DE102006027711A1

DE102006027711A1 - Aktiver DC-Bus-Filter für Brennstoffzellenanwendungen

Info

Publication number: DE102006027711A1
Application number: DE102006027711A
Authority: DE
Inventors: David Fontana Tang; Silva Redondo Beach Hiti; Constantin C. Anaheim Stancu; Gregory S. Woodland Hills Smith
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-01-25
Also published as: CN1881727B; US7675192B2; US20060284487A1; JP2006353088A; CN1881727A

Abstract

Ein Steuersystem für ein durch eine Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug umfasst eine Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit der Brennstoffzelle durch einen Spannungsbus in Verbindung steht, und ein Vortriebssystem, das selektiv durch die Brennstoffzelle über den Spannungsbus angetrieben wird und das selektiv einen Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus erzeugt. Die Spannungsumwandlungsvorrichtung wird so geregelt, dass selektiv ein Gegen-Welligkeitsstrom erzeugt wird, der den Welligkeitsstrom reduziert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Brennstoffzellensysteme und insbesondere die Beseitigung von Stromwelligkeit in einem Brennstoffzellensystem.
Fahrzeugsysteme können einen Brennstoffzellenstapel umfassen, der Energie erzeugt, um ein Vortriebssystem und/oder elektrische Zubehörsysteme über einen Spannungsbus zu betreiben. Das Vortriebssystem umfasst eine elektrische Maschine, die ein Antriebsmoment erzeugt. Überschüssige Energie, die von dem Brennstoffzellenstapel erzeugt wird, kann in einer Energiespeichervorrichtung (ESV) gespeichert werden. Energie, die von anderen Mitteln erzeugt wird, wie beispielsweise einer regenerativen Bremsung, kann ebenfalls von der ESV gespeichert werden. Die ESV kann dazu verwendet werden, den Brennstoffzellenstapel zum Antrieb der Vortriebs- und/oder der elektrischen Zubehörsysteme selektiv zu ergänzen. Beispielsweise kann die ESV dazu verwendet werden, Fahrzeugsystemkomponenten bei einer Startperiode anzutreiben.
Im Normalbetrieb fließt Energie von dem Brennstoffzellenstapel zu dem Vortriebssystem. Bei bestimmten Betriebsbedingungen arbeitet das Vortriebssystem in einer sechsstufigen Betriebsart. In der sechsstufigen Betriebsart ist das Drehmomentvermögen der elektrischen Maschine bei höheren Drehzahlen maximiert. Bei Betrieb in der sechsstufigen Betriebsart wird jedoch ein niederfrequenter Brummstrom bzw. Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus erzeugt. Der Welligkeitsstrom kann den Brennstoffzellenstapel beeinträchtigen.
Um den niederfrequenten Welligkeitsstrom von dem Spannungsbus angemessen zu filtern, ist ein relativ großer Kondensator erforderlich. In dem Fall von Massenkondensatoren vom Filmtyp ist es nicht durchführbar, einen ausreichend großen Kondensator herzustellen. Obwohl Aluminiumelektrolytkondensatoren verwendet werden können, besitzen diese ein relativ geringes Stromführungsvermögen. Daher wäre eine erhebliche Anzahl von Kondensatoren erforderlich, was die Kosten wie auch die Größe des Gesamtsystems beeinträchtigt.
Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung ein Steuersystem für ein von einer Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug vor. Das Steuersystem umfasst eine Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit der Brennstoffzelle durch einen Spannungsbus in Verbindung steht, und ein Vortriebssystem, das von der Brennstoffzelle durch den Spannungsbus selektiv angetrieben wird und das selektiv einen Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus erzeugt. Die Spannungsumwandlungsvorrichtung wird so geregelt, dass selektiv ein Gegen-Welligkeitsstrom erzeugt wird, der den Welligkeitsstrom reduziert.
Bei einer Ausführungsform erzeugt das Vortriebssystem den Welligkeitsstrom bei Betrieb in einer sechsstufigen Betriebsart.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Spannungsumwandlungsvorrichtung so geregelt, dass der Gegen-Welligkeitsstrom selektiv erzeugt wird, wenn die Brennstoffzelle das Vortriebssystem antreibt.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Spannungsumwandlungsvorrichtung einen DC/DC-Umformer.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Welligkeitsstrom ein A/C-Welligkeitsstrom.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Gegen-Welligkeitsstrom ein A/C-Gegen-Welligkeitsstrom.
