Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Reformers,
der einem Brennstoffzellensystem zugeordnet ist, wobei das Brennstoffzellensystem
eine Komponente einer Klimaanlage eines von einem Antriebsaggregat
antreibbaren Kraftfahrzeugs ist und die Klimaanlage mit elektrischer Energie
versorgt.The
Invention relates to a method for regenerating a reformer,
associated with a fuel cell system, wherein the fuel cell system
a component of an air conditioner of one of a power plant
drivable motor vehicle is and the air conditioning with electrical energy
provided.
Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Klimaanlage zur Standklimatisierung
eines von einem Antriebsaggregat antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit
einem einen Reformer aufweisenden Brennstoffzellensystem zum Betreiben
eines Kältekreises
und einem Steuergerät
zum Steuern des Brennstoffzellensystems.The
The invention further relates to an air conditioner for stationary air conditioning
a motor driven by a drive unit motor vehicle, with
a fuel cell system having a reformer for operation
a cooling circuit
and a controller
for controlling the fuel cell system.
Aus
der DE 102 23 949
A1 ist eine Klimaanlage mit einer Brennstoffzelle zur Standklimatisierung eines
Fahrzeugs bekannt. Um einer Brennstoffzelle beziehungsweise einem
Brennstoffzellenstapel den für
seinen Betrieb erforderlichen Wasserstoff zuzuführen, kommt im Allgemeinen
ein Reformer zum Einsatz, der aus Brennstoff, insbesondere dem für den Betrieb
eines Kraftfahrzeugs verwendeten Kraftstoff, ein wasserstoffreiches
Reformat erzeugt. Durch unvollkommene Umsetzung der Kohlenwasserstoffe können sich
Nebenprodukte, wie Restkohlenwasserstoffe oder Ruß, bilden.
Diese schlagen sich dann zumindest teilweise auf dem Reformer nieder.
Dies hat eine Deaktivierung des im Reformer befindlichen Katalysators
zur Folge, was so weit gehen kann, dass sich der Katalysator nahezu
komplett mit Ruß zusetzt.
Der im Reformer auftretende Druckverlust steigt hierdurch an. Der
Reformer wird unbrauchbar, beziehungsweise er muss regeneriert werden.
Eine solche Regeneration erfolgt standardmäßig durch ein Abbrennen des
im Reformer abgelagerten Rußes,
indem der während
der Reformierung beispielsweise mit einer Luftzahl λ = 0,4 betriebene
Reformer nun mit einer für
eine Verbrennung typischen Luftzahl, das heißt λ ≥ 1, betrieben wird. Während ein
solcher Regenerierungsprozess stattfindet, kann der Reformer kein
Reformat liefern. Andere Konzepte sehen vor, die Regenerierung im
kontinuierlichen Betrieb des Reformers vorzunehmen, nämlich beispielsweise
durch das wiederholte Herabsetzen der Brennstoffzuführrate während mehrerer
aufeinander folgender Zeitintervalle. Zwischen den Zeitintervallen wird
dann wieder auf die für
die Reformierung typische Luftzahl geregelt, so dass insgesamt die
Versorgung des Brennstoffzel lenstapels mit Reformat nicht abreißt. Weiterhin
kann vorgesehen sein, eine Regeneration durch ein Zuführen eines
NO2-haltiges Gasgemisch in den Reformer
zuzuführen,
und zwar während
andauernder kontinuierlicher Erzeugung von Reformat.From the DE 102 23 949 A1 An air conditioning system with a fuel cell for stationary air conditioning of a vehicle is known. In order to supply the hydrogen required for its operation to a fuel cell or a fuel cell stack, a reformer is generally used, which generates from fuel, in particular the fuel used for the operation of a motor vehicle, a hydrogen-rich reformate. By imperfect reaction of the hydrocarbons by-products, such as residual hydrocarbons or carbon black can form. These then at least partly settle on the reformer. This results in deactivation of the catalyst in the reformer, which can go so far that the catalyst is almost completely mixed with carbon black. The pressure loss occurring in the reformer thereby increases. The reformer is unusable, or he must be regenerated. Such regeneration is carried out by default by burning off the soot deposited in the reformer, by operating the reformer, which is operated for example with an air ratio λ = 0.4, with an air ratio which is typical for combustion, ie λ ≥ 1. While such a regeneration process is taking place, the reformer can not provide reformate. Other concepts provide for the regeneration in the continuous operation of the reformer, namely, for example, by repeatedly reducing the fuel feed rate during several consecutive time intervals. Between the time intervals is then regulated back to the typical for the reforming air ratio, so that overall supply of the fuel cell stack with reformate does not break off. Furthermore, it may be provided to supply a regeneration by supplying a NO 2 -containing gas mixture in the reformer, during continuous continuous production of reformate.
Gleich
welches der geschilderten Regenerierungskonzepte gewählt wird,
es ist in jedem Fall mit einer Beeinflussung der Reformaterzeugung
zu rechnen, entweder durch vollständigen Ausfall der Reformaterzeugung
oder durch eine Herabsetzung der Reformaterzeugungsrate. Dies kann
letztlich Einfluss auf sonstige Komponenten und Verfahrensabläufe haben,
die mit dem Brennstoffzellensystem in Verbindung stehen, was, wenn
möglich,
vermieden werden sollte.Equal
which of the described regeneration concepts is chosen,
it is in any case with an influence on reform
either through complete failure of the reform process
or by reducing the rate of reforming. This can
ultimately have an influence on other components and processes,
which are related to the fuel cell system, what if
possible,
should be avoided.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regenerieren
eines Reformers sowie eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu
stellen, so dass eine Beeinflussung der Betriebsweise der Klimaanlage
ausgeschlossen ist.Of the
Invention is based on the object, a method for regenerating
a reformer and an air conditioning system for a motor vehicle available
so that affect the operation of the air conditioner
is excluded.
Diese
Aufgabe wird mit dem Merkmal des unabhängigen Anspruchs gelöst.These
The object is achieved with the feature of the independent claim.
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.advantageous
embodiments
of the invention are in the dependent
claims
specified.
Die
Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf,
dass ein Betrieb des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs eine Bedingung für ein Regenerieren
des Reformers ist. Während
das Antriebsaggregat des Kraftfahr zeugs betrieben wird, ist ein
Reformierungsbetrieb nicht erforderlich, denn auf den Betrieb der
durch das Brennstoffzellensystem versorgten Klimaanlage kann dann
verzichtet werden. Eine Kühlung
des Fahrzeuginnenraums kann durch den Betrieb einer herkömmlichen
vom Antriebsaggregat angetriebenen Klimaanlage oder durch sonstige
Maßnahmen,
beispielsweise Belüften des
Innenraums, erfolgen. Indem also die Regenerierungsphasen des Reformers
in die Zeiträume
gelegt werden, in denen die Klimaanlage nicht benötigt wird, wird
eine unerwünschte
Beeinflussung von deren Betriebsweise vermieden.The
Invention builds on the generic method thereby,
That operation of the drive unit of the motor vehicle is a condition for regeneration
the reformer is. While
the drive unit of the motor vehicle is operated, is a
Reforming operation is not required because of the operation of
Air conditioning supplied by the fuel cell system can then
be waived. A cooling
of the vehicle interior can by the operation of a conventional
driven by the drive unit air conditioning or by other
Activities,
for example, ventilating the
Interior, done. Thus, the regeneration phases of the reformer
in the periods
be placed in which the air conditioning is not needed
an undesirable
Preventing their operation is avoided.
