DE102005000611A1 - Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase - Google Patents
Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005000611A1 DE102005000611A1 DE102005000611A DE102005000611A DE102005000611A1 DE 102005000611 A1 DE102005000611 A1 DE 102005000611A1 DE 102005000611 A DE102005000611 A DE 102005000611A DE 102005000611 A DE102005000611 A DE 102005000611A DE 102005000611 A1 DE102005000611 A1 DE 102005000611A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel cell
- parameter
- cell system
- time
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0053—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to fuel cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
- H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
- H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
- H01M8/04686—Failure or abnormal function of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0444—Concentration; Density
- H01M8/04447—Concentration; Density of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel cell system according to the preamble of claim 1.
Beim Einsatz von Brennstoffzellensystemen, z.B. als sogenannte APU (Auxiliary Power Unit) und/oder im Antriebssystem von Fahrzeugen sowie in stationären Systemen, sollte das elektrische Energiemanagement den Zustand der Brennstoffzelle bzw. des Brennstoffzellenstacks bezüglich Dynamik, Leistungsfähigkeit, Degradation und/oder Mindestspannung kennen. Vor allem bei Reformersystemen sind zusätzlich Informationen über die Degradation und die Dynamik der Gaserzeugungseinheit nötig. Nur so kann die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Systems sichergestellt werden.At the Use of fuel cell systems, e.g. as so-called APU (Auxiliary Power Unit) and / or in the drive system of vehicles and in stationary systems, should the electrical energy management the state of the fuel cell or of the fuel cell stack with respect Dynamics, performance, Degradation and / or minimum voltage know. Especially with reformer systems are additionally information about the degradation and dynamics of the gas generating unit needed. Just so can the availability and reliability of Systems are ensured.
Bisher
bekannte Systeme genügen
diesen Anforderungen nur unzureichend. Beispielsweise beschreibt
die Druckschrift
Aufgabe und Vorteile der Erfindung: Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Brennstoffzellenanlage vorzuschlagen, die eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Verfügbarkeit bzw. Zuverlässigkeit des Systems aufweist.task and advantages of the invention: In contrast, the object of the invention is a To propose fuel cell plant, the one compared to Prior art improved availability and reliability of the system.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Brennstoffzellenanlage der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.These Task is, starting from a fuel cell system of the introductory mentioned type, by the characterizing features of the claim 1 solved. By the mentioned in the dependent claims activities are advantageous embodiments and further developments of the invention possible.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Brennstoffzellenanlage dadurch aus, dass eine Kontrolleinheit zum Festlegen der zumindest während der Diagnosephase von der Brennstoffzelleneinheit erzeugten elektrischen Leistung vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Maßnahme kann ein vorteilhaftes Diagnoseprofil der elektrischen Leistung der Brennstoffzelleneinheit erzeugt werden. Beispielsweise können unterschiedlichste Stromdichten der Brennstoffzelleneinheit generiert und für die Diagnose der Funktionsfähigkeit der Brennstoffzelleneinheit verwendet werden.Accordingly is a fuel cell system according to the invention in that a control unit for setting the at least while the diagnostic phase generated by the fuel cell unit electrical Performance is provided. With the help of this measure can be an advantageous Diagnostic profile of the electric power of the fuel cell unit be generated. For example, you can generates different current densities of the fuel cell unit and for the diagnosis of functioning the fuel cell unit can be used.
Vorzugsweise ist eine Entkopplung der von der Brennstoffzelleneinheit erzeugten elektrischen Leistung von der zu diesem Zeitpunkt bzw. der während der Diagnosephase verbrauchten elektrischen Leistung vorgesehen. Dies ist deshalb von besonderem Vorteil, da hierdurch der Betrieb der Brennstoffzelleneinheit bzw. deren erzeugte Leistung weitestgehend unabhängig vom aktuellen Verbrauch werden kann. Hiermit kann die von der Brennstoffzelleneinheit erzeugte elektrische Leistung im Wesentlichen von der Diagnose bzw. von deren Anforderungen abhängen. Dies ermöglicht eine Optimierung der Diagnose und führt zu einer entscheidenden Verbesserung der Diagnose im Vergleich zum Stand der Technik.Preferably is a decoupling generated by the fuel cell unit electric power of the at this time or during the Diagnostic phase consumed electrical power provided. This is therefore of particular advantage, since thereby the operation of Fuel cell unit or their power generated as far as possible independently can be from the current consumption. Hereby, that of the fuel cell unit generated electrical power substantially from the diagnosis or depend on their requirements. this makes possible An optimization of the diagnosis leads to a decisive one Improvement of the diagnosis compared to the prior art.
Durch eine vorteilhafte Einbindung des elektrischen Speichers, der sowohl zur Speicherung als auch zur Abgabe elektrischer Energie ausgebildet ist, wird die Unabhängigkeit der Erzeugung der elektrischen Energie der Brennstoffzelleneinheit vom aktuellen bzw. momentanen Energieverbrauch in vorteilhafter Weise realisiert. Beispielsweise kann bei Bedarf der elektrische Speicher einerseits elektrische Energie abgeben und andererseits von der Brennstoffzelleneinheit überschüssig erzeugte elektrische Energie speichern. Das bedeutet, dass der elektrische Speicher in vorteilhafter Weise die gegebenenfalls vorhandene Differenz zwischen der erzeugten elektrischen Leistung der Brennstoffzelleneinheit und der verbrauchten elektrischen Leistung des bzw. der elektrischen Verbraucher in vorteilhafter Weise ausgleicht. Hiermit wird die Betriebssicherheit bzw. die Einsatzfähigkeit der gesamten Brennstoffzellenanlage, gerade auch in der Diagnosephase, vorteilhaft gewährleistet.By an advantageous integration of the electrical storage, both designed for storage and for the delivery of electrical energy is, independence becomes the generation of electrical energy of the fuel cell unit from the current or current energy consumption in an advantageous Realized way. For example, if necessary, the electric Memory on the one hand give off electrical energy and on the other hand generated excessively by the fuel cell unit store electrical energy. This means that the electric Memory advantageously the possibly existing difference between the generated electric power of the fuel cell unit and the consumed electrical power of the or the electrical Balances consumers in an advantageous manner. This will be the Operational safety or the operational capability of the entire fuel cell system, especially in the diagnostic phase, advantageously guaranteed.
Generell kann gemäß der Erfindung eine reproduzierbare Diagnose bzw. Messung der Brennstoffzelleneinheit, insbesondere der Polarisationskennlinie oder dergleichen, in vorteilhafter Weise durchgeführt werden. Hiermit wird die Genauigkeit der Diagnose in bedeutender Weise im Vergleich zum Stand der Technik erhöht. Gemäß der Erfindung eröffnen sich vollkommen neue Möglichkeiten der Diagnose der Brennstoffzelleneinheit bzw. der gesamten Brennstoffzellenanlage. Beispielsweise werden bei Fahrzeuganwendungen der untere Lastbereich der Brennstoffzelleneinheit in der Regel relativ schnell durchlaufen, so dass bei einer Brennstoffzellenanlage gemäß dem Stand der Technik Erkenntnisse, die lediglich aus dem unteren Lastbereich gewinnbar sind, nicht bzw. kaum gewonnen werden können. Gemäß der Erfindung kann beispielsweise die Brennstoffzelleneinheit bewusst im unteren Lastbereich betrieben und die Funktionsfähigkeit bzw. der Zustand entsprechend diagnostiziert werden.As a general rule can according to the invention a reproducible diagnosis or measurement of the fuel cell unit, in particular the polarization characteristic or the like, in an advantageous manner Manner performed become. This increases the accuracy of the diagnosis Way increased compared to the prior art. According to the invention open up completely new possibilities the diagnosis of the fuel cell unit or the entire fuel cell system. For example, in vehicle applications, the lower load range of Fuel cell unit usually go through relatively quickly, so that in a fuel cell system according to the prior art knowledge, which are only recoverable from the lower load range, not or can hardly be won. According to the invention For example, the fuel cell unit can be aware of the lower Operated load range and the functionality or condition accordingly be diagnosed.