Bei weiteren Ausführungsformen umfasst das Steuersystem ferner eine Energiespeichervorrichtung, die das Vortriebssystem durch den Spannungsbus selektiv betreibt. Die von der Brennstoffzelle erzeugte Energie wird selektiv von der Energiespeichervorrichtung gespeichert.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Spannungsbus ein DC-Spannungsbus.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend detaillierter beschrieben. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung wie auch spezifische Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein funktionelles Blockschaubild eines beispielhaften Brennstoffzellensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften DC/DC-Umformers des Brennstoffzellensystems von 1 ist;
3 ein Flussschaubild ist, das Schritte zeigt, die von dem Umformersteuersystem der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
4A ein Schaubild ist, das einen von einem Brennstoffzellenstapel erzeugten Strom mit Welligkeit zeigt;
4B ein Schaubild ist, das den von dem Brennstoffzellenstapel erzeugten Strom mit reduzierter Welligkeit zeigt;
5A ein Schaubild ist, das eine DC-Busspannung mit Welligkeit zeigt; und
5B ein Schaubild ist, das die DC-Busspannung mit verringerter Welligkeit zeigt.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Erfindung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Zu Zwecken der Verdeutlichung werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen. Der hier verwendete Begriff "Modul" betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (geteilt, zweckgebunden oder gruppiert) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität vorsehen.
In 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 10 gezeigt. Das Fahrzeugsystem 10 umfasst einen Brennstoffzellenstapel 12, eine Energiespeichervorrichtung (ESV) 14 und ein Vortriebssystem 16. Der Brennstoffzellenstapel 12 erzeugt Energie durch Verarbeitung von Anoden- und Kathodenreaktanden (beispielsweise H₂ bzw. O₂). Die von dem Brennstoffzellenstapel 12 erzeugte Energie wird dazu verwendet, das Vortriebssystem 16 zu anzutreiben. Ein Anteil der Energie kann in der ESV 14 gespeichert werden. Die in der ESV 14 gespeicherte Energie kann dazu verwendet werden, das Vortriebssystem ergänzend zum Brennstoffzellenstapel 12 anzutreiben.
Zwischen den Komponenten des Fahrzeugsystems wird entlang eines Spannungsbusses 18 ein Strom übertragen. Genauer sieht der Spannungsbus 18 eine elektrische Verbindung zwischen dem Brennstoffzellenstapel 12, der ESV 14 und dem Vortriebssystem 16 vor. Zwischen dem Spannungsbus 18 und der ESV 14 ist ein DC/DC-Umformer 20 angeordnet. Der DC/DC-Umformer 20 ist bevorzugt ein bidirektionaler DC/DC-Umformer, der eine Schnittstelle zwischen dem Spannungsbus 18 und der ESV 14 vorsieht. Auf diese Art und Weise kann die ESV 14 von dem Brennstoffzellenstapel 12 erzeugte Energie speichern und kann Energie zum Antrieb des Vortriebssystems 16 liefern. Der DC/DC-Umformer überträgt Energie zwischen dem Bus mit relativ höherer Spannung (beispielsweise 255 V–425 V) und der ESV mit relativ niedrigerer Spannung (beispielsweise 200 V–400 V).
Das Fahrzeugsystem 10 umfasst ferner ein Steuermodul 22, das den Betrieb der verschiedenen Komponenten, die hier beschrieben sind, regelt. Genauer regelt das Steuermodul 22 einen Betrieb des DC/DC-Umformers 20 auf Grundlage des Umformersteuersystems der vorliegenden Erfindung. Das Steuermodul 22 erzeugt Steuersignale auf Grundlage von Signalen, die durch eine Bedienereingabe 24 erzeugt werden, die beispielsweise eine Zündung, ein Gaspedal oder eine Bremse umfasst. Beispielsweise steuert in dem Fall einer Zündung des Steuermoduls 22 den DC/DC-Umformer 20, um zu ermöglichen, dass die ESV 14 die Fahrzeugsystemkomponenten (beispielsweise einen Kathodenreaktandenkompressor (nicht gezeigt)) während einer Startperiode antreibt. In dem Fall einer Bremse steuert das Steuermodul 22 den DC/DC-Umformer 20, um zu ermöglichen, dass die ESV 14 Energie, die während einer regenerativen Bremsung erzeugt wird, speichert. In dem Fall eines Gaspedals steuert das Steuermodul 22 das Vortriebssystem 16, um das Fahrzeug anzutreiben.