Es
kann vorgesehen sein, dass der Betrieb des Antriebsaggregats des
Kraftfahrzeugs notwendige Bedingung für ein Regenerieren des Reformers ist.
Das Regenerieren des Reformers erfolgt also nur dann, wenn das Antriebsaggregat
in Betrieb ist. Zusätzlich
kann geprüft
werden, ob weitere Bedingungen für
ein Regenerieren erfüllt
sind.It
can be provided that the operation of the drive unit of the
Motor vehicle is necessary condition for a regeneration of the reformer.
The regeneration of the reformer is therefore only when the drive unit
is in operation. additionally
can be tested
be, whether more conditions for
a regeneration fulfilled
are.
Ferner
kann vorgesehen sein, dass der Betrieb des Antriebsaggregats des
Kraftfahrzeugs hinreichende Bedingung für ein Regenerieren des Reformers
ist. Ein Regenerieren des Reformers findet immer dann statt, wenn
das Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs in Betrieb genommen wird.
Weitere Voraussetzungen für
das Regenerieren müssen
also nicht vorliegen.Further
can be provided that the operation of the drive unit of the
Motor vehicle sufficient condition for regeneration of the reformer
is. A regeneration of the reformer takes place whenever
the drive unit of the motor vehicle is put into operation.
Further requirements for
need to regenerate
So not present.
Besonders
nützlich
ist es aber, dass ein Indikator zur Verfügung gestellt wird, wenn eine
Betriebsphase des Antriebsaggregats voraussichtlich länger andauert
als die für
ein Regenerieren des Reformers erforderliche Mindestzeit und dass
das Vorliegen des Indikators zusätzliche
Bedingung für ein
Regenerieren des Reformers ist. Auf diese Weise wird vermieden,
dass eine Regeneration des Reformers bei kurzzeitigem Inbetriebnehmen
des Antriebsaggregats erfolgt, wenn beispielsweise ein Fahrzeug
nur wenige Meter bewegt wird. Der Indikator kann zum Beispiel zur
Verfügung
gestellt werden, wenn sich das Fahrzeug mit höheren Geschwindigkeiten bewegt,
da dann mit einiger Wahrscheinlichkeit zu erwarten ist, dass die
Betriebsphase des Antriebsaggregats noch länger andauert.It is particularly useful, however, that an indicator is provided when operating Phase of the drive unit is likely to last longer than the minimum time required for regenerating the reformer and that the presence of the indicator is an additional condition for regenerating the reformer. In this way it is avoided that a regeneration of the reformer takes place during brief commissioning of the drive unit, for example when a vehicle is moved only a few meters. For example, the indicator may be provided as the vehicle is moving at higher speeds, as it is likely that the operating phase of the power plant will continue to last even longer.
In
diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, dass von einem Steuergerät Betriebsmuster des
Kraftfahrzeugs erfasst und gespeichert werden und dass der Indikator
zur Verfügung
gestellt wird, wenn ein Betriebsmuster erkannt wird, in dessen Rahmen
eine Betriebsdauer des Antriebsaggregats zu erwarten ist, die voraussichtlich
länger
andauert als die für
ein Regenerieren des Reformers erforderliche Mindestzeit. Neben
objektiven Kennzeichen für eine
wahrscheinlich länger
andauernde Fahrt des Kraftfahrzeugs können so auch individuelle Fahrgewohnheiten
berücksichtigt
werden. Ein Steuergerät, welches
der Klimaanlage zugeordnet oder ein sonstiges Steuergerät des Kraftfahrzeugs
sein kann, erfasst das Betriebsverhalten des Fahrzeugs und "lernt" typische Betriebsmuster.
Wird ein Fahrzeug beispielsweise täglich oder nahezu täglich zur
selben Uhrzeit über
eine längere
Strecke bei hoher Geschwindigkeit bewegt, so steht dem Steuergerät diese
Information aufgrund der Lernphase zur Verfügung. Wird nach bereits erfolgtem
Lernen das Fahrzeug also zu der bestimmten Tageszeit in der beschriebenen
Weise in Betrieb genommen, so ist dies ein ausreichendes Kriterium
für das
Bereitstellen eines Indikators.In
In this context, it is particularly useful that from a controller operating pattern of the
Motor vehicle recorded and stored and that the indicator
to disposal
when an operating pattern is detected within its scope
a service life of the drive unit is expected, the expected
longer
lasts as the for
a regeneration of the reformer required minimum time. Next
objective identifier for a
probably longer
continuous driving of the motor vehicle can also individual driving habits
considered
become. A control unit, which
assigned to the air conditioner or another control device of the motor vehicle
can detect the operating behavior of the vehicle and "learns" typical operating patterns.
For example, if a vehicle is used daily or almost daily
same time
a longer one
Track moves at high speed, the controller is this
Information available due to the learning phase. Will after already done
Learning the vehicle so at the specific time of day in the described
Commissioned, this is a sufficient criterion
for the
Provide an indicator.
Ebenfalls
kann vorgesehen sein, dass der Indikator durch Betätigung eines
Bedienelementes zur Verfügung
gestellt wird. Die Regenerierung des Reformers kann also aktiv durch
den Fahrer des Fahrzeugs in Gang gesetzt werden, jedoch nur, wenn
das Antriebsaggregat in Betrieb ist.Also
can be provided that the indicator by pressing a
Control element available
is provided. The regeneration of the reformer can therefore actively by
the driver of the vehicle can be set in motion, but only if
the drive unit is in operation.
Die
Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Klimaanlage dadurch auf,
dass das Steuergerät geeignet
ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren
zu steuern. Hierdurch werden die Vorteile und Besonderheiten des
erfindungsgemäßen Verfahrens
im Rahmen einer Klimaanlage umgesetzt.The
Invention builds on the generic air conditioning thereby
that the controller is suitable
is a method according to the invention
to control. Thereby the advantages and peculiarities of the
inventive method
implemented as part of an air conditioner.
Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausführungsformen
beispielhaft erläutert.The
Invention will now be described with reference to the accompanying drawings
preferred embodiments
exemplified.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage; 1 a schematic representation of an air conditioner according to the invention;
2 eine
schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage; 2 a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioner according to the invention;
3 ein
Flussdiagramm eines Klimatisierungsbetriebs und 3 a flowchart of an air conditioning operation and
4 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Regenerieren eines Reformers. 4 a flowchart for explaining a method according to the invention for regenerating a reformer.
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage.
Die in einem Kraftfahrzeug 10 installierte Klimaanlage 12 (Einbaulage
siehe 2), die in 1 mit einer
gestrichelten Linie umrissen ist, umfasst als Hauptelemente ein Brennstoffzellensystem 14 und
einen Kältekreis 16. 1 shows a schematic representation of an air conditioner according to the invention. The in a motor vehicle 10 installed air conditioning 12 (Installation position see 2 ), in the 1 is outlined with a dashed line, comprises as main elements a fuel cell system 14 and a cooling circuit 16 ,
Das
Brennstoffzellensystem 14 umfasst einen Reformer 18,
dem über
einen Brennstoffstrang 20 aus einem nicht dargestellten
Brennstofftank Brennstoff zuführbar
ist. Ferner ist dem Reformer 18 an einer zweiten Brennstoffzuführstufe
mittels eines Brennstoffstrangs 22 ebenfalls aus dem Brennstofftank
Brennstoff zuführbar.