Es ist denkbar, die Brennstoffzelleneinheit derart zu betreiben, dass diese eine weitgehend stetige, sich ändernde elektrische Leistung während der Diagnosephase erzeugt. Beispielsweise könnte die elektrische Leistung der Brennstoffzelleneinheit einen sinusförmigen oder ähnlichen Verlauf während der Diagnosephase aufweisen. Es ist weiterhin denkbar, dass mit dieser Variante der Erfindung, beispielsweise die Trägheit der Brennstoffzelleneinheit bzw. einzelner Komponenten ermittelt und mit einem Soll-Zustand verglichen werden kann. Hieraus können z.B. Aussagen bezüglich der Funktionsfähigkeit bzw. des Zustandes der Brennstoffzelleneinheit gewonnen werden.It is conceivable to operate the fuel cell unit in such a way that it has a substantially ste current, changing electrical power generated during the diagnostic phase. For example, the electrical power of the fuel cell unit could have a sinusoidal or similar course during the diagnostic phase. It is also conceivable that with this variant of the invention, for example, the inertia of the fuel cell unit or individual components can be determined and compared with a desired state. From this, it is possible, for example, to obtain statements regarding the functionality or the state of the fuel cell unit.
Vorzugsweise ist zumindest während einem Zeitabschnitt der Diagnosephase die von der Brennstoffzelleneinheit erzeugte elektrische Leistung im Wesentlichen konstant. Eine vorteilhaft konstante, erzeugte elektrische Leistung bzw. ein entsprechend stationärer Zustand der Brennstoffzelleneinheit ist für die Ermittlung der Funktionsfähigkeit der Brennstoffzelleneinheit bzw. für die Gewinnung von bestimmten Erkenntnissen über den Zustand bzw. die Funktionsfähigkeit der Brennstoffzelleneinheit von besonderer Bedeutung bzw. zum Teil unbedingte Voraussetzung. Hiermit wird die Diagnostizierbarkeit der Brennstoffzelleneinheit zum einen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erweitert und zum anderen die Genauigkeit der Diagnose weiter verbessert.Preferably is at least during a period of the diagnostic phase that of the fuel cell unit generated electrical power substantially constant. An advantageous constant, generated electrical power or a corresponding stationary state the fuel cell unit is for determining the functionality the fuel cell unit or for the production of certain knowledge about the Condition or functionality the fuel cell unit of particular importance or in part unconditional requirement. This is the diagnosability the fuel cell unit on the one hand compared to the prior art significantly expanded and secondly the accuracy of the diagnosis further improved.
Beispielsweise ist während der Diagnosephase die von der Brennstoffzelleneinheit erzeugte elektrische Leistung in einem oberen Bereich und/oder in einem unteren Bereich der erzeugbaren bzw. maximalen Leistung. Hierdurch können Erkenntnisse des oberen bzw. unteren Leistungsbereichs der Brennstoffzelleneinheit in vorteilhafter Weise gewonnen und zur Diagnose der Funktionsfähigkeit bzw. des Zustandes der Brennstoffzelleneinheit verwendet werden. Gerade der Betrieb der Brennstoffzelleneinheit sowohl im oberen als auch im unteren Bereich der erzeugbaren bzw. maximalen Leistung gewährleistet einen besonders breit dimensionierten Untersuchungs- bzw. Diagnosebereich der Brennstoffzelleneinheit. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Diagnostizierbarkeit der Brennstoffzelleneinheit. Hiermit können besonders vorteilhafte Erkenntnisse bezüglich der Funktionsfähigkeit bzw. des Zustands der Brennstoffzelleneinheit mit Hilfe der Kontrolleinheit bzw. der Diagnoseeinheit gewonnen werden.For example is during the diagnostic phase, the electrical generated by the fuel cell unit Power in an upper area and / or in a lower area the producible or maximum power. This can provide insights the upper and lower power range of the fuel cell unit obtained in an advantageous manner and to diagnose the functionality or the state of the fuel cell unit can be used. Especially the operation of the fuel cell unit both in the upper as well as in the lower range of the producible and maximum power guaranteed a particularly wide dimensioned examination or diagnostic area the fuel cell unit. This leads to a further improvement the diagnosability of the fuel cell unit. This can be special advantageous findings regarding the functionality or the state of the fuel cell unit by means of the control unit or the diagnostic unit are obtained.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist der obere Bereich die obersten zwei Fünftel und/oder der untere Bereich die unteren zwei Fünftel der erzeugbaren bzw. maximalen Leistung der Brennstoffzelleneinheit. Vorteilhafterweise ist der obere Bereich das oberste Drittel und/oder der untere Bereich das unterste Drittel der erzeugbaren bzw. maximalen Leistung der Brennstoffzelleneinheit. Es konnte nachgewiesen werden, dass gerade in diesen Bereichen die Ermittlung der Funktionsfähigkeit bzw. des Zustandes der Brennstoffzelleneinheit besondere Erkenntnisse ermöglicht. Zudem wird mit Hilfe dieser Maßnahmen ein besonders breiter Leistungs- bzw. Lastbereich der Brennstoffzelleneinheit untersuchbar.In a particular embodiment of the invention is the upper area the top two-fifths and / or the lower area the lower two-fifths of the producible or maximum power of the fuel cell unit. advantageously, the upper area is the upper third and / or the lower area the lowest third of the producible or maximum power of the Fuel cell unit. It could be proven that straight in these areas, the determination of the functionality or the state of the fuel cell unit special findings allows. In addition, with the help of these measures a particularly wide power or load range of the fuel cell unit examinable.
Vorzugsweise ist im oberen Bereich ein erster Zeitabschnitt mit im Wesentlichen konstanter, erzeugter elektrischer Leistung und/oder im unteren Bereich ein zweiter Zeitabschnitt mit im Wesentlichen konstanter, erzeugbarer bzw. maximaler Leistung der Brennstoffzelleneinheit vorgesehen. Dies ermöglicht einerseits einen stationären Zustand der Brennstoffzelleneinheit im oberen und/oder unteren Leistungsbereich, wodurch die Diagnostizierbarkeit der Brennstoffzelleneinheit bzw. der Brennstoffzellenanlage weiter verbessert wird.Preferably is at the top of a first period of time with substantially constant, generated electrical power and / or at the bottom a second period of time with substantially constant, producible or maximum power of the fuel cell unit. This allows one hand a stationary one State of the fuel cell unit in the upper and / or lower power range, whereby the diagnosability of the fuel cell unit or the fuel cell system is further improved.
Beispielsweise kann die während der Diagnosephase verbrauchte elektrische Energie bzw. Leistung dadurch verändert werden, dass gegebenenfalls weniger relevante Verbraucher abgeschaltet und/oder zugeschaltet und/oder deren Verbrauch in vorteilhafter Weise etwas verändert wird. Beispielsweise kann insbesondere bei Fahrzeuganwendungen die Leistung der elektrischen Fensterantriebe, eine Heizungs- und/oder Klimaanlage, etc. zu- bzw. abgeschaltet und/oder in deren Leistung gedrosselt bzw. etwas erhöht werden, ohne dass beispielsweise der Komfort in einem Fahrzeug in nennenswertem Umfang beeinträchtigt wird.For example can the during the diagnostic phase consumed electrical energy or power thereby changed that, where appropriate, less relevant consumers are shut down and / or switched on and / or their consumption in an advantageous way something changed becomes. For example, in particular in vehicle applications the Power of electric window drives, a heating and / or Air conditioning, etc. switched on or off and / or in their performance throttled or slightly increased without, for example, the comfort in a vehicle in significant extent becomes.
