电压比，并且基于电池电压比确定可用输出校正量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中当所述电池电压比是预定第一比率或更高时，所述可用输出校正量确定为正值。
8.根据权利要求6所述的方法，其中当所述电池电压比是预定第二比率或更低时，所述可用输出校正量确定为负值。
9.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括以下步骤：
在估计所述燃料电池堆的可用输出的步骤之后，基于所估计可用输出确定是否结束所述燃料电池堆的升温控制。
10.一种用于估计燃料电池的可用输出的系统，所述系统包括：
监视器，其监视燃料电池堆的当前状态；
性能确定器，其基于通过所述监视器监视的当前状态而确定所述燃料电池堆的当前性能；以及
可用输出估计器，其基于通过所述性能确定器确定的所述燃料电池堆的当前性能而估计在所述燃料电池堆中的特定电压条件下的燃料电池堆的可用输出。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述监视器监视燃料电池堆的电压或电流，并且
所述性能确定器根据所述燃料电池堆的所监视电压或电流确定所述燃料电池堆的当前电流-电压性能。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述监视器监视构成所述燃料电池堆的电压，并且
所述系统进一步包括最终可用输出确定器，其通过将基于通过所述监视器监视的电池电压确定的可用输出校正量与所述燃料电池的所估计可用输出相加来确定所述燃料电池的最终可用输出。
13.根据权利要求10所述的系统，其进一步包括升温控制器，所述升温控制器确定是否满足所述燃料电池的低温启动条件；当满足低温启动条件时对所述燃料电池堆执行升温控制；以及基于所估计可用输出而确定是否结束所述燃料电池堆的升温控制。
14.一种非暂时性计算机可读介质，其含有通过处理器执行的程序指令，所述计算机可读介质包括：
监视燃料电池堆的当前状态的程序指令；
基于所监视当前状态而确定所述燃料电池堆的当前性能的程序指令；以及
基于所述燃料电池堆的所确定当前性能而估计在特定电压条件下的所述燃料电池堆的可用输出的程序指令。
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