Als Brennstoffsorten kommen Diesel, Benzin, Erdgas und weitere aus
dem Stand der Technik bekannte Brennstoffsorten in Frage. Weiterhin
ist dem Reformer 18 über
einen Oxidationsmittelstrang 24 Oxidationsmittel, d. h.
insbesondere Luft, zuführbar.
Das von dem Reformer 18 erzeugte Reformat ist einem Brennstoffzellenstapel 26 zuführbar. Alternativ
kann anstatt des Brennstoffzellenstapels 26 auch nur eine
Brennstoffzelle vorgesehen sein. Bei dem Reformat handelt es sich
um ein wasserstoffhaltiges Gas, das in dem Brennstoffzellenstapel 26 mit
Hilfe von über
einen Kathodenzuluftstrang 28 geförderter Kathodenzuluft unter
Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme umgesetzt wird. Die erzeugte
elektrische Energie ist über
eine elektrische Leitung 30 einem Elektromotor 32,
einer Batterie 34 und einer elektrischen Heizeinrichtung 36 der
Klimaanlage 12 zuführbar.
Im dargestellten Fall ist das Anodenabgas über einen Anodenabgasstrang 38 einer
Mischeinheit 40 eines Nachbrenners 42 zuführbar. Ferner
ist dem Nachbrenner 42 über
einen Brennstoffstrang 44 Brennstoff aus dem Brennstofftank
und über
einen Oxidationsmittelstrang 46 Oxidationsmittel zuführbar. In
den Brennstoffsträngen 20, 22 und 44 sind
geeignete, nicht dargestellte Fördereinrichtungen,
wie beispielsweise Pumpen, angeordnet. Ebenso sind in den Oxidationsmittelsträngen 24 und 46 entsprechende,
nicht dargestellte Fördereinrichtungen,
in diesem Fall vorzugsweise Gebläse, angeordnet.
Diese Fördereinrichtungen
können
direkt vom Brennstoffzellenstapel 26 oder von der Batterie 34 mit
Strom versorgt werden. In dem Nachbrenner 42 erfolgt eine
Umsetzung des abgereicherten Anodenabgases mit dem geförderten
Brennstoff und Oxidationsmittel zu einem Verbrennungsabgas, welches
in einer Mischeinheit 48 mit Kathodenabluft vermischt wird,
die über
einen Kathodenabluftstrang 50 von dem Brennstoffzellenstapel 26 zu
der Mischeinheit 48 gefördert
wird. Das Verbrennungsabgas, welches nahezu keine Schadstoffe enthält, durchströmt einen
Wärmetauscher 52 zum
Vorwärmen
der Kathodenzuluft und verlässt
schließlich
das Brennstoffzellensystem 14 über einen Abgasauslass 54.The fuel cell system 14 includes a reformer 18 that about a fuel train 20 from a fuel tank, not shown, fuel is supplied. Furthermore, the reformer 18 at a second fuel supply stage by means of a fuel train 22 also fed from the fuel tank fuel. As fuel types are diesel, gasoline, natural gas and other known from the prior art types of fuel in question. Furthermore, the reformer 18 via an oxidizer strand 24 Oxidizing agent, ie in particular air, can be fed. That of the reformer 18 produced reformate is a fuel cell stack 26 fed. Alternatively, instead of the fuel cell stack 26 also be provided only a fuel cell. The reformate is a hydrogen-containing gas contained in the fuel cell stack 26 with the help of over a Kathodenzuluftstrang 28 funded Kathedenzuluft is converted to generate electrical energy and heat. The generated electrical energy is via an electrical line 30 an electric motor 32 , a battery 34 and an electric heater 36 the air conditioning 12 fed. In the illustrated case, the anode exhaust gas is via an anode exhaust line 38 a mixing unit 40 an afterburner 42 fed. Further, the afterburner 42 over a fuel strand 44 Fuel from the fuel tank and via an oxidizer strand 46 Oxidizing agent fed. In the fuel strands 20 . 22 and 44 are suitable, not shown conveyors, such as pumps arranged. Likewise, in the oxidizer strands 24 and 46 corresponding conveyors, not shown, in this case, preferably blower arranged. These conveyors can be directly from the fuel cell stack 26 or from the battery 34 be powered. In the afterburner 42 an implementation of the depleted th anode exhaust gas with the subsidized fuel and oxidizing agent to a combustion exhaust gas, which in a mixing unit 48 is mixed with cathode exhaust air, which via a cathode exhaust line 50 from the fuel cell stack 26 to the mixing unit 48 is encouraged. The combustion exhaust gas, which contains almost no pollutants, flows through a heat exchanger 52 for preheating the Kathodenzuluft and finally leaves the fuel cell system 14 via an exhaust outlet 54 ,
In
dem Kältekreis 16 sind
ein Kompressor 56, ein Kondensator 58, ein Expansionsorgan 60 und ein
Verdampfer 62 angeordnet. Der Kompressor 56 ist
von dem Elektromotor 32 antreibbar, welcher wiederum vorzugsweise
durch den Brennstoffstoffzellenstapel 26 des Brennstoffzellensystems 14 mit
Energie versorgt wird, aber kurzzeitig auch von der Batterie 34 mit
Energie versorgt werden kann. Dem Verdampfer 62 ist ein
Gebläse 64 zugeordnet. Über eine Außenluftleitung 66 kann
von Außen
Umgebungsluft angesaugt werden. Der Begriff "von Außen", wie er im Zusammenhang mit dieser Erfindung
verwendet wird, bedeutet dabei von außerhalb des Innenraumes 78,
bezeichnet somit die das Kraftfahrzeug 10 umgebende Luft.
Die Außenluftleitung 66 führt zu einer
Stelleinrichtung 68, welche die Außenluft dem Gebläse 64 zuführen kann.
Die von der Stelleinrichtung 68 zum Gebläse 64 geleitete
Luft strömt
als Luftstrom 70 an dem Verdampfer 62 vorüber. Auf
diese Weise kann dem Luftstrom 70 durch den Verdampfer 62 Wärmeenergie
entzogen werden. Der gekühlte Luftstrom
kann dann über
eine Stelleinrichtung 72 und eine Luftführung 74 über eine
Hutablage 76 einem Fahrzeuginnenraum 78 zugeführt werden.
Die Stelleinrichtung 72 kann beispielsweise durch ein Elektromagnetventil
oder durch Rückschlagventile, welche
jeweils nur eine Strömung
von den beiden Zuleitungen hin zur Luftführung 74 zulassen,
realisiert werden. Die gekühlte
Luft strömt
durch den Fahrzeuginnenraum 78 (wie durch Pfeile in 2 veranschaulicht)
und verlässt
diesen unterhalb einer Sitzbank 80, vorzugsweise der hinteren
Sitzbank. Anschließend
strömt
die Luft über
eine Luftführung 82 zurück zu der
Stelleinrichtung 68, wo sie ganz oder teilweise nach Außen abgeführt wird
oder zurück zum
Gebläse 64 geleitet
wird. Für
die Führung
der Luft nach Außen
ist eine entsprechende Leitung vorgesehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt ist. Über
die Schaltung der Stelleinrichtung 68 lässt sich somit wahlweise ein
Frischluft- oder ein Umluftkonzept realisieren, bei dem Luft von Außen über die
Außenluftleitung 66 angesaugt
wird oder die Luft aus der Luftführung 82 rezirkuliert
wird. Auch Mischformen dieser Betriebsarten sind möglich. Ferner
kann mittels der Stelleinrichtung 68, die über die
Außenluftleitung 66 eingeleitete
Luft einer Luftführung 84 und über diese
einem Gebläse 86 zugeführt wer den.