Vorzugsweise ist die Kontrolleinheit zum Ändern wenigstens des Wirkungsgrades des elektrischen Verbrauchers ausgebildet. Mit Hilfe dieser Maßnahme wird beispielsweise bei nahezu gleichbleibender Funktionalität des Verbrauchers, z.B. bei gleicher Antriebsleistung des Antriebsmotors, mehr und/oder weniger elektrische Leistung, insbesondere von der Brennstoffzelleneinheit erzeugter elektrischer Leistung, verbraucht. Mit Hilfe dieser Maßnahme wird vor allem bei einem nahezu vollen elektrischen Speicher eine Erhöhung der von der Brennstoffzelleneinheit erzeugten elektrischen Leistung möglich. Beispielsweise kann bei unterschiedlichsten Elektromotortypen, insbesondere bei permanentmagnetisch erregten Synchronmaschinen oder dergleichen, über eine Feldschwächung und/oder mit Hilfe einer Änderung des Tastverhältnisses der Leistungselektronik, insbesondere bei der Verwendung von DC/DC- und/oder DC/AC-Wandlern oder dergleichen, der Arbeitspunkt des Elektromotors bzw. Elektroantriebs in der Weise verändert bzw. verschlechtert werden, dass in vorteilhafter Weise momentenneutral mehr oder weniger Strom vom Verbraucher aufgenommen wird. Hiermit wird effektiv der Wirkungsgrad des Verbrauchers in vorteilhafter Weise verändert bzw. vorzugsweise verringert, so dass z.B. bei gleicher Antriebsleistung mehr elektrische Leistung verbraucht wird. Entsprechend kann dies auch bei anderen Elektromaschinen, wie z.B. bei Asynchronmaschinen, SR-Motoren, etc., angewendet werden. Beispielsweise kann mit Hilfe einer Veränderung des Ansteuerwinkels und/oder Tastverhältnisses die Aufnahmeleistung erhöht werden, wobei gleichzeitig das Abgabemoment des Elektromotors im Wesentlichen konstant bleibt.Preferably, the control unit is designed to change at least the efficiency of the electrical load. With the help of this measure, for example, with almost constant functionality of the consumer, for example, with the same drive power of the drive motor, more and / or less electric power, in particular from the fuel cell unit generated electrical power consumed. With the help of this measure, an increase in the electrical power generated by the fuel cell unit is possible, especially in a nearly full electrical storage. For example, in a variety of types of electric motors, in particular permanent magnetically excited synchronous machines or the like, via a field weakening and / or by means of a change in the duty cycle of the power electronics, in particular when using DC / DC and / or DC / AC converters or the like Operating point of the electric motor or electric drive are changed or deteriorated in such a way that advantageously more torque-neutral more or less power is absorbed by the consumer. Hereby effectively the efficiency of the consumer is advantageously changed or preferably reduced, so that, for example, with the same drive power more electrical noise is consumed. Accordingly, this can also be applied to other electric machines, such as asynchronous machines, SR motors, etc. For example, with the aid of a change in the control angle and / or duty cycle, the recording power can be increased, while at the same time the output torque of the electric motor remains substantially constant.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Kontrolleinheit zum Verändern des Wirkungsgrades der Brennstoffzelleneinheit ausgebildet. Beispielsweise wird der Wirkungsgrad der Brennstoffzelleneinheit durch eine Variation eines Betriebsdrucks, des Lambda-Wertes oder dergleichen, realisiert. Hierdurch kann auch mit entsprechenden Betriebszuständen bzw. mit diesen Parametervorgaben die Funktionsfähigkeit, insbesondere das Strom-Spannungs-Verhalten der Brennstoffzelleneinheit, diagnostiziert werden. Hiermit wird wiederum eine vorteilhafte Erweiterung der Diagnostizierbarkeit der Brennstoffzelleneinheit gemäß der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik verwirklicht.In A preferred variant of the invention is the control unit to change formed the efficiency of the fuel cell unit. For example The efficiency of the fuel cell unit is changed by a variation an operating pressure, the lambda value or the like realized. hereby can also with corresponding operating states or with these parameter specifications the functionality, in particular the current-voltage behavior the fuel cell unit to be diagnosed. Hereby becomes again an advantageous extension of the diagnosability the fuel cell unit according to the invention realized in comparison to the prior art.
Generell ist von Vorteil, die Diagnosephase während einer Betriebsphase, insbesondere bei Fahrzeuganwendungen während dem Fahren des Fahrzeugs, durchzuführen. Hierbei ist von besonderem Vorteil, dass die Brennstoffzellenanlage nicht vor und/oder nach dem Abstellen bzw. in einer Fahrpause durchgeführt werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass beispielsweise einzelne Komponenten der Brennstoffzellenanlage bzw. des Fahrzeugs Geräusche abgeben, die den Anwender verwirren bzw. stören könnten. Darüber hinaus ist es in Fahrpausen bzw. Stillstandphasen des Fahrzeugs zum Teil äußerst schwierig, einen relevanten elektrischen Energieverbrauch für die Diagnose zu erzeugen.As a general rule is advantageous, the diagnostic phase during an operating phase, especially in vehicle applications while driving the vehicle, perform. It is of particular advantage that the fuel cell system not be performed before and / or after parking or during a driving break. This advantageously prevents, for example individual components of the fuel cell system or the vehicle Sounds which could confuse or disturb the user. In addition, it is in driving breaks or stoppages of the vehicle sometimes extremely difficult, a relevant electrical energy consumption for to produce the diagnosis.
In vorteilhafter Weise ist wenigstens eine Erfassungseinheit zur Erfassung wenigstens eines Ist-Wertes eines ersten Parameters der Brennstoffzelleneinheit zu einem ersten Zeitpunkt T1 vorgesehen. Hiermit kann die Diagnose der Brennstoffzelleneinheit besonders einfach umgesetzt werden.In an advantageous manner, at least one detection unit is provided for detecting at least one actual value of a first parameter of the fuel cell unit at a first time T 1 . Hereby, the diagnosis of the fuel cell unit can be implemented particularly easily.
Darüber hinaus kann die Diagnose gemäß der Erfindung beispielsweise bei einer Abweichung des erfassten Ist-Wertes von einem vorgegebenen Soll-Wert des entsprechenden Parameters mit Hilfe der Kontrolleinheit oder dergleichen veranlasst bzw. die Diagnosephase begonnen werden. Dies ist insbesondere bei Störungen der Brennstoffzellenanlage von besonderem Vorteil. Beispielsweise bei einer erfassten Verringerung des Wirkungsgrades der Brennstoffzelleneinheit kann die Diagnose entsprechend veranlasst und durchgeführt werden.Furthermore can the diagnosis according to the invention For example, in case of a deviation of the detected actual value of a predetermined desired value of the corresponding parameter with the aid of Control unit or the like causes or the diagnostic phase to be started. This is especially in case of disturbances of the fuel cell system of particular advantage. For example, with a detected reduction the efficiency of the fuel cell unit may be the diagnosis be initiated and carried out accordingly.
Grundsätzlich kann durch die Diagnose bzw. durch die gewonnenen Erkenntnisse aufgrund der Diagnose eine Optimierung des Regelverhaltens der Brennstoffzellenanlage bzw. des Fahrzeugs realisiert werden.Basically due to the diagnosis or the knowledge gained the diagnosis is an optimization of the control behavior of the fuel cell system or the vehicle can be realized.
Generell kann durch die Diagnose bzw. durch die aufgrund der Diagnose gewonnenen Erkenntnisse über die Funktionsfähigkeit der Brennstoffzellenanlage eine vorteilhafte Regelung einer und/oder mehrerer Komponenten der Brennstoffzellenanlage in vorteilhafter Weise veranlasst und durchgeführt werden. Dies ist insbesondere bei einer akuten Verschlechterung bzw. einer eingetretenen Störung der Brennstoffzellenanlage von besonderem Vorteil.As a general rule may be due to the diagnosis or due to the diagnosis obtained Findings about the functionality the fuel cell system advantageous regulation of and / or several components of the fuel cell system in an advantageous Induced and executed become. This is especially true of acute deterioration or a fault that has occurred the fuel cell system of particular advantage.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Kontrolleinheit zur Prüfung wenigstens eines vom ersten Ist-Wert des ersten Parameters abhängigen Soll-Wertes eines zweiten Parameters zu einem zweiten, um eine Zeitdifferenz ΔT späteren Zeitpunkt T2 vorgesehen. Dementsprechend ist T2 = T1 + ΔT, wobei im Sinn der Erfindung ΔT größer als eine reine Rechenzeit der Kontrolleinheit ist. Das heißt, dass ΔT bei derzeitigen oder zukünftigen Prozessoren, etc. nicht im Bereich von Bruchteilen einer Sekunde ist, sondern dass ΔT gleich die Rechenzeit der Kontrolleinheit, insbesondere des Prozessors, plus einer festlegbaren bzw. messbaren Verzögerungszeit ist. ΔT ist erfindungsgemäß einige Sekunden, Minuten, Stunden, Tage und/oder sogar Monate.Preferably, at least one control unit is provided for testing at least one desired value of a second parameter dependent on the first actual value of the first parameter for a second time T2 later by a time difference ΔT. Accordingly, T 2 = T 1 + ΔT, wherein in the sense of the invention ΔT is greater than a pure computing time of the control unit. That is, ΔT in current or future processors, etc. is not in the range of fractions of a second, but that ΔT is equal to the computing time of the control unit, particularly the processor, plus a definable or measurable delay time. ΔT according to the invention is a few seconds, minutes, hours, days and / or even months.
