燃料電池を用いて電気を作り出す燃料電池システムであり、各燃料電池がアノード側、カソード側、前記アノード側と前記カソード側との間の電解質を含むところの燃料電池システムであって:燃料を前記燃料電池システムに供給し、且つ、前記燃料に関する情報を提供する燃料供給手段;前記燃料電池における燃料利用率に関する情報、及び、前記燃料電池システムのプロセスにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報を生成する手段;前記燃料電池の装荷を制御する能動的な燃料電池装荷手段;プロセスフィードバック情報として前記燃料利用率に関する情報を考慮に入れることによって、且つ、前記許容範囲から前記O/C比が逸脱した場合に第1閉ループコントローラの出力を制限することにより前記O/C比を制御する制約機能を実行することによって前記燃料供給手段を制御する第1閉ループコントローラ;及び前記許容範囲から前記燃料利用率が逸脱した場合に第2コントローラの出力を制限することにより燃料利用率を制御する制約機能を実行することによって前記能動的な燃料電池装荷手段を制御する第2コントローラ;を含む燃料電池システム。前記燃料電池システムは、前記アノード側で供給された燃料を再循環させる手段を含む、請求項1に記載の燃料電池システム。前記燃料電池システムは、演算プロセスにおいて、前記燃料電池における燃料利用率に関する情報、及び、前記燃料電池における炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報を生成する手段を含む、請求項1に記載の燃料電池システム。前記燃料供給手段は、能動的に制御可能なものとして配置される、請求項1に記載の燃料電池システム。前記燃料電池システムは、制約動作の際に、前記第1閉ループコントローラ及び/又は前記第2コントローラの飽和を防止すべく、積分制御パラメータドリフト制限を実行するために、前記第1閉ループコントローラ及び/又は前記第2コントローラを含む、請求項1に記載の燃料電池システム。前記燃料電池システムは、制約動作から通常の閉ループ動作への円滑な移行を促進すべく、前記第1閉ループコントローラ及び/又は前記第2コントローラの出力のためのランプ制限機能を実行するために、前記第1閉ループコントローラ及び/又は前記第2コントローラを含む、請求項1に記載の燃料電池システム。前記燃料電池システムは、前記燃料を前記燃料電池システムに供給する前記燃料供給手段を含み、前記燃料は、異なる時点で異なる化学成分を含み、前記燃料供給手段は、前記異なる時点での前記燃料に関する情報を提供する、請求項1に記載の燃料電池システム。燃料電池システムにおいて電気を作り出す方法であって:燃料に関する情報を提供することによって前記燃料電池システムに燃料が供給され、燃料電池における燃料利用率、及び、燃料電池システムのプロセスにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報が生成され、前記燃料電池の装荷が能動的に制御され、プロセスフィードバック情報として前記燃料利用率に関する情報を考慮に入れることによって、且つ、前記許容範囲から前記O/C比が逸脱した場合に第1制御出力を制限することにより前記O/C比を制御する制約機能を実行することによって燃料の供給が制御され、前記許容範囲から前記燃料利用率が逸脱した場合に第2制御出力を制限することにより燃料利用率を制御する制約機能を実行することによって前記燃料電池の装荷が能動的に制御される、方法。前記供給された燃料は、アノード側で再循環される、請求項8に記載の方法。前記方法において、演算プロセスで、前記燃料電池における燃料利用率に関する情報、及び、前記燃料電池における炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報が生成される、請求項8に記載の方法。燃料の供給が能動的に制御される、請求項8に記載の方法。前記方法において、制約動作の際に、前記第1制御出力及び/又は前記第2制御出力の飽和を防止すべく、積分制御パラメータドリフト制限が実行される、請求項8に記載の方法。前記方法において、制約動作から通常の閉ループ動作への円滑な移行を促進すべく、前記第1制御出力及び/又は前記第2制御出力のためのランプ制限機能が実行される、請求項8に記載の方法。