In diesem Falle strömt
diese Luft als Luftstrom 88 an heißen Teilen des Brennstoffzellensystems 14 direkt
vorüber
oder durch (nicht dargestellte) Wärmetauscher, die zwischen dem
Luftstrom 88 und den heißen Teilen vermitteln. Die
heißen
Teile des Brennstoffzellensystems 14 sind vorzugsweise der
Reformer 18, der Brennstoffzellenstapel 26 und der
Nachbrenner 42. Auf diese Weise kann durch die Abwärme der
heißen
Teile des Brennstoffzellensystems 14 dem Luftstrom 88 Wärmeenergie
zugeführt werden.
Der erwärmte
Luftstrom 88 führt über eine Luftführung 90 zu
der elektrischen Heizeinrichtung 36, die direkt von einer
vom Brennstoffzellenstapel 26 erzeugten oder von der Batterie 34 gespeicherten Energie
versorgt wird. Somit kann in einem Heizbetrieb die ohnehin schon
vorgewärmte
Luft in der Luftführung 90 weiter
erwärmt
werden und über
die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 dem Innenraum 78 zugeführt werden.
Nach dem Durchströmen des
Innenraums 78 führt
der Luftstrom über
die Luftführung 82 zur
Stelleinrichtung 68, wo er entweder nach Außen abgeführt wird
oder zurück
zum Gebläse 86 geleitet
wird. Auch hierbei lässt
sich über
die Schaltung der Stelleinrichtung 68 somit wahlweise in einem
solchen Heizbetrieb ein Umluftkonzept realisieren, bei dem Luft
von Außen über die
Außenluftleitung 66 angesaugt
wird oder die Luft aus der Luftführung 82 rezirkuliert
wird.In the refrigeration circuit 16 are a compressor 56 , a capacitor 58 , an expansion organ 60 and an evaporator 62 arranged. The compressor 56 is from the electric motor 32 drivable, which in turn preferably through the fuel cell stack 26 of the fuel cell system 14 is powered, but for a short time also from the battery 34 can be supplied with energy. The evaporator 62 is a fan 64 assigned. Via an outside air duct 66 can be sucked in from the outside ambient air. The term "from outside", as used in connection with this invention, means from outside the interior 78 , thus designating the motor vehicle 10 surrounding air. The outside air duct 66 leads to an actuating device 68 which the outside air is the blower 64 can supply. The of the adjusting device 68 to the blower 64 Guided air flows as airflow 70 on the evaporator 62 over. In this way, the airflow 70 through the evaporator 62 Heat energy to be withdrawn. The cooled air flow can then via an adjusting device 72 and an air duct 74 over a hat rack 76 a vehicle interior 78 be supplied. The adjusting device 72 For example, by a solenoid valve or by check valves, which in each case only a flow from the two leads to the air duct 74 allow to be realized. The cooled air flows through the vehicle interior 78 (as indicated by arrows in 2 illustrated) and leaves it below a bench 80 , preferably the rear seat. Then the air flows over an air duct 82 back to the actuator 68 where it is completely or partially discharged to the outside or back to the blower 64 is directed. For the guidance of the air to the outside, a corresponding line is provided, which is not shown for reasons of clarity. About the circuit of the adjusting device 68 Thus, either a fresh air or a recirculated air concept can be realized, in which air from the outside via the outside air duct 66 is sucked or the air from the air duct 82 is recirculated. Mixed forms of these modes are possible. Furthermore, by means of the adjusting device 68 passing through the outside air duct 66 introduced air an air duct 84 and about this a blower 86 fed who the. In this case, this air flows as a stream of air 88 on hot parts of the fuel cell system 14 directly past or through (not shown) heat exchangers between the air flow 88 and convey the hot parts. The hot parts of the fuel cell system 14 are preferably the reformer 18 , the fuel cell stack 26 and the afterburner 42 , In this way, by the waste heat of the hot parts of the fuel cell system 14 the airflow 88 Heat energy to be supplied. The heated air flow 88 leads through an air duct 90 to the electric heater 36 coming directly from one of the fuel cell stacks 26 generated or from the battery 34 stored energy is supplied. Thus, in a heating operation, the already preheated air in the air duct 90 continue to be heated and the adjusting device 72 and the air duct 74 the interior 78 be supplied. After flowing through the interior 78 The air flow leads through the air duct 82 to the adjusting device 68 where it is either discharged to the outside or back to the blower 86 is directed. Again, can be on the circuit of the actuator 68 Thus, either in such a heating operation realize a recirculation concept, the air from the outside via the outside air duct 66 is sucked or the air from the air duct 82 is recirculated.
Nachfolgend
werden verschiedene Betriebszustände
aufgezeigt, die mittels der vorstehend beschriebenen Klimaanlage
realisierbar sind:
Kühlbetrieb
mit Umluftzirkulation: In diesem Betriebszustand ist die Stelleinrichtung 68 so
geschaltet, dass Luft aus dem Innenraum 78 über die
Luftführung 82 zu
dem Gebläse 64 geführt wird.
Dieser Luftstrom 70 wird gekühlt und über die Stelleinrichtung 72 und
die Luftführung 74 in
den Innenraum 78 geführt,
wodurch dieser gekühlt
wird. Um im Kühlbetrieb
ein Aufheizen des Kofferraums, in dem die Klimaanlage 12 angeordnet
ist, zu vermeiden, sind entsprechende (nicht dargestellte) Gebläse und Leitungen
vorgesehen, welche die Abwärme
der Klimaanlage 12 (insbesondere des Brennstoffzellensystems 14,
des Kondensators 58, des Kompressors 56 und des
Elektromotors 32) nach Außen abführen. Im Falle des Kondensators 58 könnte dieser
alternativ auch Außen
am Fahrzeug 10 angeordnet werden, um somit die Abwärme direkt
abzutransportieren.Below, various operating conditions are shown, which can be realized by means of the air conditioning described above:
Cooling mode with circulating air circulation: In this operating state, the actuating device is 68 switched so that air from the interior 78 over the air duct 82 to the fan 64 to be led. This airflow 70 is cooled and over the actuator 72 and the air duct 74 in the interior 78 led, whereby this is cooled. To heat up the boot in the cooling mode, in which the air conditioning 12 is arranged to avoid, corresponding fans (not shown) and lines are provided which the waste heat of the air conditioner 12 (in particular the fuel cell system 14 , the capacitor 58 , the compressor 56 and the electric motor 32 ) to the outside. In the case of the capacitor 58 this could alternatively be outside on the vehicle 10 be arranged so as to remove the waste heat directly.