Gemäß dieser Variante der Erfindung wird eine Aussage bzw. ein Vergleich mit einem Referenzverhalten zu einem in der Zukunft liegenden Zeitpunkt T2 möglich. Grundsätzlich kann diese Voraussage bzw. sogenannten Prädiktion bezüglich der Brennstoffzellenanlage oder einzelner Komponenten dieser unabhängig von im Zeitpunkt T1 bzw. dem Zeitpunkt der Erfassung des Ist-Wertes des ersten Parameters bereits vorhandener Beeinträchtigungen bzw. Beschädigungen ermittelt werden. Das heißt, dass zum Zeitpunkt T1 keine bzw. noch keine Beeinträchtigung des Systems vorliegen kann, aber gemäß der Erfindung in der Zukunft beispielsweise bei unveränderten Bedingungen und/oder möglicher bzw. zu erwartender Änderungen eines oder mehrerer Parameter der Brennstoffzellenanlage eine Beeinträchtigung bzw. Beschädigung des Systems bzw. einzelner Komponenten des Systems möglich sein könnten bzw. zu erwarten sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Zeitgewinn für gegebenenfalls vorzunehmende Gegen- und/oder Schutzmaßnahmen oder dergleichen zur Vermeidung bzw. Reduzierung entsprechender Beeinträchtigungen bzw. Beschädigungen realisierbar. Das führt dazu, dass in vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung beispielsweise zu erwartende Beeinträchtigungen wie z.B. eine Mangelversorgung, eine Vergiftung, eine Degradation der Brennstoffzelleneinheit und/oder anderer Komponenten des Systems vermeidbar sind bzw. erst gar nicht entstehen können, zumindest in einem signifikanten Umfang.According to this variant of the invention, a statement or a comparison with a reference behavior at a future time T 2 is possible. In principle, this prediction or so-called prediction with respect to the fuel cell system or individual components thereof can be determined independently of any impairment or damage already present at time T 1 or the time of detection of the actual value of the first parameter. This means that at the time T 1 no or no impairment of the system may be present, but according to the invention in the future, for example, under unchanged conditions and / or possible or expected changes of one or more parameters of the fuel cell system, an impairment or damage of the system or individual components of the system could be possible or expected. As a result, an advantage in time for any counter and / or protective measures or the like which may be necessary to avoid or reduce corresponding impairments or damage can be realized in an advantageous manner. As a result, for example, expected impairments, such as, for example, a shortage supply, a poisoning, a degradation of the fuel cell unit and / or others, can advantageously be achieved according to the invention Components of the system are avoidable or can not even arise, at least to a significant extent.
Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird beim Stand der Technik dagegen eine bereits eingetretene Beeinträchtigung bzw. Störung des Systems bzw. einzelner Komponenten, insbesondere eine Degeneration der Brennstoffzelleneinheit, möglichst frühzeitig bzw. im Ansatz erfasst, um sofort entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Das heißt, dass die Beeinträchtigung bereits eingetreten ist. Gemäß der Erfindung werden Gegen- bzw. Schutzmaßnahmen in vorteilhafter Weise bereits vor Eintreten der Beeinträchtigung bzw. Beschädigung des Systems oder einzelner Komponenten mit Hilfe der Kontrolleinheit eingeleitet, so dass diese möglichst erst gar nicht entstehen. Dies erhöht in entscheidendem Maß die Zuverlässigkeit bzw. Verfügbarkeit des Systems.in the Contrary to the present invention, the prior art on the other hand an already occurred impairment or disturbance of the Systems or individual components, in particular a degeneration the fuel cell unit, if possible early or recognized in the approach to immediate countermeasures initiate. This means, that impairment already occurred. According to the invention become countermeasures or protective measures advantageously already before the onset of impairment or damage to the System or individual components using the control unit initiated so that this possible not even arise. This significantly increases the reliability or availability of the system.
Vorzugsweise wird ein zeitlicher Verlauf, insbesondere eine zeitliche Änderung, des Ist-Wertes des ersten Parameters erfasst. Hierdurch kann unter anderem eine Tendenz ermittelt bzw. eine zeitliche Extrapolation des ersten Parameters vorzugsweise bis zum Zeitpunkt T2 bzw. während der Zeitdifferenz ΔT berechnet werden. Hiermit kann gemäß der Erfindung ein Vergleich des Ist-Wertes des ersten Parameters zum Zeitpunkt T2 mit dem Soll-Wert des zweiten Parameters zum Zeitpunkt T2 durchgeführt werden.Preferably, a time course, in particular a temporal change, of the actual value of the first parameter is detected. As a result, among other things, a tendency can be determined or a temporal extrapolation of the first parameter can preferably be calculated up to the time T 2 or during the time difference ΔT. Hereby, according to the invention, a comparison of the actual value of the first parameter at time T 2 with the desired value of the second parameter at time T 2 can be performed.
Beim zweiten Parameter handelt es sich vorzugsweise um einen aggregierten bzw. hoch aggregierten Parameter der Brennstoffzellenanlage bzw. einzelner Komponenten dieser, der mit Hilfe mindestens einem vergleichsweise einfach zu ermittelnden ersten Parameter gebildet wird. Insbesondere ist als zweiten Parameter ein aggregierter Parameter der Brennstoffzelleneinheit vorgesehen.At the the second parameter is preferably an aggregated one or highly aggregated parameters of the fuel cell system or individual Components of this, with the help of at least one comparatively easy to be determined first parameter is formed. Especially is an aggregated parameter of the fuel cell unit as a second parameter intended.
Vorteilhafterweise ist der Soll-Wert des zweiten Parameters wenigstens eine Lebensdauer und/oder eine Leistung und/oder eine elektrische Mindestspannung der Brennstoffzelleneinheit.advantageously, the target value of the second parameter is at least one lifetime and / or a power and / or a minimum electrical voltage of the fuel cell unit.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass gerade diese Parameter der Brennstoffzelleneinheit besondere Relevanz bezüglich einer Beschreibung des Zustands der Brennstoffzelleneinheit bzw. der Brennstoffzellenanlage darstellen.In In practice, it has been shown that precisely these parameters of the fuel cell unit particular relevance regarding a description of the state of the fuel cell unit or represent the fuel cell system.
In einer besonderen Variante der Erfindung ist die Kontrolleinheit zum Ändern eines Ist-Wertes eines dritten Parameters, insbesondere während der Zeitdifferenz ΔT, in Abhängigkeit des Soll-Wertes des zweiten Parameters, insbesondere zum Zeitpunkt T2, ausgebildet. Grundsätzlich ist die Kontrolleinheit zum Vergleich eines Wertes des zweiten Parameters mit dem Soll-Wert (Referenzwert des zweiten Parameters zu einem beliebigen Zeitpunkt TX) ausgebildet, insbesondere zum Zeitpunkt T2. In vorteilhafter Weise wird in dem Fall, dass der Wert des zweiten Parameters zum Zeitpunkt T2 den vorgegebenen Soll-Wert des zweiten Parameters unter Berücksichtigung einer vorteilhaften Toleranz nicht erreicht, d.h. über- oder unterschreitet, wird gemäß der Erfindung ein dritter Parameter bzw. eine Gegen-/Schutzmaßnahme oder dergleichen mit Hilfe der Kontrolleinheit geändert bzw. eingeleitet. Die Änderung des dritten Parameters wird in vorteilhafter Weise derart ausgebildet bzw. durchgeführt, so dass der Soll-Wert des zweiten Parameters, insbesondere zum Zeitpunkt T2, erreichbar ist. Das bedeutet z.B., dass gemäß der Erfindung beispielsweise eine potentielle absehbare Beeinträchtigung (eine mögliche bzw. zu erwartende Über- oder Unterschreitung des Soll-Wertes des zweiten Parameters zum Zeitpunkt T2) aufgrund einer zuvor eingeleiteten vorteilhaften Maßnahme, insbesondere während der Zeitdifferenz ΔT, vermieden bzw. bereits vor der potentiellen Entstehung verhindert werden kann.In a particular variant of the invention, the control unit is designed to change an actual value of a third parameter, in particular during the time difference ΔT, as a function of the setpoint value of the second parameter, in particular at the time T 2 . In principle, the control unit is designed to compare a value of the second parameter with the desired value (reference value of the second parameter at an arbitrary time T X ), in particular at time T 2 . Advantageously, in the case that the value of the second parameter at the time T 2, the predetermined target value of the second parameter, taking into account an advantageous tolerance is not reached, ie exceeded or below, according to the invention, a third parameter or Counter- / protective measure or the like with the help of the control unit changed or initiated. The change of the third parameter is advantageously designed or carried out in such a way that the desired value of the second parameter, in particular at time T 2 , can be reached. This means, for example, that according to the invention, for example, a potential foreseeable impairment (a possible or expected overshoot or undershoot of the setpoint value of the second parameter at time T 2 ) due to a previously introduced advantageous measure, in particular during the time difference .DELTA.T avoided or can be prevented even before the potential emergence.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der dritte Parameter wenigstens ein Parameter einer Komponente der Brennstoffzellenanlage und/oder eines Fahrzeugs, z.B. eines Personen-/Nutz-Kraftwagens, Schiffs, etc..In an advantageous embodiment According to the invention, the third parameter is at least one parameter a component of the fuel cell system and / or a vehicle, e.g. a passenger / utility motor vehicle, ship, etc ..