前記方法において、燃料が燃料電池システムに供給され、前記燃料は、異なる時点で異なる化学成分を含み、異なる時点での前記燃料に関する情報が提供される、異なる時点で異なる化学成分請求項8に記載の方法。本発明の目的は、燃料電池システムの運転条件の内部変化及び/又は外部変化に十分に良好に且つ迅速に適合できる燃料電池システムを実現することである。この目的は、燃料電池で電気を作り出す高温燃料電池システムによって達成される。各燃料電池は、アノード側、カソード側、及び、アノード側とカソード側の間の電解質を含む。高温燃料電池システムは、燃料を燃料電池システムに供給し、且つ、燃料に関する情報を提供するための燃料供給手段と、燃料電池における燃料利用率、及び、燃料電池システムのプロセスフローにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報を生成する手段と、燃料電池の装荷を制御する能動的な手段と、プロセスフィードバック情報として燃料利用率情報を考慮に入れることによって、且つ、許容範囲における最小目標値を下回ることで許容範囲からO/C比が逸脱した場合に第1閉ループコントローラの出力を制限することによりO/C比を制御する制約機能を実行することによって燃料供給手段を制御する第1閉ループコントローラと、許容範囲における目標値を超えることで許容範囲から燃料利用率が逸脱した場合に第2コントローラの出力を制限することにより燃料利用率を制御する制約機能を実行することによって能動的な燃料電池装荷手段を制御する第2コントローラと、を含む。また、本発明の焦点は、高温燃料電池システムで電気を作り出す方法である。その方法では、燃料に関する情報を提供することによって燃料が高温燃料電池システムに供給され、燃料電池における燃料利用率、及び、燃料電池システムプロセスフローにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報が生成され、燃料電池の装荷が能動的に制御され、プロセスフィードバック情報として燃料利用率情報を考慮に入れることによって、また、許容範囲における最小目標値を下回ることで許容範囲からO/C比が逸脱した場合に第1制御出力を制限することによりO/C比を制御する制約機能を実行することによって燃料の供給が制御され、且つ、許容範囲における目標値を超えることで許容範囲から燃料利用率が逸脱した場合に第2制御出力を制限することにより燃料利用率を制御する制約機能を実行することによって燃料電池の装荷が能動的に制御される。本発明は、燃料電池における燃料及び燃料利用率並びに炭素に対する酸素の比O/C比に関して生成される情報の利用と、燃料電池の装荷での能動的な制御とに基づく。燃料利用率情報は、プロセスフィードバック情報として用いられる。また、制約機能は、O/C比が許容範囲から逸脱した場合に第1コントローラの出力を制限することによりO/C比を制御するために実行される。また、燃料電池の装荷の制御において、制約機能は、燃料利用率が許容範囲から逸脱した場合に第2コントローラの出力を制限することにより燃料利用率を制御するために実行される。本発明は、燃料組成における変化、又は、システムコンポーネントの効率における変化といった燃料電池システムの動作状態における内的変化及び/又は外的変化に適切に応答することが本質的に可能な、燃料電池システムの動作状態の制御方法及び制御装置を提供する。従来技術の実施とは異なり、本発明にしたがった制御方法は、炭素に対する酸素の比O/C比及び燃料利用率FUといった有効なフィードバック情報に基づくものであり、予め定められたパラメータ設定、又は、様々な動作条件のための予測を必要としない。固体酸化物燃料電池SOFCは、複数の構造を有し得る。平面構造図1は、燃料電池のほとんどのタイプで採用される典型的なサンドイッチタイプの構造であり、電解質104が電極間すなわちアノード100とカソード102との間に挟まれる。また、SOFCは、管状構造で作られてもよい。管状構造では、例えば空気又は燃料がその管の内側を通され、他方のガスがその管の外側に沿って通される。また、この構造は、燃料として用いられるガスがその管の内側を通され、空気がその管の外側に沿って通されるように配置され得る。管状構造は、燃料から空気を密閉する点で優れている。