Kühlbetrieb
mit Außenluftzuführung: In
diesem Betriebszustand ist die Stelleinrichtung 68 so geschaltet,
dass Außenluft über die
Außenluftleitung 66 zu
dem Gebläse 64 geführt wird.
Der Luftstrom 70 wird gekühlt und über die Stelleinrichtung 72 und
die Luftführung 74 in
den Innenraum 78 geführt.
Der über die
Luftführung 82 aus
dem Innenraum 78 führende Luftstrom
wird von der Stelleinrichtung 68 nach Außen abgegeben.
Hinsichtlich des Abführens
der Abwärme
der Klimaanlage 12 werden die im Rahmen des vorstehend
beschriebenen Kühlbetriebs
erläuterten
Maßnahmen
ergriffen.Cooling mode with outside air supply: In this operating state, the setting device is 68 switched so that outside air through the outside air duct 66 to the fan 64 to be led. The airflow 70 is cooled and over the actuator 72 and the air duct 74 in the interior 78 guided. The over the air duct 82 from the interior 78 leading airflow is from the actuator 68 delivered to the outside. With regard to the dissipation of the waste heat of the air conditioner 12 are explained in the context of the cooling operation described above measures have been taken.
Heizbetrieb
mit Umluftzirkulation: In diesem Betriebszustand wird über die
Luftführung 82,
die Stelleinrichtung 68 und die Luftführung 84 ein Luftstrom 88 aus
dem Innenraum 78 zum Gebläse 86 geführt. Der
Kältekreis 16 ist
nicht in Betrieb, d. h. der Elektromotor 32 wird nicht
betrieben. Das Gebläse 86 führt den
Luftstrom 88 an den heißen Teilen des Brennstoffzellensystems 14 vorüber. Die
auf diese Weise vorgewärmte
Luft wird mittels der Luftführung 90 zu
der elektrischen Heizeinrichtung 36 und weiter zur Stelleinrichtung 72 geführt. Die
elektrische Heizeinrichtung 36 wird zur Erwärmung der
Luft in der Luftführung 90 mit
elektrischem Strom betrieben. Anschließend strömt die erwärmte Luft über die Stelleinrichtung 72 und
die Luftführung 74 in
den Innenraum 78.Heating mode with recirculating air circulation: In this operating state, airflow is used 82 , the adjusting device 68 and the air duct 84 an airflow 88 from the interior 78 to the blower 86 guided. The refrigeration circuit 16 is not in operation, ie the electric motor 32 is not operated. The fan 86 guides the airflow 88 on the hot parts of the fuel cell system 14 over. The preheated in this way air is by means of the air duct 90 to the electric heater 36 and on to the adjusting device 72 guided. The electric heater 36 is used to heat the air in the air duct 90 powered by electricity. Subsequently, the heated air flows over the adjusting device 72 and the air duct 74 in the interior 78 ,
Heizbetrieb
mit Außenluftzuführung: In
diesem Betriebszustand wird Außenluft über die
Außenluftleitung 66 von
der Stelleinrichtung 68 der Luftführung 84 zugeführt. Die
durch den Betrieb des Brennstoffzellensystems 14 entstehende
Abwärme
erwärmt
den Luftstrom 88. Dieser erwärmte Luftstrom wird, wie im
vorstehend beschriebenen Betriebszustand, über die Luftführung 90,
die elektrische Heizeinrichtung 36, die Stelleinrichtung 72 und
die Luftführung 74 in
den Innenraum 78 geleitet. Anschließend wird dieser Luftstrom über die
Luftführung 82 zur
Stelleinrichtung 68 geführt,
wo er nach Außen
abgegeben wird.Heating mode with outside air supply: In this operating state, outside air is supplied via the outside air line 66 from the actuator 68 the air duct 84 fed. The through the operation of the fuel cell system 14 The resulting waste heat heats the airflow 88 , This heated air flow, as in the operating condition described above, on the air flow 90 , the electric heater 36 , the adjusting device 72 and the air duct 74 in the interior 78 directed. Subsequently, this air flow through the air duct 82 to the adjusting device 68 led where he is discharged to the outside.
Diese
unterschiedlichen Betriebszustände werden über eine
elektronische Steuereinheit angesteuert, die je nach Temperatur
im Innenraum 78, Außentemperatur,
eingestellten Solltemperaturen und gewünschtem Klimatisierungsbetrieb
den geeigneten Betriebszustand auswählt. Diese elektronische Steuereinheit
ist aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in den Figuren nicht dargestellt, jedoch ist dem Fachmann sofort
ersichtlich, dass diese zumindest mit den entsprechenden Fördereinrichtungen
in den Strängen 20, 22, 24, 44 und 46 der
Energieverteilung in der elektrischen Leitung 30, den Gebläsen 64 und 86,
der elektrischen Heizeinrichtung, dem Elektromotor 32, den
Stelleinrichtungen 68 und 72 sowie den entsprechenden
Temperatursensoren verbunden ist.These different operating conditions are controlled by an electronic control unit, depending on the temperature in the interior 78 , Outside temperature, set target temperatures and desired air conditioning operation selects the appropriate operating state. This electronic control unit is not shown in the figures for reasons of clarity, but it is immediately apparent to the person skilled in the art that this at least with the corresponding conveyors in the strands 20 . 22 . 24 . 44 and 46 the power distribution in the electrical line 30 , the blowers 64 and 86 , the electric heater, the electric motor 32 , the adjusting devices 68 and 72 and the corresponding temperature sensors is connected.
Die
vorstehend beschriebene Strömungsrichtung
im Fahrzeuginnenraum 78, d. h. Einführen der Luft über die
Hutablage 76 und Abführen
der Luft unterhalb der Sitzbank 80 kann im Kühl- und/oder Heizbetrieb
auch umgekehrt sein. Für
eine derartige Abwandlung müsste
entsprechend die Luftführung 74 unterhalb
der Sitzbank 80 in den Fahrzeuginnenraum 78 münden und
die Luftführung 82 über die Hutablage 76 in
den Fahrzeuginnenraum 78 münden.The flow direction described above in the vehicle interior 78 , ie introducing the air through the parcel shelf 76 and exhaust the air below the seat 80 can also be reversed in cooling and / or heating mode. For such a modification would have accordingly the air flow 74 below the seat 80 in the vehicle interior 78 lead and the air duct 82 over the hat rack 76 in the vehicle interior 78 lead.
2 zeigt
eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs 10 mit
der erfindungsgemäßen Klimaanlage 12.
In 2 ist insbesondere die Einbaulage der Klimaanlage 12 veranschaulicht.
Die erfindungsgemäße Klimaanlage 12 ist
im Kofferraum montierbar, vorzugsweise als nachrüstbare Einheit. Ebenfalls ist
es möglich,
die Klimaanlage im Insassenraum des Kraftfahrzeugs zu installieren.