Das Vortriebssystem 16 umfasst ein Vortriebssteuermodul 26 und eine elektrische Maschine 28. Das Vortriebssteuermodul 26 regelt einen Betrieb der elektrischen Maschine 28 auf Grundlage von Steuersignalen, die von dem Steuermodul 22 erzeugt werden. Genauer umfasst das Vortriebssteuermodul 26 einen Wechselrichter (nicht gezeigt), der die DC-Spannung von dem Spannungsbus 18 zu einer AC-Spannung zum Betrieb der elektrischen Maschine 28 wechselrichtet. Die elektrische Maschine 28 ist ein AC-Elektromotor, der einen äußeren Stator und einen inneren Rotor umfasst. Der äußere Stator umfasst drei Phasenwicklungen. Wenn ein AC-Strom an die Phasenwicklungen angelegt wird, wird ein sich änderndes elektromagnetisches Feld erzeugt, das eine Rotation des Rotors bewirkt. Die elektrische Maschine 28 umfasst eine Grunddrehzahl, die die schnellste Drehzahl ist, zu deren Betrieb die elektrische Maschine 28 konstruiert ist.
Bei bestimmten Betriebsbedingungen arbeitet die elektrische Maschine 28 in einer sechsstufigen Betriebsart. Die sechsstufige Betriebsart erfolgt, wenn die elektrische Maschine 28 bei der Grunddrehzahl oder darüber rotiert. Genauer ist, wenn die elektrische Maschine 28 bei der Grunddrehzahl oder darüber rotiert, die Gegen-EMK der elektrischen Maschine 28 relativ hoch. Die DC-Eingangsspannung ist nicht hoch genug, damit der Wechselrichter den Spitzen-Nennphasenstrom erzeugen kann. Infolgedessen befindet sich die Aussteuerung der Wechselrichterausgangs, die eine impulsbreitenmodulierte (PWM) Aussteuerung (engl.: "duty cycle") ist, auf einem Maximum (d.h. ist gleich 1), um die Abgabe der elektrischen Maschine 28 zu maximieren. Jeder Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) des Wechselrichters wird für 180° der elektrischen Periode bzw. des elektrischen Zyklus eingeschaltet. Wenn alle sechs IGBTs auf diese Weise geschaltet werden, besitzt die Wellenform der Motorwicklungsspannung (Phase zu Neutral) sechs getrennte Schritte pro Zyklus (d.h. eine sechsstufige Betriebsart).
Beim Betrieb in der sechsstufigen Betriebsart endet die normale Frequenzschaltung (beispielsweise 10 kHz) der Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) des Wechselrichters, und die IGBTs werden jeweils nur einmal pro Zyklus geschaltet. Wenn beispielsweise die Grundfrequenz des Ausgangsstroms 200 Hz beträgt, schaltet jeder IGBT bei 200 Hz in der sechsstufigen Betriebart. Wenn alle IGBTs auf diese Weise geschaltet werden, befindet sich die Störung oder der Welligkeitsstrom an dem Spannungsbus 18 bei dem Sechsfachen der Grundfrequenz des Ausgangsstroms, was eine wesentlich niedrigere Frequenz als die normale Schaltfrequenz (beispielsweise 10 kHz) für den Wechselrichter ist. Der DC-Bus-Kondensator kann die resultierende sechsstufige Welligkeit nicht herausfiltern. Jedoch erhöht die sechsstufige Betriebsart die Abgabeleistung der elektrischen Maschine 28 erheblich. Genauer maximiert die sechsstufige Betriebsart das Drehmomentvermögen der elektrischen Maschine 28 bei höherer Drehzahl.
Anhand von 2 wird der DC/DC-Umformer 20 detaillierter beschrieben. Der DC/DC-Umformer 20 umfasst eine Hochspannungsseite 30 und eine Niederspannungsseite 32. Die Hochspannungsseite 30 steht in elektrischer Verbindung mit dem Brennstoffzellenstapel 12, und die Niederspannungsseite 32 steht in elektrischer Verbindung mit der ESV 14. Die Hochspannungsseite 30 umfasst Widerstände 36, 38, einen Kondensator 40 und ein Paar Halbleiterschalter 42, 44, die jeweils eine Diode 46 bzw. 48 umfassen. Ähnlicherweise umfasst die Niederspannungsseite 32 Widerstände 50, 52, einen Kondensator 54 und ein Paar Halbleiterschalter 56, 58, die jeweils eine Diode 60 bzw. 62 umfassen. Die Hochspannungsseite 30 und die Niederspannungsseite 32 stehen in elektrischer Verbindung durch einen Widerstand 64 und eine Induktivität 66.