Beispielsweise ist der dritte Parameter ein Ein-/Aus-Parameter bzw. ein Zustandsparameter eines elektrischen Verbrauchers des Systems. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit des erfindungsgemäßen Soll-Ist-Vergleiches eine Klimaanlage eines Brennstoffzellenfahrzeuges während der Zeitdifferenz ΔT ausgeschaltet bzw. gedrosselt werden, um insbesondere eine elektrische Mindestspannung und/oder eine elektrische Leistung der Brennstoffzelleneinheit zu einem späteren Zeitpunkt T2 nicht zu unterschreiten.For example, the third parameter is an on / off parameter or a state parameter of an electrical load of the system. For example, depending on the target / actual comparison according to the invention, an air conditioning system of a fuel cell vehicle can be switched off or throttled during the time difference ΔT, in order not to fall below a minimum electrical voltage and / or electrical power of the fuel cell unit at a later time T 2 .
Andererseits kann z.B. ein von einer Reformereinheit erzeugter Massenstrom eines wasserstoffhaltigen Betriebsstoffs erhöht werden. Vorteilhafterweise ist ein Fall realisierbar, wobei insbesondere der erzeugte Massenstrom größer als der zu diesem Zeitpunkt benötigte Massenstrom ist und der überschüssige Massenstrom in einem vorteilhaften Wasserstoffspeicher oder dergleichen zwischenspeicherbar ist. Hierdurch steht z.B. zum späteren Zeitpunkt T2 wasserstoffhaltiger Betriebsstoffstrom aus dem Zwischenspeicher und dem Reformer der Brennstoffzellenanlage zur Verfügung, so dass eine Unterversorgung mit wasserstoffhaltigem Betriebsstoff nicht auftreten sollte.On the other hand, for example, can be increased by a reformer unit mass flow of a hydrogen-containing fuel. Advantageously, a case can be realized, wherein in particular the generated mass flow is greater than the mass flow required at this time and the excess mass flow in an advantageous hydrogen storage or the like is cacheable. As a result, for example, at later time T 2 hydrogen-containing fuel stream from the buffer and the reformer of the fuel cell system available, so that a shortage of hydrogen-containing fuel should not occur.
Entsprechendes ist auch für das Oxidationsmittel, z.B. Luft, realisierbar, wobei beispielsweise eine vorsorgliche Druckerhöhung durchgeführt und/oder ein Druckluftspeicher aufgrund der erfindungsgemäßen Prüfung entsprechend befüllt werden kann, um z.B. zum späteren Zeitpunkt T2 eine Mangelversorgung der Brennstoffzelleneinheit mit Oxidationsmittel zu vermeiden.The same is also true for the oxidizing agent, such as air, feasible, for example, carried out a precautionary pressure increase and / or a compressed air reservoir can be filled according to the test according to the invention, for example, to avoid a shortage supply of the fuel cell unit with oxidizing agent at the later time T 2 .
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung weist die Brennstoffzellenanlage einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere eine sogenannte Hochleistungsbatterie und/oder ein sogenannter Supercap oder dergleichen auf. In vorteilhafter Weise ist der dritte Parameter ein Parameter des elektrischen Energiespeichers. Hiermit wird ermöglicht, dass beispielsweise ein Be- und/oder Entladen des Energiespeichers in Abhängigkeit der erfindungsgemäßen Prüfung durchführbar ist. Hiermit kann insbesondere vermieden werden, dass zu einem Zeitpunkt T2 nicht in zu erwartender bzw. ausreichender Menge elektrische Energie zur Verfügung steht. Hierbei wird elektrische Energie zum Zeitpunkt T2 von der Brennstoffzelleneinheit und/oder dem elektrischen Energiespeicher dem System zur Verfügung gestellt.In a particular development of the invention, the fuel cell system has an electrical energy store, in particular a so-called high-performance battery and / or a so-called supercap or the like. Advantageously, the third parameter is a parameter of the electrical energy store. This makes it possible that, for example, a loading and / or unloading of the energy storage in dependence of the test according to the invention is feasible. This can be avoided in particular that at a time T 2 is not available in expected or sufficient amount of electrical energy available. In this case, electrical energy is made available to the system at the time T 2 by the fuel cell unit and / or the electrical energy store.
Vorteilhafterweise ist der erste Parameter wenigstens ein Modellparameter eines mathematischen Modells der Brennstoffzelleneinheit bzw. Brennstoffzellenanlage. Gerade mit Hilfe einer derartig modellhaften Beschreibung der Brennstoffzelleneinheit und/oder Brennstoffzellenanlage wird eine Vereinfachung des Betriebs der Brennstoffzellenanlage bzw. eine Vereinfachung der Steuerung bzw. Regelung des Systems möglich.advantageously, the first parameter is at least one model parameter of a mathematical one Model of the fuel cell unit or fuel cell system. Especially with the help of such a model description of the fuel cell unit and / or fuel cell plant will simplify the operation the fuel cell system or a simplification of the control or regulation of the system possible.
Darüber hinaus ist der zweite Parameter wenigstens ein Modellparameter eines mathematischen Modells der Brennstoffzelleneinheit bzw. Brennstoffzellenanlage. Beispielsweise wird die Lebensdauer, Leistung und/oder die elektrische Mindestspannung der Brennstoffzelleneinheit mit Hilfe des mathematischen Modells der Brennstoffzelleneinheit in Abhängigkeit des ersten Parameters gebildet.Furthermore the second parameter is at least one model parameter of a mathematical model the fuel cell unit or fuel cell system. For example is the life, power and / or minimum electrical voltage of Fuel cell unit using the mathematical model of Fuel cell unit depending formed of the first parameter.
In einer besonderen Ausführungsform dieser Variante der Erfindung ist sowohl der zweite Parameter als auch der erste Parameter ein Modellparameter. Hierbei erfolgt eine besonders starke Vereinfachung der zum Teil sehr komplexen Zusammenhänge in einer Brennstoffzellenanlage, so dass sich in vorteilhafter Weise die Regelung bzw. Steuerung der Brennstoffzelleneinheit und/oder der Brennstoffzellenanlage entscheidend vereinfacht.In a particular embodiment this variant of the invention is both the second parameter as also the first parameter is a model parameter. Here is a particularly strong simplification of the sometimes very complex relationships in one Fuel cell system, so that in an advantageous manner the Control of the fuel cell unit and / or the Fuel cell system decisively simplified.
Vorzugsweise ist der als Modellparameter ausgebildete erste Parameter wenigstens eine Nernstspannung und/oder eine Aktivierungsenergie und/oder ein Innenwiderstand und/oder ein Massentransferparameter, insbesondere ein Parameter bezüglich dem Gasdiffusionsprozess, der Brennstoffzelleneinheit. In der Praxis wurde festgestellt, dass gerade mit Hilfe dieser Modellparameter eine ausreichend genaue Beschreibung des Verhaltens der Brennstoffzelleneinheit bzw. des Brennstoffzellenstacks möglich wird.Preferably is the first parameter formed as a model parameter at least a Nernst voltage and / or an activation energy and / or a Internal resistance and / or a mass transfer parameter, in particular a parameter regarding the gas diffusion process, the fuel cell unit. In practice was found to be just using these model parameters a sufficiently accurate description of the behavior of the fuel cell unit or the fuel cell stack is possible.
Vorzugsweise ist eine Vorrichtung zur Bildung des/der Modellparameter in Abhängigkeit wenigstens eines Ist-Wertes eines Basisparameters vorgesehen. Als Basisparameter ist beispielsweise ein Massenstrom und/oder eine Temperatur und/oder ein elektrischer Strom und/oder ein Druck der Brennstoffzelleneinheit bzw. der Brennstoffzellenanlage und/oder eines Fahrzeugs ausgebildet. Entsprechend vorteilhafte Basisparameter sind vorteilhafterweise besonders einfach zu erfassen bzw. werden bei derzeitigen Brennstoffzellenanlagen bereits erfasst, so dass kein bzw. lediglich ein sehr geringer zusätzlicher Aufwand zur Erfassung entsprechender Parameter gemäß der Erfindung notwendig ist.Preferably is a device for forming the model parameter (s) in dependence provided at least one actual value of a base parameter. When Basic parameter is for example a mass flow and / or a Temperature and / or an electric current and / or pressure of Fuel cell unit or the fuel cell system and / or a vehicle formed. Correspondingly advantageous basic parameters are advantageously particularly easy to capture or be at existing fuel cell systems already recorded, so no or only a very small additional effort to capture corresponding parameter according to the invention necessary is.