Hier kann sie beispielsweise zusätzlich
zur Kühlung
eines Kühlschranks
genutzt werden. Zusätzlich
zur beschriebenen Klimaanlage 12 hat das Kraftfahrzeug 10 eine
konventionelle Klimaanlage 92, bei der ein Kompressor eines
herkömmlichen
Kältekreises
mechanisch von einem Antriebsaggregat 94, vorzugsweise
einem Verbrennungsmotor, antreibbar ist. Dem Antriebsaggregat ist
in bekannter Weise ein Auspuff 96 zugeordnet. Während der
Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 und dem damit verbundenen Betrieb
des Antriebsaggregats 94 kann der Innenraum 78 über die
konventionelle, fahrzeugeigene Klimaanlage 92 in allgemein
bekannter Weise gekühlt
bzw. mittels Abwärme
des An triebsaggregats 94 erwärmt werden. Bei Stillstand
des Antriebsaggregats 94 kann der Innenraum 78 über die
erfindungsgemäße Klimaanlage 12 klimatisiert
werden. Zur Erfassung der Abgastemperatur ist ein elektrisch mit
der elektronischen Steuereinheit der Klimaanlage 12 verbundener
Abgastemperatursensor 98 vorgesehen, der außen am Auspuff 96 montiert
ist, oder in den Auspuff 96 eingebaut ist. Alternativ,
oder zusätzlich
zum Abgastemperatursensor 98 ist ein Sensor 100 vorgesehen,
der mit der elektronischen Steuereinheit der Klimaanlage 12 elektrisch
verbunden ist. Der Sensor 100 kann ein Bewegungssensor
und/oder ein Schallsensor sein. Im Falle eines Bewegungssensors
kann dieser durch Erfassung einer Beschleunigung bestimmen, dass
das Kraftfahrzeug fortbewegt wird, sobald ein bestimmter Beschleunigungsschwellenwert überschritten
wird. Aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs kann geschlussfolgert
werden, dass das Antriebsaggregat in Betrieb ist und somit die Möglichkeit
besteht, die konventionelle Klimaanlage in Betrieb zu nehmen. Im
Falle des Schallsensors spricht dieser auf einen bestimmten Frequenzbereich
an, in dem die Betriebsgeräusche
des Antriebsaggregats liegen. Der Sensor 100 ist vorzugsweise,
wie in 2 dargestellt, am Gehäuse der Klimaanlage 12 montiert.
Alternativ kann der Sensor 100 auch am Fahrzeugunterboden
oder einer sonstigen Stelle des Kraftfahrzeugs 10 montiert
sein, was jedoch ein Verlegen von elektrischen Leitungen erforderlich
macht. 2 shows a schematic representation of the motor vehicle 10 with the air conditioning system according to the invention 12 , In 2 is in particular the installation position of the air conditioner 12 illustrated. The inventive air conditioning 12 is mountable in the trunk, preferably as a retrofit unit. It is also possible to install the air conditioning in the passenger compartment of the vehicle. Here it can be used, for example, in addition to cooling a refrigerator. In addition to the described air conditioning 12 has the motor vehicle 10 a conventional air conditioning 92 in which a compressor of a conventional refrigeration circuit mechanically from a drive unit 94 , preferably an internal combustion engine, is drivable. The drive unit is in a known manner an exhaust 96 assigned. While driving the motor vehicle 10 and the associated operation of the drive unit 94 can the interior 78 on the conventional, on-board air conditioning 92 cooled in a well-known manner or by means of waste heat to the drive unit 94 to be heated. At standstill of the drive unit 94 can the interior 78 over the air conditioning system according to the invention 12 be air conditioned. For detecting the exhaust gas temperature is electrically connected to the electronic control unit of the air conditioner 12 connected exhaust gas temperature sensor 98 provided outside the exhaust 96 is mounted, or in the exhaust 96 is installed. Alternatively, or in addition to the exhaust temperature sensor 98 is a sensor 100 provided with the electronic control unit of the air conditioner 12 electrically connected. The sensor 100 may be a motion sensor and / or a sound sensor. In the case of a motion sensor this can determine by detecting an acceleration that the motor vehicle is moved as soon as a certain acceleration threshold is exceeded. From the movement of the motor vehicle can be concluded that the drive unit is in operation and thus the possibility exists to take the conventional air conditioning in operation. In the case of the sound sensor, this speaks to a certain frequency range in which the operating noise of the drive unit lie. The sensor 100 is preferably as in 2 shown on the housing of the air conditioner 12 assembled. Alternatively, the sensor 100 also on the vehicle underbody or another location of the motor vehicle 10 be mounted, which however requires a laying of electrical wiring.
Alternativ
zu den Sensoren 98 und 100 kann auch ein von einem
fahrzeugeigenen Bordcomputer bereitgestelltes Signal verwendet werden,
welches anzeigt, ob das Antriebsaggregat in Betrieb ist.Alternative to the sensors 98 and 100 It is also possible to use a signal provided by an on-board on-board computer, which indicates whether the drive unit is in operation.
Ein
Regenerieren des Reformers kann immer dann eingeleitet werden, wenn
das Antriebsaggregat in Betrieb ist, da in diesem Betriebszustand die
Kühlleistung
der vom Brennstoffzellensystem 14 versorgten Klimaanlage 12 nicht
benötigt
wird. Die herkömmliche
Klimaanlage des Kraftfahrzeugs kann dann die Klimatisierung übernehmen.A regeneration of the reformer can always be initiated when the drive unit is in operation, as in this operating condition the cooling capacity of the fuel cell system 14 supplied air conditioning 12 is not needed. The conventional air conditioning system of the motor vehicle can then take over the air conditioning.
3 zeigt
ein Flussdiagramm des Klimatisierungsbetriebs der erfindungsgemäßen Klimaanlagen 12.
Die Routine aus 3, welche von der elektronischen
Steuereinheit ausgeführt
wird, startet bei Schritt S100, wenn die Klimaanlage 12 manuell
eingeschaltet wird. Bei Schritt S101 wird bestimmt, ob eine Abschaltbedingung
erfüllt
ist. Die Abschaltbedingung kann im Rahmen dieser Routine der Betrieb des
Antriebsaggregats oder ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 10 sein.
Die Abschaltbedingung ist also erfüllt, wenn das Antriebsaggregat
in Betrieb ist, z. B. ein Verbrennungsmotor läuft, oder das Kraftfahrzeug 10 fortbewegt
wird. Ob diese Bedingung erfüllt ist
kann mittels des Abgastemperatursensors 98 und/oder des
Sensors 100 bestimmt werden. Alternativ kann das vom Bordcomputer
gelieferte Signal ausgewertet werden, welches anzeigt, ob das Antriebsaggregat 94 in
Betrieb ist. Wenn demnach der Sensor 100 zur Bestimmung
herangezogen wird und dieser ein Schallsensor ist, wird bei Schritt
S101 von der elektronischen Steuereinheit abgefragt, ob der Schallsensor
ein Signal liefert, welches das Vorliegen einer Schallfrequenz anzeigt,
die das Antriebsaggregat in einem betriebenen Zustand abgibt. Der
Prozess fährt
erst dann zu Schritt S102 fort, wenn die Abfrage in Schritt S101
negativ ist. In Schritt S102 wird bestimmt, ob der Benutzter über einen
Auswahlschalter oder eine entsprechende Programmierung der Klimaanlage 12 einen
automatischen Bereitschaftsbetrieb ausgewählt hat. Falls dies nicht der Fall
ist, fährt
der Prozess zu Schritt S103 fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer
manuell eine Bereitschaftsklimatisierung ausgewählt hat. Ist dies nicht der
Fall, dann fährt
der Prozess zu Schritt S104 fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer
manuell eine Wohlfühlklimatisierung
ausgewählt
hat. Falls dies mit "JA" zu beantworten ist,
fährt der
Prozess zu Schritt S105 fort, bei dem eine Wohlfühlklimatisierung durchgeführt wird.
Bei dieser Wohlfühlklimatisierung wird
der Innenraum 78 des Kraftfahrzeugs 10 auf eine
Wohlfühltemperatur
(z. B. 18°C)
klimatisiert, indem eine Auswahl aus den verschiedenen Heiz- und Kühlmodi von
der elektronischen Steuereinheit getroffen wird. Mit dem nachfolgenden
Schritt S106 wird festgelegt, dass diese Wohlfühlklimatisierung automatisch
gestoppt wird, wenn die bereits erläuterte Abschaltbedingung erfüllt ist.
Wenn in Schritt S106 demnach bestimmt wird, dass die Abschaltbedingung
nicht erfüllt
ist, wird in S107 bestimmt, ob die Klimaanlage 12 manuell
abgestellt wurde. Bei einer manuellen Abschaltung endet der Prozess
bei Schritt S112, ansonsten kehrt der Prozess zurück zu Schritt S105.
Falls der Benutzer in Schritt S104 keine Wohlfühlklimatisierung gewählt hat,
kehrt der Prozess zu Schritt S101 zurück. Falls in Schritt S102 bestimmt wurde,
dass eine automatische Bereitschaftsklimatisierung gewählt wurde,
dann fährt
der Prozess von dort zu Schritt S108 fort, wo bestimmt wird, ob
von dem Benutzer manuell eine Wohlfühlklimatisierung gewählt wurde.
Ist dies der Fall, dann fährt
der Prozess zu Schritt S105 fort, wo die bereits beschriebene Wohlfühlklimatisierung
durchgeführt
wird. Falls in Schritt S108 bestimmt wird, dass der Benutzer keine Wohlfühlklimatisierung
ausgewählt
hat, dann fährt der
Prozess zu Schritt S109 fort, wo die erfindungsgemäße Bereitschaftsklimatisierung
durchgeführt wird.
Bei dieser Bereitschaftsklimatisierung wird die Temperatur im Innenraum 78 auf
eine Bereitschafts-Solltemperatur (z. B. 25°C) geregelt, die sich von der
Wohlfühltemperatur
unterscheidet. Dies wird realisiert, indem die elektronische Steuereinheit
in geeigneter Weise aus den beschriebenen Heiz- und Kühlbetriebsarten
auswählt.
Ist die Außentemperatur hoch,
dann ist die Bereitschafts-Solltemperatur größer als die Wohlfühltemperatur.
Ist hingegen die Außentemperatur
niedrig, dann ist die Bereitschafts-Solltemperatur geringer als
die Wohlfühltemperatur.
Somit wird beispielsweise bei hoher Außentemperatur ein Aufheizen
des Innenraumes 78 verhindert und im Bedarfsfall ein sehr
schnelles Erreichen der Wohlfühltemperatur
gewährleistet,
weil der Innenraum 78 bereits "vorgekühlt" ist. Nach Schritt S109 fährt der
Prozess zu Schritt S110 fort, wo überprüft wird, ob die Abschaltbedingung
erfüllt
ist. Ist dies der Fall, dann kehrt der Prozess zu Schritt S100 zurück. Ansonsten
fährt der
Prozess zu Schritt S111 fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer
die Klimatisierung manuell abgestellt hat – wenn "JA",
dann endet der Prozess bei Schritt S112 und wenn "NEIN", dann kehrt der
Prozess zu Schritt S108 zurück. 3 shows a flowchart of the air conditioning operation of the air conditioners according to the invention 12 , The routine off 3 which is executed by the electronic control unit starts at step S100 when the air conditioner 12 is switched on manually. At step S101, it is determined whether a shutoff condition is satisfied. The shutdown condition may in the context of this routine, the operation of the drive unit or a moving of the motor vehicle 10 be. The shutdown condition is therefore met when the drive unit is in operation, z. B. an internal combustion engine is running, or the motor vehicle 10 is moved. Whether this condition is fulfilled can be determined by means of the exhaust gas temperature sensor 98 and / or the sensor 100 be determined. Alternatively, the signal supplied by the on-board computer can be evaluated, which indicates whether the drive unit 94 is in operation. So if the sensor 100 is used for the determination and this is a sound sensor, is in step S101 queried by the electronic control unit, whether the sound sensor provides a signal indicating the presence of a sound frequency, which emits the drive unit in an operated state. The process does not proceed to step S102 until the query in step S101 is negative. In step S102, it is determined whether the user is using a selection switch or a corresponding programming of the air conditioner 12 has selected an automatic standby mode. If not, the process proceeds to step S103 where it is determined whether the user has manually selected standby air conditioning. If this is not the case, then the process proceeds to step S104, where it is determined whether the user has manually selected comfort climate control. If this is to be answered with "YES", the process proceeds to step S105, at which a comfort air-conditioning is performed. In this Wohlfühlklimatisierung the interior 78 of the motor vehicle 10 conditioned to a comfort temperature (eg 18 ° C) by making a selection from the various heating and cooling modes from the electronic control unit. The subsequent step S106 determines that this comfort air-conditioning is automatically stopped when the shut-off condition already explained is satisfied. Accordingly, if it is determined in step S106 that the shut-off condition is not satisfied, it is determined in S107 whether the air conditioner 12 was turned off manually. For a manual shutdown, the process ends at step S112, otherwise the process returns to step S105. If the user has not selected feel-good conditioning in step S104, the process returns to step S101. If it has been determined in step S102 that an automatic standby air conditioning has been selected, then the process proceeds from there to step S108, where it is determined whether a comfortable air conditioning has been manually selected by the user. If so, then the process proceeds to step S105, where the well-being conditioning described above is performed. If it is determined in step S108 that the user has not selected feel-good air-conditioning, then the process proceeds to step S109 where the standby air conditioning according to the present invention is performed. In this air conditioning is the temperature in the interior 78 regulated to a standby set temperature (eg 25 ° C), which differs from the comfort temperature. This is realized by suitably selecting the electronic control unit from the described heating and cooling modes. If the outside temperature is high, then the ready set temperature is greater than the comfort temperature. If, however, the outside temperature is low, then the ready set temperature is lower than the comfort temperature. Thus, for example, at high outside temperature, a heating of the interior 78 prevents and, if necessary, ensures a very fast reaching the comfort temperature, because of the interior 78 already "pre-cooled". After step S109, the process proceeds to step S110, where it is checked if the shut-off condition is satisfied. If so, then the process returns to step S100. Otherwise, the process proceeds to step S111 where it is determined whether the user has manually turned off the air-conditioning - if "YES", then the process ends in step S112 and if "NO", then the process returns to step S108.
Der
bevorzugte Betrieb der Klimaanlage 12 sieht in der Praxis
so aus, dass eine automatische Bereitschaftsklimatisierung gewählt ist.
Wird das Antriebsaggregat 94 betrieben, dann kann der Innenraum 78 über die
auf das Fahrzeug opti mierte, sehr effektive und speziell ausgelegte
Klimaanlage 92 klimatisiert werden. Sobald das Antriebsaggregat 94 abgestellt
wird (und die Insassen das Kraftfahrzeug 10 eventuell verlassen),
startet die Klimaanlage 12 die Bereitschaftsklimatisierung,
die den Innenraum bei hoher Außentemperatur
auf beispielsweise 25°C kühlt. Dieser
Bereitschaftsklimatisierungsbetrieb kann mit 60 Litern Brennstoff
problemlos 12 Tage im Dauerbetrieb erfolgen. Der Bereitschaftsklimatisierungsbetrieb
wird solange durchgeführt,
bis der Benutzer kurz vor Fahrtantritt eine Wohlfühlklimatisierung
wählt,
die dann den Innenraum 78 auf beispielsweise 18°C kühlt. Die
Wohlfühlklimatisierung
wird dann solange durchgeführt
bis das Antriebsaggregat 94 wieder gestartet wird.The preferred operation of the air conditioner 12 In practice it looks like an automatic air conditioning system is selected. Will the drive unit 94 operated, then the interior 78 via the vehicle's optimized, highly effective and specially designed air conditioning system 92 be air conditioned. Once the drive unit 94 is turned off (and the occupants the motor vehicle 10 possibly leave), the air conditioning starts 12 the ready air conditioning, which cools the interior at high outside temperature to, for example, 25 ° C. This standby air conditioning operation can be carried out with 12 liters of fuel without any problems for 12 days in continuous operation. The standby air conditioning operation is carried out until the user selects well-being air conditioning shortly before the start of the journey, which then selects the interior space 78 cooled to, for example, 18 ° C. The feel-good air conditioning is then carried out until the drive unit 94 is restarted.
4 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Regenerieren eines Reformers. Wird im Rahmen des Anhand von 3 erläuterten
Betriebsverfahrens, das heißt
insbesondere durch die Abfragen in den Schritten S101, S106 und
S110, festgestellt, dass die Abschaltbedingung für die erfindungsgemäße Klimaanlage
erfüllt
ist, wird in einem Schritt R101 geprüft, ob eine Regeneration angefordert
wird, insbesondere aufgrund irgendwelcher Systemparameter, wie zum
Beispiel Drücken,
Temperaturen oder abgelaufener Betriebsdauern. Ist dies nicht der
Fall, so wird keine Regeneration durchgeführt, was zu einer Rückkehr in
den normalen Klimatisierungsablauf führt, das heißt zur nachhaltigen Überprüfung, ob
das Abschaltkriterium vorliegt. Wird hingegen eine Regeneration
angefordert, so wird in Schritt R102 geprüft, ob ein Indikator für eine lange
Betriebsphase des Antriebsaggregats vorliegt. 4 shows a flowchart for explaining a method for regenerating a reformer according to the invention. Will be part of the Based on 3 explained operating method, that is, in particular by the queries in steps S101, S106 and S110, determined that the shutdown condition for the air conditioner according to the invention is satisfied, it is checked in step R101 whether a regeneration is requested, in particular due to any system parameters, such Example pressures, temperatures or elapsed operating times. If this is not the case, then no regeneration is carried out, which leads to a return to the normal air conditioning procedure, that is, for a sustainable check whether the switch-off criterion exists. If, on the other hand, a regeneration is requested, it is checked in step R102 whether there is an indicator for a long operating phase of the drive unit.
Ist
dies nicht der Fall, so wird wieder in den normalen Klimatisierungsablauf
zurückgekehrt.
Liegt ein Indikator vor, so wird die Regeration gemäß Schritt
R103 durchgeführt.is
If this is not the case, it will be back to normal air conditioning
returned.
If there is an indicator, the regress will be in step
R103 performed.
Der
Verfahrensablauf gemäß 4 geht also
davon aus, dass eine Regeneration angefordert sein muss, damit dann
die weitere notwendige Bedingung (R102) im Hinblick auf die Durchführung der Regeneration
geprüft
wird. Ebenfalls ist es möglich, diese
Bedingung (R102) ohne zuvor angeforderte Regeneration zu prüfen und
auf dieser Grundlage eine Regeneration durchzuführen.The procedure according to 4 Thus, it is assumed that a regeneration must be requested, so that then the further necessary condition (R102) is checked with regard to the execution of the regeneration. It is also possible to check this condition (R102) without regeneration requested beforehand and to perform regeneration on this basis.
Weiterhin
ist es auch möglich,
dass die Anforderung der Regeneration ausreicht, das Vorliegen eines
Indikators für
eine lange Betriebsweise des Antriebsaggregats also nicht erforderlich
ist. Eine Regeneration würde
in diesem Fall stets stattfinden, wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist,
das heißt
das Antriebsaggregat läuft,
und eine Regeneration vom System angefordert wird.Farther
it is also possible
that the requirement of regeneration is sufficient, the presence of a
Indicator for
a long operation of the drive unit so not required
is. A regeneration would
always take place in this case, if the switch-off condition is met,
this means
the drive unit is running,
and regeneration is requested by the system.
Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The
in the above description, in the drawings and in the
claims
disclosed features of the invention can both individually and also
in any combination for
the realization of the invention be essential.
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1010
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Kraftfahrzeug motor vehicle
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1212
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Klimaanlage air conditioning
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1414
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BrennstoffzellensystemThe fuel cell system
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1616
-
Kältekreiscooling circuit
-
1818
-
Reformerreformer
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2020
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Brennstoffstrangfuel rod
-
2222
-
Brennstoffstrangfuel rod
-
2424
-
OxidationsmittelstrangOxidant strand
-
2626
-
Brennstoffzellenstapelfuel cell stack
-
2828
-
KathodenzuluftstrangKathodenzuluftstrang
-
3030
-
Elektrische
Leitungelectrical
management
-
3232
-
Elektromotorelectric motor
-
3434
-
Batteriebattery
-
3636
-
Elektrische
Heizeinrichtungelectrical
heater
-
3838
-
AnodenabgasstrangAnode exhaust gas line
-
4040
-
Mischeinheitmixing unit
-
4242
-
Nachbrennerafterburner
-
4444
-
Brennstoffstrangfuel rod
-
4646
-
OxidationsmittelstrangOxidant strand
-
4848
-
Mischeinheitmixing unit
-
5050
-
KathodenabluftstrangCathode exhaust train
-
5252
-
Wärmetauscherheat exchangers
-
5454
-
Abgasauslassexhaust outlet
-
5656
-
Kompressorcompressor
-
5858
-
Kondensatorcapacitor
-
6060
-
Expansionsorganexpansion element
-
6262
-
VerdampferEvaporator
-
6464
-
Gebläsefan
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6666
-
AußenluftleitungOutside air line
-
6868
-
Stelleinrichtungsetting device
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7070
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Luftstromairflow
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7272
-
Stelleinrichtungsetting device
-
7474
-
Luftführungair duct
-
7676
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Hutablageparcel shelf
-
7878
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FahrzeuginnenraumVehicle interior
-
8080
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Sitzbankseat
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8282
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Luftführungair duct
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8484
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Luftführungair duct
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8686
-
Gebläsefan
-
8888
-
Luftstromairflow
-
9090
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Luftführungair duct
-
9292
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Konventionelle
Klimaanlageconventional
air conditioning
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9494
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Antriebsaggregatpower unit
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9696
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AuspuffExhaust
-
9898
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AbgastemperatursensorExhaust gas temperature sensor
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100100
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Sensorsensor