しかしながら、いずれにせよ平面構造の性能は、管状構造の性能より良好である。平面構造は、比較的低い抵抗を有するためである。SOFCの他の構造は、改良平面セルMPC又はMPSOFCを含む。改良平面セルは、平面セルの従来の平坦な構造を波状構造で置き換える。そのような構造は、将来有望である。それらは、平面セル低抵抗及び管状セルの双方の有利点を共有するためである。SOFCで用いられるセラミックスは、それらが極めて高い温度に達するまでイオン的に活性とはならない。また、この結果として、それらスタックは、600~1000°Cの温度で加熱される必要がある。酸素図1の酸素イオンへの分解は、カソード102で生じる。これらのイオンはその後、固体酸化物電解質104を通じてアノード100に移送される。アノード100では、それらは、燃料として用いられるガスを電気化学的に酸化させることができる。この反応において、水及び二酸化炭素の副産物が、2つの電子と共に放出される。その後、これらの電子は、外部回路111を通って、それらが利用され得るところに流れる。その後、それら電子がカソード材料102に再び入るので、このサイクルが繰り返される。大型の固体酸化物燃料電池システムでは、典型的な燃料は、天然ガス主にメタンである。、様々なバイオガス主に窒素及び/又は二酸化炭素で希釈されたメタンである。、及び、アルコールを含む他の高級炭化水素含有の燃料である。メタン及び高級炭化水素は、燃料電池スタックに入る前に改質装置107図2で、或いは、スタック103内で部分的に内部的に改質される必要がある。改質反応は、ある程度の量の水を必要とし、また、高級炭化水素によってもたらされる起こり得る炭素形成コーキングを防止するために追加的な水が必要とされる。この水は、アノードガス排出流を再循環させることによって内部的に供給され得る。水は、燃料電池反応で余分に創出されるためであり、且つ/或いは、補助的な給水例えば、新鮮な水の直接的な供給、又は、排出される凝縮液の循環によって創出されるためである。アノード再循環装置によって、アノードガスにおける未使用燃料及び希釈剤dilutantsの一部は、そのプロセスにフィードバックされる。一方で、補助的な給水装置では、水のみがそのプロセスに対して加えられる。本発明では、例えば燃料利用FU率、炭素に対する酸素の比O/C比、及びスタック103の装荷等の重要な燃料電池スタック用運転パラメータの柔軟な制御が、相互作用的なコントローラ122、124図3の動作に基づいてそれらを制御することによって、実現される。燃料供給は、プロセスフィードバック情報として燃料利用率測定値又は燃料利用率演算値を用いる閉ループコントローラ122で制御される。その閉ループコントローラ122の出力は、炭素に対する酸素O/Cの最小条件によって制約すなわち制限される。閉ループコントローラ122は、特定の燃料利用率目標を実現するために、燃料供給手段116を駆動する。さらに、コントローラ122は、入力としてO/C比情報、燃料利用率設定点、及び/又は燃料利用率最小限度を取得し、必要に応じて、O/C比に基づいて燃料供給を制限するための非線形制約関数を実行することによって特徴付けられる。O/C比が基準レベルから下方に逸脱するほど、燃料供給手段116における燃料供給の引き下げ率は高くなる。120で示すスタック負荷の制御は、コントローラ124における同様の燃料利用率基準の制約によって制限される。コントローラ122、124は、望ましくは、デジタルプロセッサ内に配置される。また、それらは、同じプロセッサ内に配置されてもよく、別々のプロセッサに個別に配置されてもよい。本発明にしたがった制御方法は、突然の状態の変化に応じる特有の能力を有する希薄制御leancontrolの実行をもたらす。例えば燃料組成がより希釈された燃料に急に変化すると、スタック負荷制御120図3における燃料利用FU率の制約は、必要に応じて、安全なFUレベルまで迅速に装荷を低減し、その後、システムは、例えば燃料供給及び/又は水分バランス制御128のランプ機能によって決定されるペースで所望の装荷レベルまで自動的に徐々に負荷を増大させ得る。同様に、装荷の突然の低下は、十分なO/C比を維持するのに適切な燃料供給レベルを実現するために、FUコントローラ122におけるO/C比の制約によってもたらされる燃料供給の迅速な引き下げを強制する。