Vorzugsweise ist der Basisparameter wenigstens ein Parameter der Brennstoffzelleneinheit und/oder einer Versorgungseinheit zum Versorgen der Brennstoffzelleneinheit mit einem Betriebsstoff. Die Versorgungseinheit umfasst beispielsweise einen Reformer oder dergleichen.Preferably the basic parameter is at least one parameter of the fuel cell unit and / or a supply unit for supplying the fuel cell unit with a fuel. The supply unit includes, for example a reformer or the like.
Bei einer speziellen Variante der Erfindung wird der erste Parameter mit Hilfe des mathematischen Modells der Brennstoffzelleneinheit aus einem oder mehreren Basisparametern und aus diesem ersten Modellparameter der zweite Parameter wiederum mit Hilfe des und/oder eines weiteren mathematischen Modells der Brennstoffzelleneinheit gebildet. Dies bedeutet beispielsweise, dass aus wenigstens einem Massenstrom, einer Temperatur, einem elektrischen Strom und/oder einem Druck mit Hilfe des mathematischen Modells die Nernstspannung, Aktivierungsenergie, Innenwiderstand und/oder der Gasdiffusionsprozess beschrieben wird und daraus wiederum die Lebensdauer, Leistung und/oder die elektrische Mindestspannung der Brennstoffzelleneinheit.at a special variant of the invention becomes the first parameter with the help of the mathematical model of the fuel cell unit from one or more base parameters and from this first model parameter the second parameter in turn with the help of and / or another mathematical model of the fuel cell unit formed. This means, for example, that from at least one mass flow, a temperature, an electric current and / or a pressure using the mathematical model, the Nernst voltage, activation energy, Internal resistance and / or the gas diffusion process will be described and in turn the life, power and / or electrical Minimum voltage of the fuel cell unit.
Vorteilhafterweise ist der erste Parameter ein Basisparameter. Mit dieser Maßnahme vereinfacht sich die Erzeugung des zweiten Parameters gemäß der Erfindung.advantageously, the first parameter is a base parameter. This measure is simplified the generation of the second parameter according to the invention.
Grundsätzlich kann ein einziger oder mehrere zweite Parameter aus einem einzigen ersten Parameter oder aus einem Satz mehrerer erster Parameter und/oder Basisparametern gebildet werden.Basically one or more second parameters from a single first one Parameter or from a set of several first parameters and / or Basis parameters are formed.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die Kontrolleinheit zur Prüfung des Soll-Wertes des zweiten Parameters in Abhängigkeit eines vierten Parameters ausgebildet. Mit Hilfe des vierten Parameters kann insbesondere eine genauere Beschreibung des zu erwartenden bzw. potentiellen zweiten Parameters zum späteren Zeitpunkt T2 bzw. zu einem zukünftigen Zeitpunkt nach der Zeitdifferenz ΔT erreicht werden. Hiermit kann in vorteilhafter Weise die Kontrolleinheit einen besseren Vergleich des zu erwartenden bzw. potentiellen Wertes mit dem Soll-Wert des zweiten Parameters durchführen.In an advantageous variant of the invention, the control unit is designed to check the setpoint value of the second parameter as a function of a fourth parameter. With the help of the fourth parameter, in particular a more detailed description of the expected or potential second parameter at the later time T 2 or at a future time after the time difference .DELTA.T be achieved. In this way, the control unit can advantageously carry out a better comparison of the expected or potential value with the desired value of the second parameter.
Generell kann eine bereits zum Zeitpunkt T1 feststehende Änderung des vierten Parameter vorgesehen sein. Bei dieser Variante der Erfindung ist eine besonders genaue Beschreibung bzw. Berechnung des zu erwartenden bzw. potentiellen Wertes des zweiten Parameters zum zukünftigen Zeitpunkt T2 erreichbar.In general, a change of the fourth parameter, which is already fixed at time T 1, can be provided. In this variant of the invention, a particularly accurate description or calculation of the expected or potential value of the second parameter at the future time T 2 can be achieved.
Alternativ oder in Kombination zur zuvor genannten Variante ist während der Zeitdifferenz ΔT wenigstens eine potentielle Änderung des vierten Parameters vorgesehen. Beispielsweise stellt die potentielle Änderung des vierten Parameters eine vermutete bzw. wahrscheinliche Änderung des vierten Parameters dar. Hier können in vorteilhafter Weise aus der Vergangenheit gemachte Erfahrungen berücksichtigt werden. Hierbei sind insbesondere erfasste zeitliche Änderungen eines der Parameter der Brennstoffzellenanlage zu berücksichtigen. Aufgrund dieser zeitlichen Veränderungen kann beispielsweise mit Hilfe einer Extrapolation die potentielle Änderung des vierten Parameters mit Hilfe der Kontrolleinheit gemäß der Erfindung ermittelt bzw. berechnet werden.alternative or in combination with the aforementioned variant is during the Time difference ΔT at least a potential change of the fourth parameter. For example, the potential change represents of the fourth parameter a presumed or probable change of the fourth parameter. Here can advantageously from the past experiences are taken into account. in this connection In particular, recorded changes over time are one of the parameters to consider the fuel cell system. Based on these temporal changes For example, with the help of extrapolation, the potential change of the fourth parameter by means of the control unit according to the invention calculated or calculated.
Vorteilhafterweise ist der vierte Parameter als Basisparameter und/oder als ersten und/oder zweiter und/oder dritter Parameter ausgebildet. Bevorzugt ist der vierte Parameter als Last- bzw. als sogenanntes Lastprofil ausgebildet, d.h. die Abhängigkeit der elektrischen Leistung von der Zeit. Gerade entsprechende Lastprofile weisen einen besonderen Einfluss bezüglich der Dynamik des Systems auf.advantageously, is the fourth parameter as base parameter and / or first and / or second and / or third parameters formed. Prefers is the fourth parameter as load or so-called load profile formed, i. the dependence the electrical power of the time. Just the right load profiles have a special influence on the dynamics of the system on.
Im Sinn der Erfindung bedeutet die gewählte Nummerierung bzw. Bezeichnung der Parameter keine zwanghafte Aufeinanderfolge, sondern dient lediglich der Unterscheidbarkeit der möglicherweise zu verwendenden Parameter. So kann z.B. der dritte Parameter nicht benötigt, jedoch der vierte Parameter zur Bildung des zweiten durchaus berücksichtig werden.in the Meaning of the invention means the numbering or designation chosen the parameter is not a compulsive succession but merely serves the distinctness of possibly to use parameters. Thus, e.g. the third parameter is not needed However, the fourth parameter to the formation of the second is quite considered become.
Generell kann die Kontrolleinheit gemäß der Erfindung eine vorteilhafte elektronische Speichereinheit aufweisen, die die zuvor genannten Abhängigkeiten und/oder modellhaften Zusammenhänge und/oder Soll-Werte der unterschiedlichen Parameter umfasst bzw. abgespeichert hat.As a general rule may be the control unit according to the invention have an advantageous electronic storage unit, the aforementioned dependencies and / or model relationships and / or Setpoint values of the different parameters are included or stored Has.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kontrolleinheit zur Anpassung bzw. Adaption vor allem der Soll-Parameter ausgebildet. Mit Hilfe dieser Maßnahme kann beispielsweise eine Alterung bzw. Degeneration der Brennstoffzelleneinheit und/oder der Versorgungseinheit, etc. berücksichtigt werden. Vorzugsweise wird die Degeneration bzw. Alterung für das mathematische Modell berücksichtigt und/oder aufgrund des Modells ermittelt.In an advantageous embodiment the invention is the control unit for adaptation or adaptation especially the desired parameters formed. With the help of this measure can For example, aging or degeneration of the fuel cell unit and / or the supply unit, etc. are taken into account. Preferably becomes the degeneration or aging for the mathematical model considered and / or based on the model.
Generell kann gemäß der Erfindung eine Vorhersage bzw. eine Vorsorge bezüglich kritischer Systemzustände verwirklicht werden. Beispielsweise kann vorhergesagt werden, wie sich die Spannung und ob die Spannung unter einen kritischen Wert absinkt, in Abhängigkeit beispielsweise vom Betrieb bzw. vom Einschalten einer Klimaanlage, von einem Überholmanöver mit Volllast bei einem Brennstoffzellenfahrzeug usw..As a general rule can according to the invention realizes a prediction or provision with regard to critical system states become. For example, it can be predicted how the voltage and whether the voltage drops below a critical value, depending on for example, from the operation or switching on an air conditioner, from an overtaking maneuver with Full load on a fuel cell vehicle, etc.