Wenn Energie von der Niederspannungsseite 32 an die Hochspannungsseite 30 fließt, wird der DC/DC-Umformer 20 in einer Verstärker/Austragsbetriebsart betrieben, um die hochspannungsseitige Last (beispielsweise die Elektromaschine 28) zu betreiben. Wenn Energie von der Hochspannungsseite 30 zu der Niederspannungsseite 32 fließt, wird der DC/DC-Umformer 20 in einer entgegengesetzten Betriebsart betrieben, um die ESV 14 zu laden. Die Halbleiterschalter 42, 44, 56, 58 werden selektiv zwischen leitenden und nicht leitenden Betriebsarten geschaltet, um eine Energieübertragung über den DC/DC-Umformer 20 zu regulieren. Genauer schaltet das Umformersteuersystem der vorliegenden Erfindung selektiv die Halbleiterschalter 42, 44, 56, 58, um einen Gegen-Welligkeitsstrom zu erzeugen, wenn die Elektromaschine 28 in der sechsstufigen Betriebsart betrieben wird. Der Gegen-Welligkeitsstrom ist bevorzugt ein AC-Strom, der dem Spannungsbus 18 zugeführt wird. Auf diese Art und Weise wird der Welligkeitsstrom, der durch den Betrieb in der sechsstufigen Betriebsart erzeugt wird, durch den Gegen-Welligkeitsstrom ausgelöscht. Die Frequenz des Gegen-Welligkeitsstroms wird durch das Steuermodul 22 bestimmt und basiert auf der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann aus Signalen, die von dem Vortriebssystem 16 geliefert werden, bestimmt werden. Das Steuermodul 22 erzeugt Steuersignale auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, um einen Soll-Gegen-Welligkeitsstrom zu erzeugen.
Anhand von 3 wird der Betrieb des Umformersteuersystems detaillierter beschrieben. Bei Schritt 300 bestimmt die Steuerung, ob der Brennstoffzellenstapel 12 das Vortriebssystem 16 antreibt. Wenn der Brennstoffzellenstapel 12 das Vortriebssystem 16 nicht antreibt, kehrt die Steuerung zurück. Wenn der Brennstoffzellenstapel 12 das Vortriebssystem 16 antreibt, bestimmt die Steuerung bei Schritt 302, ob das Vortriebssystem 16 in der sechsstufigen Betriebsart arbeitet. Wenn das Vortriebssystem 16 nicht in der sechsstufigen Betriebsart arbeitet, kehrt die Steuerung zu Schritt 300 zurück. Wenn das Vortriebssystem 16 in der sechsstufigen Betriebsart arbeitet, betätigt die Steuerung den DC/DC-Umformer 20, um den Gegen-Welligkeitsstrom an dem Spannungsbus 18 zu erzeugen, und die Steuerung endet.
Anhand der 4A, 4B, 5A und 5B sind die Vorteile des Umformersteuersystems der vorliegenden Erfindung gezeigt. 4A zeigt einen beispielhaften Strom eines Brennstoffzellenstapels mit einem Welligkeitsstrom, der in dem Spannungsbus 18 bei Betrieb einer sechsstufigen Betriebsart erzeugt wird. Genauer umfasst der Brennstoffzellenstrom von 4A einen DC-Strom und den AC-Welligkeitsstrom. 4B zeigt einen beispielhaften Strom eines Brennstoffzellenstapels mit niedrigem Welligkeitsstrom als Ergebnis des Gegen-Welligkeitsstroms, der durch den DC/DC-Umformer 20 gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird. 5A zeigt eine beispielhafte DC-Bus-Spannung mit einem Welligkeitsstrom, der in dem Spannungsbus 18 bei Betrieb einer sechsstufigen Betriebsart erzeugt wird. 5B zeigt eine beispielhafte DC-Bus-Spannung mit niedrigem Welligkeitsstrom als Ergebnis des Gegen-Welligkeitsstroms, der durch den DC/DC-Umformer 20 gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
Zusammengefasst umfasst ein Steuersystem für ein durch eine Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug eine Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit der Brennstoffzelle durch einen Spannungsbus in Verbindung steht, und ein Vortriebssystem, das selektiv durch die Brennstoffzelle über den Spannungsbus angetrieben wird und das selektiv einen Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus erzeugt. Die Spannungsumwandlungsvorrichtung wird so geregelt, dass selektiv ein Gegen-Welligkeitsstrom erzeugt wird, der den Welligkeitsstrom reduziert.

