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Die
Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem für ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzellenanordnung,
welche eine Mehrzahl von Brennstoffzellen aufweist, wobei die Brennstoffzellenanordnung ausgebildet
ist, im Betrieb eine Ausgangsspannung, einen Ausgangsstrom und eine
Ausgangsleistung auszugeben und jede Brennstoffzelle ausgebildet
ist, im Betrieb eine Zellspannung auszugeben, mit einem als Primärverbraucher
ausgebildeten Fahrzeugantrieb, mit einer Mehrzahl von Sekundärverbrauchern und
mit einer Steuerungsvorrichtung, welche zur Steuerung des Primärverbrauchers
und der Sekundärverbraucher
ausgebildet ist, sowie ein entsprechendes Verfahren.
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Brennstoffzellensysteme
dienen als mobile Energieversorger für Fahrzeuge und sind eine zukunftsweisende
Alternative zu den konventionellen Antriebskonzepten mit Verbrennungsmotoren.
Doch die Umsetzung dieser Alternative führt zu anderen Herausforderungen
bei der Anpassung an die Alltagstauglichkeit. Während konventionelle Verbrennungsmotoren
unverzüglich
nach dem Start nahezu die gesamte maximale Ausgangsleistung erbringen können, sind
die Leistungsdaten von Brennstoffzellensystemen stark abhängig von
deren Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Druck, Temperatur, etc.. Erschwerend
kommt hinzu, dass zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems eine
Vielzahl von Peripheriekomponenten notwendig ist, die die Betriebsstoffe
konditionieren und die ebenfalls im Betrieb mit Energie versorgt
werden müssen.
Dieses Spannungsfeld an Anforderungen und Randbedingungen des Betriebs
von Brennstoffzellensystemen führt
dazu, dass die Steuerung sowie das Energiemanagement der Brennstoffzellensysteme
bei der Entwicklung besondere Beachtung finden müssen.
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Einen
Hinweis auf eine Steuerung eines Brennstoffzellensystems in Abhängigkeit
von Betriebsparametern findet sich z. B. in der Druckschrift PAJ
2005190967 (Publication Number). Hierin wird ein Verfahren zum Starten
eines Brennstoffzellensystems sowie ein entsprechendes Brennstoffzellensystem
vorgeschlagen, wobei in Abhängigkeit
von an verschiedenen Positionen in dem Brennstoffzellensystem gemessenen
Temperaturen der Ausgangsstrom des Brennstoffzellensystems gesteuert
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren
vorzuschlagen, welche eine intelligente Kontrollstrategie zum Betreiben
des Brennstoffzellensystems auch unter besonderen Betriebsbedingungen
umsetzen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren zur Kontrolle eines oder
des Brennstoffzellensystems mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte
oder vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie
den beigefügten
Figuren.
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Im
Rahmen der Erfindung wird ein Brennstoffzellensystem vorgeschlagen,
welches für
die Integration in ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist.
Das Brennstoffzellensystem umfasst eine Brennstoffzellenanordnung
mit einer Mehrzahl von Brennstoffzellen, welche vorzugsweise in
Brennstoffzellenstapeln geordnet sind, wobei die Anzahl der Brennstoffzellen
in einem Brennstoffzellenstapel bzw. in der Brennstoffzellenanordnung
vorzugsweise mehr als 100 beträgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Brennstoffzellen eine PEM-Membran auf und sind ausgebildet,
einen Brennstoff in Form von Wasserstoff mit einem Oxidanten in
Form von Umgebungsluft elektrochemisch miteinander umzusetzen, um
elektrische Energie aus der chemischen Energie zu wandeln.
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Im
Betrieb wird die elektrische Energie von der Brennstoffzellenanordnung
als eine Ausgangsleistung mit einer Ausgangsspannung und einem Ausgangsstrom
ausgegeben. Jede Brennstoffzelle gibt gemäß ihrer Polarisationskennlinie
eine Zellspannung aus, wobei die Gesamtheit der Zellspannungen bei
vorzugsweise seriell geschalteten Brennstoffzellen in der Summe
die Ausgangsspannung der Brennstoffzellenanordnung bzw. -stapel
ergeben.