このように、アノード再循環システムで十分なO/C比を維持するために燃料供給を引き下げることによって、本方法は、燃料電池装荷の完全な或いは部分的な低下によってもたらされる可燃種の供給の大幅な増加による、アノード排ガスの再循環されない部分の燃焼であるアフターバーナーをも本質的に防止する。図3は、本発明にしたがった望ましい実施例を示す。燃料電池システムは、燃料を燃料電池システムに供給し且つ燃料に関する情報を提供するための燃料供給手段116と、燃料電池スタック103の前に燃料の前処理をするための手段132とを含む。改質装置107もまた、燃料電池スタック103の前で、図2に関連して説明されたように、改質機能を実行する。手段132及び改質装置107は、図3に示す望ましい実施例の必須部分ではない。手段118は、燃料電池103における燃料利用率、及び、燃料電池システムプロセスにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報を生成する。手段118は、例えば、化学成分を測定するための測定装置であるが、手段118は、演算プロセスにおいて、燃料電池における燃料利用率に関する情報、及び、燃料電池システムプロセスにおける炭素に対する酸素の比O/C比に関する情報を生成するためのプロセッサであってもよい。図3における燃料電池の装荷を制御するための能動的な手段120は、例えば、燃料電池の負荷を測定するための電気的測定装置、及び、その測定値に基づいて燃料電池の負荷を能動的に増大させ或いは減少させるための装置構成である。さらに、図3における望ましい実施例は、プロセスフィードバック情報として燃料利用率情報を考慮に入れることによって、且つ、O/C比が許容範囲から逸脱した場合に第1コントローラ122の出力を制限することによりO/C比を制御する制約機能を実行することによって燃料供給手段116を制御するための第1閉ループコントローラ122を含む。燃料供給手段116は、例えば、燃料利用率情報及び/又はO/C比に基づいて燃料流量を調整するための質量流量調整装置である制御可能なチョークバルブを用いることによって能動的に制御可能なものとして配置され得る。第2コントローラ124は、燃料利用率が許容範囲から逸脱した場合に第2コントローラ124の出力を制限することにより燃料利用率を制御する制約機能を実行することによって能動的な燃料電池装荷手段120を制御するために用いられる。望ましくは、燃料電池制御システムは、制約動作の際のコントローラの飽和を防止するために積分制御パラメータドリフト制限を実行する手段を含む。また、燃料電池システムは、制約動作から通常の閉ループ動作への円滑な移行を促進するためにコントローラ出力に関するランプ制限機能を実行するために、第1閉ループコントローラ122、及び/又は、第2コントローラ124を含む。第2コントローラ124は、閉ループコントローラであってもよいが、例えば、電流制御パワーエレクトロニクスが負荷として用いられる実施例では、閉ループは必須ではない。図3のシステム部分134は、第1閉ループコントローラ122によって決定される燃料送り込みの変化を実現する。本発明の望ましい実施例では、燃料供給手段116によってそのような燃料を燃料電池システムに供給することが可能であり、その燃料は、異なる時点で異なる化学成分を含む。また、燃料供給手段116は、その異なる時点での燃料に関する情報を提供する。そのような燃料の一例はバイオガスである。本発明にしたがった燃料電池システムは、アノード側100で、供給された燃料又はその一部を再循環させる手段126を含み得る。しかしながら、本発明は、アノード側での燃料の再循環を行わない燃料電池システムで利用されてもよい。また、130で示す補助的な給水は、各燃料電池システムで必須ではない。SOFCと共に利用される場合に加え、本発明は、MCFC溶融炭酸塩型燃料電池、及び、400°C以上の温度で動作する他の高温燃料電池と共にも利用され得る。MCFCは、多孔質で化学的に不活性のセラミックマトリックスであるベータアルミナ固体電解質BASEに懸濁される溶融炭素塩の混合物で構成される電解質を用いる高温燃料電池である。本発明は添付の図面及び明細書を参照して提示されたが、本発明がそれらに限定されることはない。本発明は、請求項によって許容される範囲内で変更される場合があるためである。