Vorteilhafterweise ist eine Vielzahl zweiter Parameter zur Beschreibung einer Vielzahl potentieller Betriebszustände einzelner Komponenten und/oder des Gesamtsystems vorgesehen. Hier sind möglichst alle denkbaren bzw. vorstellbaren Betriebszustände zu berücksichtigen, so dass die Verfügbarkeit bzw. Zuverlässigkeit des Systems gemäß der Erfindung maximiert ist. Vorzugsweise wird eine Optimierung des Systems in Bezug zur Dynamik, zum Wirkungsgrad und/oder zur Dauerhaltbarkeit einzelner Komponenten und/oder des Gesamtsystems vorgesehen.advantageously, is a variety of second parameters for describing a variety potential operating conditions individual components and / or the overall system provided. Here are possible all conceivable or imaginable operating conditions to be considered, so that the availability or reliability of the system according to the invention is maximized. Preferably, an optimization of the system in Reference to the dynamics, the efficiency and / or the durability of individual Components and / or the entire system provided.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and is based on the Figures in more detail below explained.
Im Einzelnen zeigt:in the Individual shows:
In
In
In
Mit Hilfe der Prädiktoren XP werden gegebenenfalls Maßnahmen eingeleitet, um beispielsweise einen Soll-Wert des Parameters X2 zu erreichen.If necessary, measures are initiated with the help of the predictors X P in order, for example, to achieve a desired value of the parameter X 2 .
In
Beispielsweise
ist zum Zeitpunkt T1 ein Massenstrom m01 vorhanden. Zu einem Zeitpunkt T2 nach einer Zeitspanne ΔT soll eine potentielle Erhöhung der
elektrischen Leistung X3 der Brennstoffzelleneinheit
Dagegen würde ein ab dem Zeitpunkt t0 sich erhöhender Massenstrom m02 mEnd zum Zeitpunkt T2 beinahe erreichen. Ein ab dem Zeitpunkt t0 sich erhöhender Massenstrom m03 würde mEnd bereits vor dem Zeitpunkt T2 erreichen.On the other hand, a mass flow m 02 m end increasing from time t 0 would almost reach end time T 2 . A mass flow m 03 increasing from time t 0 would reach m end already before time T 2 .
Gemäß der Erfindung ist die nicht näher dargestellte Kontrolleinheit zur Prüfung entsprechender Zusammenhänge ausgebildet. Diese würde in der oben beschriebenen Situation zum Zeitpunkt T1 beispielsweise eine Änderung des Massenstroms m01 bereits vor dem Zeitpunkt t0 einleiten, bei dem die Änderung bzw. Erhöhung der geforderten elektrischen Leistung stattfinden soll, so dass zum Zeitpunkt T2 mEnd sicher erreicht werden kann. Vorzugsweise wird die hierbei vor dem Zeitpunkt T2 erzeugte überschüssige elektrische Energie mit einem vorteilhaften Energiespeicher zwischengespeichert, z.B. in einer Hochleistungsbatterie und/oder einem Supercap.According to the invention, the control unit, not shown, is designed to test corresponding relationships. In the situation described above at the time T 1, for example, this would initiate a change in the mass flow m 01 already before the time t 0 at which the change or increase in the required electrical power should take place, so that at the time T 2 m end is safely reached can be. Preferably, the excess electrical energy generated in this case before the time T 2 is temporarily stored with an advantageous energy store, for example in a high-performance battery and / or a supercap.
Möglicherweise
könnte
mit Hilfe der zwischengespeicherten Energie es sein, dass in der
o.g. Situation gemäß
Generell
wird gemäß der Erfindung
die Anzahl der Modellparameter in vorteilhafter Weise so gering
wie möglich
gehalten, um eine gute Konvergenz bzw. Annäherung entsprechender Anpassroutinen
für die
freigegebenen Parameter zu ermöglichen.
Als Eingangsgrößen sind
z.B. gemessene bzw. aus den Messwerten abgeleitete Größen wie
Strom, Systemdruck, Stöchiometrie
der Anoden- und/oder Kathodengase und/oder Temperatur des Stacks
Mit Hilfe des mathematischen Modells werden hieraus Modellausgangsgrößen für die Spannung berechnet und mit den gemessenen Größen entsprechend verglichen. Aus den gegebenenfalls vorhandenen Unterschieden werden verbesserte bzw. veränderte Modellparameter abgeleitet, weiterverwendet und zeitlich verfolgt bzw. in einem Steuergerät abgespeichert. Mit diesen aktuellen Beschreibungen der Modellzustandsgrößen bzw. Modellparameter und deren zeitlichen Verläufen werden anschließend in einem zweiten Schritt Prädiktoren XP errechnet.Using the mathematical model, model output quantities for the voltage are calculated from this and compared with the measured quantities accordingly. From the differences that may be present, improved or changed model parameters are derived, reused and tracked in time or stored in a control unit. With these current descriptions of the model state variables or model parameters and their temporal progressions, predictors X P are subsequently calculated in a second step.
Diese
Prädiktoren
XP können
voraussagen, ob eine Mindestspannung bei z.B. relativ hohen Lastsprüngen unterschritten
werden würde
oder ob eine geforderte Leistung PelEnd tatsächlich erbracht
werden könnte.
Mit potentiellen Lastprofilen X3, z.B. Lastsprung,
Kaltstart, Fahrzyklus, etc., werden die Reaktion des Systems, insbesondere
die Spannungslage X2 und die maximal verfügbare Leistung
PelIstmax, zu einem späteren Zeitpunkt T2 vorausberechnet.
Die Reaktion des Systems ist z.B. durch die Hochlaufzeit eines Gebläses, eines
Verdichters, durch eine Erwärmung
eines Katalysators, durch klimatische Rahmenbedingungen wie Außentemperatur,
etc., durch Verzögerungen
bei der Brenngasversorgung oder dergleichen begrenzt. Es können aber
auch Degradationen (vgl. insbesondere
Die
Parameteradaption gemäß
Beispielsweise
kann mit Hilfe von Startwerten der Parameter P1 bis
P6 gemäß
Generell kann mit der Betriebsstrategie gemäß der Erfindung ein Brennstoffzellensystem in ein modernes Bordnetz eines Fahrzeuges vorteilhaft eingebunden werden. Das hierdurch realisierte elektrische Energiemanagement der Brennstoffzellenanlage hat somit die Möglichkeit, rechtzeitig Maßnahmen zur Sicherstellung einer Mindestversorgung für wichtige Verbraucher bzw. Komponenten zu ergreifen, insbesondere bereits zu einem Zeitpunkt T1, der vor einer potentiellen Anforderung t0 liegt. Beispielsweise können zusätzliche Energiespeicher wie Hochleistungsbatterien und/oder Supercaps frühzeitig aufgeladen werden, um zu einem späteren Zeitpunkt T2 eine potentielle Leistung Pelpot dem System zur Verfügung zu stellen. Hierfür ist unter anderem eine vorteilhafte Laderegelung bzw. Ladestrategie des Energiespeichers rechtzeitig einleitbar.In general, with the operating strategy according to the invention, a fuel cell system can advantageously be integrated into a modern vehicle electrical system of a vehicle. The electrical energy management of the fuel cell system realized thereby thus has the possibility of taking timely measures to ensure a minimum supply for important consumers or components, in particular already at a time T 1 , which is before a potential requirement t 0 . For example, additional energy stores such as high-performance batteries and / or supercaps can be charged early to provide a potential power P elpot to the system at a later time T 2 . For this purpose, inter alia, an advantageous charge control or charging strategy of the energy storage can be introduced in good time.
Darüber hinaus kann beispielsweise ein weniger relevanter Verbraucher wie z.B. einer Klimaanlage, etc. gedrosselt bzw. abgeschaltet werden, um eine Mindestversorgung relevanter Komponenten des Systems, z.B. des Antriebsmotors, der elektronischen Regelung bzw. Steuerung, etc., zu gewährleisten.In addition, for example, a less relevant consumer such as an air conditioner, etc. throttled or shut down to a minimum supply of relevant components of the system, eg the drive motor, the electronic control or control, etc., to ensure th.