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Das
Brennstoffzellensystem weist einen Primärverbraucher auf, welcher als
ein Fahrzeugantrieb ausgebildet ist.
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Zudem
weist das Brennstoffzellensystem eine Mehrzahl von Sekundärverbrauchern
auf, welche mindestens in zwei Gruppen unterteilt werden können:
Eine
erste Gruppe betrifft dabei die Peripheriekomponenten, welche zwingend
notwendig sind, um den Betrieb der Brennstoffzellenanordnung zu
ermöglichen.
Zu diesen Peripheriekomponenten gehören beispielsweise Luftkompressor,
Brennstoffrezirkulationsgebläse,
Kühlwasserpumpe
und dergleichen. Derartige Peripheriekomponenten werden auch als parasitäre Komponenten
oder BOP (Balance-of-Plant) bezeichnet.
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Eine
zweite Gruppe umfasst Verbraucher, welche optional zuschaltbar sind,
z. B. DC/DC-Wandler zur Versorgung eines Hochspannungsakkumulators
oder -kondensators, ein DC/DC-Wandler
zur Versorgung von Niederspannungskomponenten, variable Lasten (elektrische
Heizeinrichtung) und dergleichen.
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Das
Brennstoffzellensystem umfasst eine Steuerungsvorrichtung, welche
zur Steuerung des Primärverbrauchers
und der Sekundärverbraucher ausgebildet
ist. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung zur Leistungsverteilung
an Primärverbraucher
und Sekundärverbraucher
realisiert. Die Leistungsverteilung kann dabei durch gestufte und/oder stufenlose
Zu- und/oder Abschaltung des Primärverbrauchers und/oder der
Sekundärverbraucher
erfolgen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
dass die Steuerungsvorrichtung programm- und/oder schaltungstechnisch
derart ausgebildet ist, dass in einem Sonderbetriebszustand des
Brennstoffzellensystems ein Kontrollkreis umgesetzt wird. Im Rahmen
des Kontrollkreises werden die Sekundärverbraucher als Stellgröße zu- und/oder
abgeschaltet bzw. gesteuert, und zwar derart, dass die Ausgangsspannung
als Führungsgröße in dem
Kontrollkreis auf einen Kleinspannungswert gehalten wird, der durch
eine Zellspannung der Brennstoffzellen von durchschnittlich kleiner
als 0,45 V gebildet ist. Der Kontrollkreis kann insbesondere als
ein Regel- und/oder Steuerkreis ausgebildet sein. Bei abgewandelten
Ausführungsformen
kann der Kontrollkreis auch im Rahmen eines neuronalen Netzes, Fuzzy Logic,
adaptive Regler, etc. umgesetzt sein.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung aus,
dass in Sonderbetriebszuständen
des Brennstoffzellensystems es technisch wichtig sein kann, dass
die Brennstoffzellen auf einer geringen Zellspannung gehalten werden.
Dieser Fall liegt beispielsweise bei einem sogenannten Kalt- und/oder Gefrierstart
des Brennstoffzellensystems vor, wobei die Betriebstemperatur der
Brennstoffzellen kleiner als die normale Betriebstemperatur von
ca. 80°C
und insbesondere kleiner als 0°C
ist. In diesem Sonderbetriebszustand ist es sinnvoll, die Temperatur
der Brennstoffzellen aktiv zu erhöhen. Es hat sich herausgestellt,
dass sich die Eigenheizung der Brennstoffzellen durch Verlustwärme in etwa
umgekehrt proportional zu der Zellspannung der Brennstoffzellen
verhält.
Somit ist es für
einen schnellen Aufheizgang vorteilhaft, wenn die Zellspannungen
der Brennstoffzellen möglichst
gering gehalten werden. Als vorteilhaft haben sich hierbei Zellspannungen von
kleiner als 0,45 V, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,2 und
0,45 V herausgestellt. Um diese Zellspannung bzw. den daraus resultierenden
Kleinspannungswert der Ausgangsspannung zu erhalten wird deshalb
vorgeschlagen, Sekundärverbraucher dynamisch
gestuft oder stufenlos zuzuschalten und durch Erhöhung des
Ausgangsstroms die Ausgangsspannung auf den genannten Kleinspannungswert zu
reduzieren.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet um die Ausgangsspannung
auf einem konstanten Wert als den Kleinspannungswert zu halten.
Diese Ausbildungsform hat den Vorteil, dass die Funktionsweise der
einzelnen Brennstoffzellen nicht durch stark schwankende Zellspannungen
beeinträchtigt werden.
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Der
Sonderbetriebszustand ist vorzugsweise als ein Kalt- oder Gefrierstart
ausgebildet und/oder bei einer momentanen Ausgangsleistung der Brennstoffzellenanordnung
angeordnet, wobei die Ausgangsleistung zwar größer als eine notwendige Eigenversorgungsleistung
für die
erste Gruppe der Sekundärverbraucher,
jedoch vorzugsweise kleiner als eine maximale Sekundärverbraucherleistung
ausgebildet ist.
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Die
maximale Sekundärverbraucherleistung ist
durch den Leistungswert gekennzeichnet, der erreichbar ist, wenn
sämtliche
verfügbaren
Sekundärverbraucher
an die Brennstoffzellenanordnung zugeschaltet und bei Maximallast
betrieben werden. Für ein
beispielhaftes Brennstoffzellensystem, welches üblicherweise eine Ausgangsspannung
von 250 V bis 450 V aufweist, kann der Ausgangsstrom bis zu 200
Ampere erreichen, ohne das Fahrzeug zu bewegen, also ohne Strom
bzw. Leistung an den Primärverbraucher
abzugeben. In analoger Weise ist ein maximaler Sekundärverbrauchsstrom
durch den Stromwert gekennzeichnet, der erreichbar ist, wenn sämtliche
verfügbaren
Sekundärverbraucher
an die Brennstoffzellenanordnung zugeschaltet und bei dem Kleinspannungswert
bei Maximallast betrieben werden. Der Sonderbetriebszustand ist
bei dieser Darstellung gegeben, wenn der Ausgangsstrom größer als
der Eigenversorgungsstrom für
die Peripheriekomponenten, jedoch kleiner als der maximale Sekundärverbrauchsstrom
jeweils bei dem Kleinspannungswert ist.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung
so ausgebildet, dass in einem Bereich zwischen einer Nullleistung bzw.
Nullstrom, also im Start des Brennstoffzellensystems, und ein oder
der Eigenversorgungsleistung bzw. Eigenversorgungsstrom die Ausgangsspannung
größer als
der Kleinspannungswert ausgebildet ist. Diese Weiterbildung der
Kontrollstrategie sieht vor, den Ausgangsstrom bzw. die entnommene
Leistung stufenweise zu erhöhen,
bis die Brennstoffzellenanordnung derart belastet ist, dass sich
der gewünschte
Kleinspannungswert einstellt.
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Bei
einer weiteren optionalen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, in einem Ausgangsleistungsbereich,
wobei die Ausgangsleistung größer als die
maximale Sekundärverbraucherleistung
und/oder größer als
die Eigenversorgungsleistung ausgebildet ist, bzw. einem entsprechenden
Ausgangsstrombereich die Stöchiometrie
des Oxidanten-Brennstoffverhältnisses
als eine weitere Stellgröße zu kontrollieren,
wobei die Stöchiometrie
vorzugsweise über
einen Luftkompressor, -verdichter, -gebläse oder dergleichen eingestellt
wird. Die Stöchiometrie
ist eigentlich das Verhältnis
aus zugeführter
Stoffmenge und der entsprechend dem Faradayschem Gesetz bei der
Reaktion umgesetzten Stoffmenge für jeweils einen Reaktionspartner.
Somit gibt es sowohl für
den Oxidanten als auch für
den Brennstoff jeweils eigene Stöchiometriewerte.
In der Praxis wird der Begriff der Stöchiometrie jedoch sehr oft – wie auch
im Folgenden Text – für das Verhältnis dieser
beiden Stöchiometriewerte
verwendet. Die "Stöchiometrie" (Lambda) bezeichnet
nachfolgend also das Verhältnis
zwischen dem Oxidanten und dem Brennstoff, wobei eine Stöchiometrie
von Lambda = 1 ein Gleichgewicht zwischen diesen Strömen definiert,
ein Wert von Lambda < 1
ein „fettes
Verhältnis" mit Brennstoffüberschuss
und ein Wert von Lambda > 1
ein „mageres
Verhältnis" mit Oxidantenüberschuss
kennzeichnet. Über
die Stöchiometrie
kann zum einen die Ausgangsleistung der Brennstoffzellen und zum
anderen ebenfalls die Zellspannung gesteuert werden, wobei Werte
von Lambda < 1
die Zellspannung verringern und Werte Lambda > 1 die Zellspannung vergrößern.
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Somit
wird vorzugsweise beansprucht, dass die Stellgröße „Zu- bzw. Abschaltung der Sekundärverbraucher" und die Stellgröße „Stöchiometrie" gemeinsam gesteuert
werden, um den Ausgangsspannungswert auf dem Kleinspannungswert
zu halten.
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Bei
einer möglichen
Umsetzung der Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet,
ein Fahrfreigabesignal auszugeben, sobald die verfügbare Ausgangsleistung
größer als
die Eigenversorgungsleistung zuzüglich
einer einstellbaren Leistungsreserve ist. Diese Umsetzung erlaubt,
dass die Steuerungsvorrichtung dem Primärverbraucher ausreichend Leistung
zuweist, wobei zugleich die Leistungsabgabe an die Sekundärverbraucher
verringert wird, um die Ausgangsspannung auf oder unter dem Kleinspannungswert
zu halten. Die an den Primärverbraucher
zugewiesene Leistung ist mindestens ausreichend für einen
Schon- oder Notbetrieb des Fahrzeugs mit verringerter Leistung.
Vorzugsweise ist dabei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, dass
die durch den Fahrbetrieb entnommene Leistung als Störgröße in dem
Kontrollkreis behandelt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle
eines oder des Brennstoffzellensystems, wobei in einem Sonderbetriebszustand,
wie zum Beispiel während
eines Kalt- oder Gefrierstarts, die Ausgangsspannung der Brennstoffzellenanordnung
durch Zu- oder Abschaltung von Sekundärverbrauchern auf einem Kleinspannungswert
gehalten wird, welcher kleiner als der Ausgangsspannungswert ist,
der durch den Betrieb der Brennstoffzellen der Brennstoffzellenanordnung mit
einer Zellenspannung kleiner als 0,45 V gebildet wird. Dieses Verfahren
stellt somit die bestimmungsgemäße Verwendung
des soeben beschriebenen Brennstoffzellensystems dar.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung erbeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele.
Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Blockdarstellung eines Brennstoffzellensystems als
ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine
Grafik im Koordinatensystemdarstellung, welche den Zusammenhang
des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung der Brennstoffzellenanordnung
in 1 bei verschiedenen Temperaturen illustriert,
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3 eine
Grafik im Koordinatensystemdarstellung wie in 2 zur
Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1 zeigt
ein Brennstoffzellensystem 1, welches eine Brennstoffanordnung 2 mit
einer Vielzahl von Brennstoffzellen 3 umfasst. Das Brennstoffzellensystem 1 ist
vorzugsweise in einem Fahrzeug integriert. Zur Umsetzung eines intelligenten
Leistungsmanagements zeigt das Brennstoffzellensystem 1 eine
Steuerungsvorrichtung 4, welche ein Kontrollmodul 5 und
ein Verteilungsmodul 6 umfasst.
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Eingangsseitig
ist die Steuerungsvorrichtung 4 mit dem Leistungsausgang 7 der
Brennstoffzellenanordnung 2 verbunden. Ferner erhält die Steuerungsvorrichtung 4 optional
das Signal eines Temperatursensors 8, welcher die Temperatur
T der Brennstoffzellen 3 überwacht. Ausgangsseitig ist
die Steuerungsvorrichtung 4 mit einem Primärverbraucher
in Form eines Antriebsmotors 9 des Fahrzeugs verbunden.
Ferner ist die Steuerungsvorrichtung 4 ausgangsseitig mit
Sekundärverbrauchern 10 verschaltet,
wobei eine erste Gruppe der Sekundärverbraucher durch Peripheriekomponenten 11,
auch parasitäre
oder BOP-Komponenten genannt – und
ein zweite Gruppe der Sekundärverbraucher
durch zuschaltbare Verbraucher 12 gebildet wird.
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Optional
weist die Steuerungsvorrichtung 4 einen Ausgang 13 auf,
welcher steuerungstechnisch mit einem Luftkompressor 14 verbunden
ist, wobei der Luftkompressor 14 ausgebildet ist, den Oxidanten
für die
Brennstoffzellenanordnung 2 bzw. die Brennstoffzellen 3 zu
komprimieren oder zu beschleunigen.
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In
der Steuerungsvorrichtung 4 wird ein Spannungssignal U
von dem Leistungsausgang der Brennstoffzellenanordnung 2 abgenommen
und dem Kontrollmodul 5 bereitgestellt.
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Das
Kontrollmodul 5 ist ausgebildet, um eine Kontrollstrategie,
insbesondere für
den Kalt- oder Gefrierstart der Brennstoffzellenanordnung 2 umzusetzen
und erhält
hierzu als Eingangsgrößen das Spannungssignal
U sowie optional das Temperatursignal T des Temperatursensors 5.
Auf Basis des Temperatursignals T wird festgestellt, ob ein Kalt- oder Gefrierstart
vorliegt. Ist dies der Fall oder wird ein Kalt- oder Gefrierstart
auf andere Weise definiert, so wird als Sollwert für die Ausgangsspannung
U ein Kleinspannungswert USoll festgelegt,
der einer individuellen Zellspannung in den Brennstoffzellen von zwischen
0,2 und 0,45 V entspricht. In diesem Beispiel wird zur weiteren
Erläuterung
ein Wert USoll = 150 V angenommen.
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Die
Kontrollstrategie, die durch das Kontrollmodul 5 umgesetzt
wird, verwendet als Stellgröße die Leistungsverteilung
der Ausgangsleistung der Brennstoffzellenanordnung 2 durch
das Verteilungsmodul 6. So ist das Verteilungsmodul 6 ausgebildet,
um die Ausgangsleistung der Brennstoffzellenanordnung 2 auf
den Primärverbraucher 9,
die Sekundärverbraucher 10,
insbesondere die Peripheriekomponenten 11 und die zuschaltbaren
Komponenten 12 zu verteilen. Die Leistungsverteilung kann
zum einen so umgesetzt sein, wie es in der 1 schematisch
dargestellt ist, d. h., dass die Leistung durch das Verteilungsmodul 6 den
Verbrauchern zugewiesen wird. Bei alternativen Ausführungsformen
werden die einzelnen Verbraucher 7, 8, 9, 10 selektiv
durch einen Steuerungssignal der Steuerungsvorrichtung 4 angesprochen
und erhöhen
bzw. erniedrigen ihren Leistungsbedarf gemäß dem Steuerungsbefehl.
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Die
grundlegende Überlegung
der Kontrollstrategie ist in der 2 dargestellt.
Die 2 zeigt eine Mehrzahl von Ausgangsstrom-Ausgangsspannung-Kennlinien 15a bis 15d bei
verschiedenen Temperaturen, wobei der Pfeil 16 in Richtung
ansteigender Temperaturen verweist. Die Kontrollstrategie des Kontrollmoduls 6 bzw.
der Steuerungsvorrichtung 4 ist durch den Linienverlauf 17 exemplarisch
dargestellt. Beim Einschalten der Brennstoffzellenanordnung 2 werden
zunächst
rampenartig Verbraucher, insbesondere Peripheriekomponenten 11,
zugeschaltet, wobei die Ausgangsspannung U zunächst von 0 V auf über 300
V ansteigt, um dann nachfolgend auf den Kleinspannungswert USoll = 150 V abzusinken. Ab diesem Kurvenpunkt,
der in der Figur in etwa bei 70 Ampere dargestellt ist, wird das
Verteilungsmodul 6 durch das Kontrollmodul 5 so
angesteuert, dass die Leistungsverteilung bzw. Zu- oder Abschaltung
von Verbrauchern als Stellgröße so eingestellt
wird, dass die Ausgangsspannung U im weiteren dem Kleinspannungswert
USoll entspricht. Bei einer Stromstärke von
ca. 120 Ampere wird ein Freigabesignal ausgegeben, so dass das Fahrzeug
in einem leistungsverminderten Schon- oder Notbetrieb fahrbar ist.
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Die 3 illustriert
nochmals das Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei
in einem ersten Strombereich zwischen 0 und 30 Ampere die Peripheriekomponenten 11 nacheinander
zugeschaltet werden, um die Stromabnahme zu erhöhen und dadurch die Ausgangsspannung
U zu erniedrigen und letztendlich auf den Kleinspannungswert USoll zu reduzieren.
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Ab
einem Ausgangsstrom von ca. 30 Ampere sind die Peripheriekomponenten 11 vollständig versorgt,
so dass diese Stromstärke
bzw. Leistungsstufe die benötigte
Eigenversorgungsleistung der Brennstoffzellenanordnung 2 darstellt.
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In
einem Bereich zwischen 30 Ampere und 150 Ampere werden nacheinander
zuschaltbare Komponenten 12, wie zum Beispiel DC/DC-Wandler für Niederspannungsanwendungen
oder für
eine Energiespeichervorrichtung (nicht dargestellt) zugeschaltet,
so dass die wachsende Leistungsabgabe der Brennstoffzellenanordnung 2 durch
die zugeschalteten Verbraucher kompensiert wird und die Ausgangsspannung
U auf dem Kleinspannungswert USoll gehalten
wird.
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Ab
einem Wert von ca. 150 Ampere müssen weitere
variable Lasten, wie zum Beispiel eine elektrische Heizung, zugeschaltet
werden, um die Ausgangsspannung U auf dem Kleinspannungswert USoll zu begrenzen. Alternativ hierzu kann
auch der Primärverbraucher 9 zugeschaltet
werden, um Leistung abzuzweigen.
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In
diesem Bereich ist eine Reduktion der Ausgangsspannung U ausschließlich über die
Zuschaltung von Sekundärverbrauchern 10 nicht
oder nur schwer möglich.
Um trotzdem den Kleinspannungswert USoll sicherzustellen,
weist das Kontrollmodul 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 die
Ausgangsschnittstelle 13 auf, über die der Luftkompressor 14 angesteuert
werden kann.
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Die
Ansteuerung des Luftkompressors 14 entspricht hierbei einer
Stellgröße, um die
Stöchiometrie
in den Brennstoffzellen 3 zu verändern. Üblicherweise wird bei einem
Normalbetrieb bei ca. 170 A Ausgangsstrom eine Luftstöchiometrie
von 1,05 und 1,3 gewählt.
Durch Verringerung des Luftstroms wird das Verhältnis zwischen Brennstoff und
Oxidant zu Gunsten des Brennstoffes verschoben, was zu einer Verringerung
des maximalen Ausgangsstroms bzw. der maximalen Ausgangsleistung
führt und
somit – unter
Berücksichtigung
der zugeschalteten Verbraucher – zu
einer Verringerung der Ausgangsspannung in Richtung des Kleinspannungswerts
USoll führt.
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Nachdem
die Steuerung über
die Stellgröße „Stöchiometrie" wesentlich träger als über die
Stellgröße „Zu- bzw.
Abschaltung von Sekundärverbraucher" ist, wird die Stellgröße „Stöchiometrie" als Makrokontrollgröße und die
Stellgröße „Zu- bzw.
Abschaltung von Sekundärverbraucher" als Mikrokontrollgröße in dem
Kontrollkreis verwendet. Auf diese Weise wird bei ca. 170 Ampere
ein Arbeitspunkt gebildet, wobei eine Idee der Kontrollstrategie
ist, dass die Makroregelung der Leistungserzeugung durch die Steuerung
des Luftkompressors 10 und die Mikroregelung der Leistungserzeugung
bzw. -verteilung durch das Verteilungsmodul 6 erfolgt.