Claims

Steuersystem für ein durch eine Brennstoffzelle betriebenes Fahrzeug, mit: einer Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit der Brennstoffzelle durch einen Spannungsbus in Verbindung steht; einem Vortriebssystem, das selektiv durch die Brennstoffzelle über den Spannungsbus angetrieben wird und das selektiv einen Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus erzeugt, wobei die Spannungsumwandlungsvorrichtung so geregelt wird, dass selektiv ein Gegen-Welligkeitsstrom erzeugt wird, der den Welligkeitsstrom reduziert.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vortriebssystem den Welligkeitsstrom bei Betrieb in einer sechsstufigen Betriebsart erzeugt.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsumwandlungsvorrichtung so geregelt ist, dass der Gegen-Welligkeitsstrom selektiv erzeugt wird, wenn die Brennstoffzelle das Vortriebssystem antreibt.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsumwandlungsvorrichtung einen DC/DC-Umformer umfasst.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Welligkeitsstrom ein A/C-Welligkeitsstrom ist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegen-Welligkeitsstrom ein A/C-Gegen-Welligkeitsstrom ist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiespeichervorrichtung vorgesehen ist, die selektiv das Vortriebssystem durch den Spannungsbus antreibt.
Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dass die von der Brennstoffzelle erzeugte Energie selektiv von der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsbus ein DC-Spannungsbus ist.
Verfahren zum Reduzieren eines Welligkeitsstroms in einem Brennstoffzellensystem, umfassend, dass: ein Vortriebssystem selektiv durch einen Spannungsbus unter Verwendung der Brennstoffzelle angetrieben wird; das Vortriebssystem selektiv betrieben wird, um einen Welligkeitsstrom in dem Spannungsbus zu erzeugen; und eine Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit dem Spannungsbus in Verbindung steht, geregelt wird, um selektiv einen Gegen-Welligkeitsstrom zu erzeugen, der den Welligkeitsstrom reduziert.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Betrieb des Vortriebssystems, um den Welligkeitsstrom zu erzeugen, umfasst, dass das Vortriebssystem in einer sechsstufigen Betriebsart betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Regeln der Spannungsumwandlungsvorrichtung, um selektiv den Gegen-Welligkeitsstrom zu erzeugen, stattfindet, wenn die Brennstoffzelle das Vortriebssystem betreibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsumwandlungsvorrichtung einen DC/DC-Umformer umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Welligkeitsstrom ein A/C-Welligkeitsstrom ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegen-Welligkeitsstrom ein A/C-Gegen-Welligkeitsstrom ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Vortriebssystem selektiv durch den Spannungsbus unter Verwendung einer Energiespeichervorrichtung angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass selektiv Energie, die von der Brennstoffzelle erzeugt wird, unter Verwendung der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsbus ein DC-Spannungsbus ist.
Steuersystem, das einen Welligkeitsstrom in einem Spannungsbus für ein durch eine Brennstoffzelle angetriebenes Fahrzeug reduziert, mit: einer Spannungsumwandlungsvorrichtung, die mit der Brennstoffzelle durch den Spannungsbus in Verbindung steht; einem Vortriebssystem, das selektiv in einer sechsstufigen Betriebsart betrieben wird und das selektiv durch die Brennstoffzelle über den Spannungsbus angetrieben wird; und einem Steuermodul, das die Spannungsumwandlungsvorrichtung regelt, um selektiv einen Gegen-Welligkeitsstrom zu erzeugen, der einen Welligkeitsstrom reduziert, der bei Betrieb des Vortriebssystems in der sechsstufigen Betriebsart erzeugt wird.
Steuersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul die Spannungsumwandlungsvorrichtung regelt, um den Gegen-Welligkeitsstrom selektiv zu erzeugen, wenn die Brennstoffzelle das Vortriebssystem antreibt.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsumwandlungsvorrichtung einen DC/DC-Umformer umfasst.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Welligkeitsstrom ein A/C-Welligkeitsstrom ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegen-Welligkeitsstrom ein A/C-Gegen-Welligkeitsstrom ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiespeichervorrichtung vorgesehen ist, die selektiv das Vortriebssystem durch den Spannungsbus antreibt.
Steuersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Energie, die durch die Brennstoffzelle erzeugt wird, selektiv von der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsbus ein DC-Spannungsbus ist.