Weiterhin
kann ein Vorhalt im Brennstoffzellensystem realisiert werden. D.h.
beispielsweise wird die Luftversorgung bzw. der Lambdawert der Brennstoffzellenversorgung
erhöht
und/oder ein höherer Systemdruck,
insbesondere auf der Luftseite der Brennstoffzelleneinheit
Generell ist gemäß der Erfindung eine Betriebsstrategie unter anderem für einen Brennstoffzellenantrieb von Fahrzeugen ableitbar, mit der ein Mindestvorhalt für eine gewünschte Dynamik bestimmt werden kann. Dieser Mindestvorhalt könnte unter anderem auch an angelernte Fahrerprofile, Jahreszeiten, etc. angepasst werden. Zum Beispiel wird ein höherer Vorhalt für einen sportlichen Fahrer und/oder während des Winters als für einen ökonomischen Fahrer und/oder während des Sommers benötigt.As a general rule is according to the invention an operating strategy for, among other things, a fuel cell drive derivable from vehicles, with the minimum allowable for a desired dynamics can be determined. This minimum allowance could include, among others adapted driver profiles, seasons, etc. are adjusted. To the Example becomes a higher one Guess for a sporty driver and / or during the winter as for an economic Driver and / or during needed in the summer.
Darüber hinaus könnten mit Hilfe der vorteilhaften Prädiktoren XP auch im Brennstoffzellensystem Maßnahmen ausgelöst werden, die der Regenerierung des Systems dienen, wie z.B. Purgen, Rezirkulation, Druck- und/oder Feuchtevariation einzelner Komponenten bzw. von Stoffströmen.In addition, with the help of the advantageous predictors X P could be triggered in the fuel cell system measures that serve the regeneration of the system, such as purges, recirculation, pressure and / or humidity variation of individual components or material flows.
Grundsätzlich hat
die Bestimmung z.B. der Restlebensdauer der Brennstoffzelleneinheit
In
Entsprechend
wird im dritten Kennlinienfeld gemäß
Das
vierte Kennlinienfeld gemäß
In
Darüber hinaus
ist die Brennstoffzelle
Weiterhin
ist ein weiterer DC/DC-Wandler
Zusätzlich können z.B.
weitere DC/AC-Wandler
In
Mit
Hilfe der Erfindung kann zur Aufnahme einer auswertbaren U/I-Kennlinie
insbesondere im mobilen Einsatz der Brennstoffzelle
Gemäß der Erfindung
ergeben sich jedoch insbesondere bei Brennstoffsystemen mit Traktionsspeichern
bzw. Akkus
Beispielsweise
kann bei relativ unstetiger Vorgabe der elektrischen Last
Vorteil
hierbei ist im Wesentlichen, dass der Fahrer keinerlei Änderungen
des Antriebsmoments spürt.
Es ist sogar möglich,
den Brennstoffzellenstack
Darüber hinaus
kann zur Lastpunktverschiebung des Stacks
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005000611A DE102005000611A1 (en) | 2004-08-19 | 2005-01-03 | Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004040138 | 2004-08-19 | ||
DE102004040138.1 | 2004-08-19 | ||
DE102005000611A DE102005000611A1 (en) | 2004-08-19 | 2005-01-03 | Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005000611A1 true DE102005000611A1 (en) | 2006-02-23 |
Family
ID=35721604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005000611A Pending DE102005000611A1 (en) | 2004-08-19 | 2005-01-03 | Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005000611A1 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008034453A1 (en) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Daimler Ag | Adaptive open-loop and closed-loop control apparatus for a fuel cell system and method therefor |
WO2008145471A2 (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Graduated deactivation of a fuel cell-based drive system |
EP2367257A2 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-21 | EnyMotion GmbH | Method and device for charging a battery in a hybrid system comprising a fuel cell and batteries |
DE102010038602A1 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Fuel cell system for use in motor vehicle, has diagnostic unit for carrying out internal error analysis and/or for spatially resolved detection of degradation and/or for estimating degradations probabilities within fuel cell unit |
DE102006051740B4 (en) * | 2006-11-02 | 2012-03-08 | Enerday Gmbh | Process for regenerating a reformer and air conditioning |
DE102011118689A1 (en) | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Daimler Ag | Method for diagnosing fault in fuel cell system for vehicle, involves comparing air mass flow value detected by air mass flow sensor and pressure value detected by pressure sensors in fuel cell system with predetermined values |
DE102015116952A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-06 | Volkswagen Ag | Method for operating a fuel cell vehicle and control device and fuel cell vehicle |
DE102020112916A1 (en) | 2020-05-13 | 2021-11-18 | Audi Aktiengesellschaft | Method for operating a fuel cell device, fuel cell device and motor vehicle with such |
DE102020208509A1 (en) | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for checking the plausibility of a measured air mass flow in a cathode path of a fuel cell system |
US11444300B2 (en) * | 2014-09-05 | 2022-09-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for the predictive operation of a fuel cell or a high-voltage accumulator |
DE102022206797A1 (en) | 2022-07-04 | 2024-01-04 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for determining at least one cell parameter of a cell system, a cell system and a computer program |
-
2005
- 2005-01-03 DE DE102005000611A patent/DE102005000611A1/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008034453A1 (en) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Daimler Ag | Adaptive open-loop and closed-loop control apparatus for a fuel cell system and method therefor |
DE102006051740B4 (en) * | 2006-11-02 | 2012-03-08 | Enerday Gmbh | Process for regenerating a reformer and air conditioning |
WO2008145471A2 (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Graduated deactivation of a fuel cell-based drive system |
WO2008145471A3 (en) * | 2007-05-25 | 2009-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Graduated deactivation of a fuel cell-based drive system |
EP2367257A2 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-21 | EnyMotion GmbH | Method and device for charging a battery in a hybrid system comprising a fuel cell and batteries |
DE102010012089A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Enymotion Gmbh | Method and device for charging a rechargeable battery in a fuel cell and accumulator hybrid system |
DE102010038602A1 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Fuel cell system for use in motor vehicle, has diagnostic unit for carrying out internal error analysis and/or for spatially resolved detection of degradation and/or for estimating degradations probabilities within fuel cell unit |
DE102010038602B4 (en) * | 2010-07-29 | 2016-04-07 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Fuel cell system, vehicle with a fuel cell system and method for detecting degradation mechanisms |
DE102011118689A1 (en) | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Daimler Ag | Method for diagnosing fault in fuel cell system for vehicle, involves comparing air mass flow value detected by air mass flow sensor and pressure value detected by pressure sensors in fuel cell system with predetermined values |
US11444300B2 (en) * | 2014-09-05 | 2022-09-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for the predictive operation of a fuel cell or a high-voltage accumulator |
DE102015116952A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-06 | Volkswagen Ag | Method for operating a fuel cell vehicle and control device and fuel cell vehicle |
DE102020112916A1 (en) | 2020-05-13 | 2021-11-18 | Audi Aktiengesellschaft | Method for operating a fuel cell device, fuel cell device and motor vehicle with such |
DE102020208509A1 (en) | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for checking the plausibility of a measured air mass flow in a cathode path of a fuel cell system |
DE102022206797A1 (en) | 2022-07-04 | 2024-01-04 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for determining at least one cell parameter of a cell system, a cell system and a computer program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112007002405B4 (en) | A method of flushing water from a fuel cell system | |
DE112005000484B4 (en) | Control device for a fuel cell system, with a control device and the use of the fuel cell system in a fuel cell hybrid vehicle | |
DE112008000096B4 (en) | Fuel cell system and control method for a fuel cell system | |
DE112007002394B4 (en) | Method of operation of a fuel cell system and fuel cell system | |
DE112010005145B4 (en) | Fuel cell system and control method therefor | |
DE112012006314B4 (en) | Fuel cell system | |
DE102018109395A1 (en) | The fuel cell system | |
DE102014221547A1 (en) | Method for monitoring the state of charge of a battery | |
DE102017109410B4 (en) | Fuel cell system and control method therefor | |
DE10316833A1 (en) | Power supply system and control procedures | |
DE102005042062A1 (en) | Forecasting method and apparatus for hybrid and electric vehicle components | |
DE112007002344B4 (en) | The fuel cell system | |
DE112008001661T5 (en) | Fuel cell system and power control method for this | |
DE112006002715T5 (en) | A fuel cell system comprising means for estimating the quantity of anode gas to be generated and method for estimating the quantity of anode gas to be generated | |
DE112008000838T5 (en) | Fuel cell system and method for controlling the power supply | |
DE112012005964T5 (en) | The fuel cell system | |
DE112008003475T5 (en) | Fuel cell system and fuel cell vehicle | |
DE112008003533T5 (en) | The fuel cell system | |
DE112008001579T5 (en) | The fuel cell system | |
DE102012208642A1 (en) | Fuel cell system and method for controlling the same | |
DE102015119429A1 (en) | Fuel cell system and control method for a fuel cell system | |
DE112008001827T5 (en) | Fuel cell system and method for its control | |
DE112007000171T5 (en) | Fuel cell system and moving object | |
DE102005000611A1 (en) | Fuel cell system for automobiles has a diagnostic facility with a controller to maintain electrical power during diagnosis phase | |
DE112012006025B4 (en) | fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20111108 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication |