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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft allgemein ein System und Verfahren zum Ermitteln einer maximalen Zellenspannung für Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel und insbesondere ein System und Verfahren zum Ermitteln einer maximalen Zellenspannung für Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel, das das Ermitteln des Oxidationszustands des Brennstoffzellenkatalysators umfasst, so dass der maximale Stapelspannungssollwert während des Betriebs des Brennstoffzellensystems angepasst werden kann, um einen Platinkatalysatorflächenverlust zu minimieren.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Wasserstoff ist ein sehr interessanter Brennstoff, da er sauber ist und zum effizienten Erzeugen von elektrischem Strom in einer Brennstoffzelle verwendet werden kann. Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle ist eine elektrochemische Vorrichtung, die eine Anode und eine Kathode mit einem Elektrolyten dazwischen umfasst. Die Anode nimmt Wasserstoffgas auf und die Kathode nimmt Sauerstoff oder Luft auf. Das Wasserstoffgas wird an dem Anodenkatalysator gespalten, um freie Protonen und Elektronen zu erzeugen. Die Protonen treten durch den Elektrolyten zur Kathode. Die Protonen reagieren mit dem Sauerstoff und den Elektronen an dem Kathodenkatalysator, um Wasser zu erzeugen. Die Elektronen von der Anode können nicht durch den Elektrolyten treten und werden daher durch eine Last geleitet, um Arbeit zu verrichten, bevor sie zur Kathode geschickt werden.
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Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC, kurz vom engl. Proton Exchange Membrane Fuel Cells) sind eine gängige Brennstoffzelle für Fahrzeuge. Eine PEMFC umfasst im Allgemeinen eine Protonen leitende Festpolymerelektrolytmembran, beispielsweise eine Perfluorsulfonsäure-Membran. Die Anode und Kathode umfassen typischerweise, aber nicht immer, fein verteilte katalytische Partikel, für gewöhnlich einen hoch aktiven Katalysator wie etwa Platin (Pt), der typischerweise auf Kohlenstoffpartikeln gelagert ist und mit einem Ionomer gemischt ist. Die katalytische Mischung ist auf gegenüberliegenden Seiten der Membran aufgebracht. Die Kombination aus katalytischer Mischung der Anode, katalytischer Mischung der Kathode und der Membran bildet eine Membranelektrodeneinheit (MEA, kurz vom engl. Membrane Electrode Assembly). MEA sind relativ teuer in der Fertigung und erfordern für effektiven Betrieb bestimmte Bedingungen.
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Typischerweise sind mehrere Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel kombiniert, um die erwünschte Leistung zu erzeugen. Zum Beispiel kann ein typischer Brennstoffzellenstapel für ein Fahrzeug zweihundert oder mehr gestapelte Brennstoffzellen aufweisen. Der Brennstoffzellenstapel nimmt ein Kathodenreaktanteingangsgas auf, typischerweise eine von einem Verdichter durch den Stapel gedrückte Luftströmung. Es wird nicht der gesamte Sauerstoff von dem Stapel verzehrt, und ein Teil der Luft wird als Kathodenabgas ausgegeben, das Wasser als Stapelnebenprodukt umfassen kann. Der Brennstoffzellenstapel nimmt auch ein Anoden-Wasserstoffreaktanteingangsgas auf, das in die Anodenseite des Stapels strömt.
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Ein Brennstoffzellenstapel umfasst typischerweise eine Reihe von Bipolarplatten, die zwischen den mehreren MEA in dem Stapel positioniert sind, wobei die Bipolarplatten und die MEA zwischen zwei Endplatten positioniert sind. Die Bipolarplatten umfassen eine Anodenseite und eine Kathodenseite für benachbarte Brennstoffzellen in dem Stapel. An der Anodenseite der Bipolarplatten sind Anodengas-Strömungsfelder vorgesehen, die das Anodenreaktantgas zu der jeweiligen MEA strömen lassen. Kathodengas-Strömungsfelder sind an der Kathodenseite der Bipolarplatten vorgesehen, die das Kathodenreaktantgas zu der jeweiligen MEA strömen lassen. Eine Endplatte umfasst Anodengas-Strömungskanäle und die andere Endplatte umfasst Kathodengas-Strömungskanäle. Die Bipolarplatten und die Endplatten bestehen aus einem leitenden Material, beispielsweise Edelstahl oder einem leitenden Verbundstoff. Die Endplatten leiten den von den Brennstoffzellen erzeugten elektrischen Strom aus dem Stapel heraus. Die Bipolarplatten umfassen auch Strömungskanäle, durch die ein Kühlfluid strömt.
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Es ist bekannt, dass ein typischer Brennstoffzellenstapel über die Lebensdauer des Stapels einen Spannungsverlust oder Degradation aufweist. Es wird angenommen, dass die Degradation des Brennstoffzellenstapels u.a. eine Folge von zyklischer Spannungsänderung der Brennstoffzellen in dem Stapel ist. Eine zyklische Spannungsänderung tritt auf, wenn die zum Verbessern der elektrochemischen Reaktion verwendeten Platinkatalysatorpartikel zwischen einem Zustand niedrigen und hohen Potentials wechseln, was die Auflösung der Partikel fördert. Eine Auflösung der Partikel führt zu einem Verlust aktiver Fläche und zu Leistungseinbuße.
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Viele Faktoren beeinflussen den relativen Verlust an Fläche der Platinpartikel, die mit zyklischer Spannungsänderung in Verbindung stehen, einschließlich Spitzenspannung des Stapels, Temperatur, Stapelbefeuchtung, Dynamik der zyklischen Spannungsänderung, etc. Niedrigere Stapelspannungssollwerte bieten größeren Schutz vor Degradation, höhere Stapelspannungssollwerte sehen dagegen erhöhten Systemwirkungsgrad vor. Daher erfordert die Steuerung für verschiedene Brennstoffzellensysteme häufig, dass der Stapel mindestens bei einem Mindestleistungswert arbeitet, so dass in mindestens einem Fall ein zu hohes Ansteigen der Zellenspannungen aufgrund häufiger Spannungszyklen zu hoher Spannung eine Verringerung der aktiven Platinfläche der Kathoden- und Anodenelektroden bewirken kann, wie vorstehend erläutert wurde.
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Typischerweise wird in bekannten Brennstoffzellensystemen ein fester Spannungsgrenzwert verwendet, um den Mindestleistungswert des Stapels so festzulegen, dass eine unerwünschte zyklische Spannungsänderung verhindert wird. Zum Beispiel kann eine typische Spannungsunterdrückungsstrategie einen festen Spannungssollwert, wie etwa 850 - 900 mV, verwenden und ein Steigen der Stapelspannung über diesen Wert verhindern. Wenn das Brennstoffzellen-Leistungssteuergerät keine Leistung fordert oder minimale Leistung fordert, wird die von dem Stapel erzeugte Leistung, die zum Beibehalten der Zellenspannungswerte bei oderunterhalb des festen Spannungssollwerts erforderlich ist, bestimmten Quellen geliefert, wo die Leistung verwendet oder dissipiert wird. Zum Beispiel kann die überschüssige Leistung verwendet werden, um eine Hochspannungsbatterie in einem Brennstoffzellensystem-Fahrzeug zu laden. Die am 6. Juli 2006 veröffentlichte US-Patentanmeldung
US 2006/0 147 770 A1 mit dem Titel Reduction of Voltage Loss Caused by Voltage Cycling by Use of A Rechargeable Electric Storage Device, die der Anmelderin dieser Anmeldung abgetreten wurde, offenbart ein Brennstoffzellensystem, das eine Fahrzeugbatterie lädt, um die Zellenspannung unterhalb eines vorbestimmten festen Spannungssollwerts zu halten.
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Gemäß der Lehre der
DE 11 2008 000 334 T5 wird die Zellenspannung zwischen einer oberen und unteren Begrenzungsspannung gesteuert; wenn es systembedingt erforderlich ist, wird die obere bzw. untere Begrenzungsspannung auf eine weitere obere bzw. untere Begrenzungsspannung auf eine weitere obere bzw. untere Begrenzungsspannung eingestellt. Zusätzlich kann zu jedem Spannungswert der entsprechende Oxidationszustand des Platinkatalysators bestimmt werden, und die Begrenzungsspannung kann bei Bedarf entsprechend angepasst werden.
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Wenn der Spannungssollwert relativ hoch ist, dann kann das System häufig die Batterie laden, was dazu führen könnte, dass die Batterieladung häufiger bei ihrem Maximalwert liegt. Wenn sich die Batterie bei ihrer Maximalladung befindet und nicht mehr Ladeleistung ausnehmen kann, dann kann das Steuergerät veranlassen, dass die überschüssige Leistung in anderen Komponenten, wie etwa Widerständen, in Form von Wärme zum Halten der Zellenspannung unterhalb des maximalen Spannungssollwerts dissipiert wird, was den Systemwirkungsgrad infolge eines Verschwendens von Wasserstoffbrennstoff beeinflusst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer Spannungsdegradation eines Brennstoffzellenstapels vorzubeugen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und Verfahren zum Ermitteln eines maximalen durchschnittlichen Zellenspannungssollwerts für Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel offenbart, das die Oxidation des Katalysators in den Brennstoffzellen berücksichtigt. Das System umfasst Mittel zum Ermitteln der durchschnittlichen Zellenspannung, der Stapel-Stromdichte (I) und eines Innenwiderstands (R) von Membranen in den Brennstoffzellen, um eine IR-korrigierte durchschnittliche Zellenspannung zu berechnen. Die IR-korrigierte durchschnittliche Zellenspannung wird dann verwendet, um den Oxidationszustand der Katalysatorpartikel unter Verwenden zum Beispiel eines empirischen Modells zu ermitteln. Der Oxidationszustand der Partikel wird dann genutzt, um den maximalen durchschnittlichen Zellenspannungssollwert der Brennstoffzellen zu berechnen, der verwendet wird, um die von dem Brennstoffzellenstapel geforderte Mindestleistung festzulegen.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den Begleitzeichnungen hervor.
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Figurenliste
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- 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems;
- 2 ist ein Graph mit Zeit an der horizontalen Achse, durchschnittlicher Zellenspannung an der linken vertikalen Achse und Mindestleistungsforderung, die von einem Brennstoffzellenleistungssystem vorgesehen wird, an der rechten vertikalen Achse; und
- 3 ist ein Flussdiagramm zum Ermitteln und Verwenden eines geforderten Mindestleistungswerts von einem Brennstoffzellenstapel, der einen Zellenkatalysatoroxidationszustand während des Betriebs eines Brennstoffzellenstapels berücksichtigt.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgende Erläuterung der Ausführungsformen der Erfindung, die auf ein System und Verfahren zum Ermitteln eines maximalen Zellenspannungssollwerts für Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel gerichtet sind, das das Ermitteln des Oxidationszustands des Brennstoffzellenkatalysators zum Minimieren von Verlust an Platinkatalysatorfläche umfasst, ist lediglich beispielhafter Natur. Das System und Verfahren der vorliegenden Erfindung weist zum Beispiel eine besondere Anwendung zum Schätzen des Spannungssollwerts der Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel für ein Brennstoffzellenfahrzeug auf. Wie aber für den Fachmann verständlich ist, findet das System und Verfahren zum Schätzen der Spitzenspannung des Stapels Anwendung bei anderen Brennstoffzellenstapeln sowie anderen Anwendungen.
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Die Oxidation von Platinpartikeln in einer Brennstoffzelle infolge von zyklischer Spannungsänderung erzeugt eine Passivierungsschicht in der Zellenelektrode, die verhindert, dass die Partikel in Lösung gehen und in die Membran absorbiert werden. Die Oxidation der Platinpartikel in einer Brennstoffzelle mindert mit anderen Worten die Möglichkeit einer Verringerung der Katalysatorfläche, was Zellendegradation verringert. Auch wenn sich die vorliegende Erläuterung auf den Katalysator aus Platin bezieht, wird der Fachmann mühelos erkennen, dass andere Metalle als Katalysator verwendet werden können und dass der Katalysator in verschiedenen Konzentrationen, Partikelgrößen, Trägermaterial, etc. vorliegen kann.
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Es wird angenommen, dass der Verlust von Platinkatalysator in einer MEA eines Brennstoffzellenstapels infolge von zwei in der MEA auftretenden konkurrierenden Reaktionen erfolgt, was durch die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) verdeutlicht wird.
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Die Reaktion von Gleichung (2) ist, wie man meint, für den Katalysator schädlich, die Reaktion von Gleichung (1) ist aber, wie man meint, für den Katalysator schützend. Beide Reaktionen treten bei hohen Brennstoffzellen-Spannungspotentialen, wie etwa Spannungen über 0,7 V und insbesondere Zellenspannungen über 0,9 V, auf. Die Reaktion von Gleichung (1) beginnt bei einem niedrigeren Potential und läuft viel langsamer als die Reaktion von Gleichung (2) ab, die bei hohen Spannungspotentialen, d.h. Potentialen von über 0,85V, sehr schnell abläuft.
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Die vorliegende Erfindung schlägt einen Prozess vor, der die Reaktion von Gleichung (2) reduziert oder verhindert, aber die Reaktion von Gleichung (1) begünstigt. Es wird ein Algorithmus vorgeschlagen, der das Zellenspannungspotential durch Überwachen der PtOH-Werte unter Verwenden von Modellen steuert und das Potential durch Begrenzen des Potentials und/oder der Änderungsrate des Potentials niedrig, d.h. unter 0,85 V, hält, bis der PtOH-Wert hoch genug ist, so dass die Reaktion von Gleichung (2) verhindert wird. Sobald der PtOH-Wert hoch ist, kann man die Zellenspannung ohne starkes Beschädigen des Katalysators steigen lassen.
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Der Algorithmus ermittelt beruhend auf einer Schätzung des zeitlichen Verlaufs der Zellenspannung, des Oxidationswerts und der Rate der Oxidation der Platinpartikel und der Zellenspannung einen maximalen durchschnittlichen Zellenspannungssollwert bei verschiedenen Zeitpunkten während des Betriebs des Brennstoffzellensystems. Insbesondere kann ein Steigen des Spannungssollwerts der Zellen bei einer gewissen vorbestimmten Rate abhängig von dem Oxidationswert der Platinpartikel für diesen Zeitpunkt von einem bestimmten niedrigeren Spannungswert auf einen relativ höheren Spannungswert veranlasst werden. Wenn daher die Leistungsforderung des Stapels verringert ist und die Zellenspannung zunimmt, kann der Betrag der Stapelleistung, der zum Laden der Batterie genutzt oder in einer anderen Vorrichtung dissipiert wird, verringert werden, wenn die Platinpartikel oxidieren dürfen, da die Zellenspannung auf einen bestimmten maximalen Spannungssollwert steigt.
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Wie nachstehend näher erläutert wird, umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum regelmäßigen Schätzen der Stapelspitzenspannung eines Brennstoffzellenstapels in einem Brennstoffzellensystem während Betrieb des Brennstoffzellensystems, das das Ermitteln des Platinoxidationszustands umfasst. Diese geschätzte Stapelspitzenspannung ermöglicht es, den Stapelspannungssollwert selektiv so niedrig, dass Schutz vor Verlust von Platinkatalysatorfläche geboten wird, und so hoch, dass Stapelbetriebswirkungsgrad geboten wird, festzulegen. Bei vorgegebenen bestimmten Stapelbedingungen bei einem bestimmten Zeitpunkt schätzt ein Algorithmus im Allgemeinen eine maximale durchschnittliche Zielzellenspannung (MAV), und unter Verwenden der MAV und von bestehenden parasitären Effekten des Brennstoffzellensystems schätzt der Algorithmus die Mindestnettoleistung, die das Brennstoffzellenleistungssystem nach Erwartung des Brennstoffzellensystems fordert. Statt des Senkens der MAV unter allen Bedingungen schlägt die vorliegende Erfindung vor, unter Bedingungen mit einer hohen erwarteten Beschädigungsrate eine niedrigere anfängliche MAV zu nutzen und dann die MAV auf einen stationären Maximalwert zu steigern.
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1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems 10, das einen Brennstoffzellenstapel 12 umfasst, wobei der Stapel 12 eine Reihe von Brennstoffzellen 30 umfasst. Ein Verdichter 14 liefert an einer Kathodeneingangsleitung 16 eine Luftströmung zu der Kathodenseite des Brennstoffzellenstapels 12, und an einer Kathodenausgangsleitung 18 wird ein Kathodenabgas von dem Stapel 12 ausgestoßen. Die Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 nimmt von einer Wasserstoffquelle 20 an einer Anodeneingangsleitung 22 Wasserstoffgas auf, und an einer Anodenabgasleitung 24 wird ein Anodenabgas von dem Stapel 12 ausgestoßen. Eine Komponente 32, wie etwa eine Hochspannungsbatterie, ist als Last für die von dem Stapel 12 erzeugte Leistung vorgesehen, um, wie hierin erläutert wurde, die Zellenspannung bei oder unter dem erwünschten maximalen Sollwert zu halten. Eine Überwachungsvorrichtung 26 überwacht die Spannung der Zellen 30 in dem Brennstoffzellenstapel 12, und ein Steuergerät 28 steuert den Betrieb des Systems 10, einschließlich des Berechnens der durchschnittlichen Zellenspannung und des Erzeugens des maximalen Spannungssollwerts der Zellen 30, wie nachstehend näher erläutert wird. Das Brennstoffzellensystem 10 soll ein beliebiges Brennstoffzellensystem vertreten, das für den hierin beschriebenen Prozess geeignet ist, einschließlich Anodenrückführungssysteme, Anodenströmungsverschiebungssysteme, etc.
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2 ist ein Graph mit Zeit an der horizontalen Achse, durchschnittlicher Zellenspannung an der linken vertikalen Achse und Mindestleistung, die einem Brennstoffzellenleistungssystem geliefert wird, an der rechten vertikalen Achse. Die Graphenlinie 40 zeigt eine durchschnittliche Zellenspannung über Zeit und die Graphenlinie 42 zeigt die dem Brennstoffzellenleistungssystem gelieferte Mindestleistung, die die durchschnittliche Zellenspannung liefert. Die durch das Graphenlinienteilstück 44 dargestellte durchschnittliche Zellenspannung ist eine niedrige durchschnittliche Zellenspannung, die infolge eines Abschaltens des Systems 10, des Arbeiten des Systems 10 bei hoher Leistung oder Betrieb des Systems 10 bei einer Kathodenstöchiometrie, die 1 nahe kommt, auftreten kann. Wenn die Leistungsforderung von dem Stapel 12 auf niedrig wechselt und die durchschnittliche Zellenspannung bei Punkt 46 steigt, lässt der Algorithmus die durchschnittliche Zellenspannung an dem Graphenlinienteilstück 48 schnell auf einen verringerten durchschnittlichen Zellenspannungspunkt 50 steigen, zum Beispiel 850 mV, was unterhalb des Spannungsschwellenwerts liegt, bei dem infolge von zyklischer Spannungsänderung eine signifikante Auflösung der Platinpartikel auftritt. Somit tritt eine begrenzte Zellendegradation auf, doch kann das Auftreten einer begrenzten Platinpartikeloxidation beginnen. Die Spannung an dem Punkt 50 wird mit anderen Worten so gewählt, dass sie knapp unter der Spannung liegt, bei der Katalysatorauflösung eintritt, bei der aber die Spannung hoch genug ist, dass der Stapel 12 keine signifikante Leistung erzeugt, die ineffizient verwendet werden könnte. Im Allgemeinen beginnt die Oxidation des Katalysators an dem Spannungspunkt 50 einzusetzen, und wenn die Zellenspannung steigt, steigt auch der Oxidationsumfang des Katalysators bei einer Rate, die von den Eigenschaften des Systems abhängt, einschließlich des bestimmten Katalysators, wobei die Anstiegsrate linear sein könnte, aber nicht sein muss.
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Von dem Punkt 50 lässt der Algorithmus dann die durchschnittliche Zellenspannung langsam an dem Graphenlinienteilstück 52 auf eine maximale durchschnittliche Zielzellenspannung bei Punkt 54 steigen. Die Zielzellenspannung an dem Punkt 54 ist die stationäre maximale durchschnittliche Zellenspannung, die bei niedrigen Systemleistungsforderungen erwünscht ist. Die Spannung an dem Punkt 54 wird so gewählt, dass sie eine erwünschte relativ hohe Spannung ist, zum Beispiel 900 mV, bei der Katalysatordegradation infolge von zyklischer Spannungsänderung auftreten würde, doch würde der Stapel 12 keine signifikante Leistung erzeugen, die andernfalls ineffizient verwendet würde, wie vorstehend erläutert wurde. Der langsame Anstieg auf die erwünschte Zielspannung gibt den Platinpartikeln Zeit zu oxidieren, bevor die Zellenspannung bei Punkt 54 die kritische Degradationsspannung erreicht. Während des langsamen Spannungsanstiegs an dem Teilstück 52 muss eventuell mehr Stapelleistung dissipiert werden als wenn die durchschnittliche Zellenspannung sofort auf die stationäre Zellenspannung ansteigen darf, doch ist die Degradation der Platinpartikel aufgrund der Oxidation verringert. Wenn bei Punkt 56 eine Leistungstransiente nach oben gefordert wird, fällt die durchschnittliche Zellenspannung an dem Graphienlinienteilstück 58 ab. Die Graphenlinie 42 veranschaulicht die Mindestleistungsforderung an den Stapel 12 während der hohen durchschnittlichen Zellenspannungen.
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Die meiste Zeit befindet sich der Brennstoffzellenstapel 12 während normalen Systembetriebs nicht bei einer anhaltend niedrigen Spannung. Wenn sich der Stapel 12 bei höheren Spannungen befunden hat, kann eine weniger aggressive anfängliche MAV verwendet werden. Das einfachste Vorgehen, um dies zu erreichen, ist das Festlegen der MAV als Funktion von Kathodenplatinoxid(PtOH)-Bedeckung. Durch Kennen des Platinoxidationszustands kann die Spannungssteuerung des Systems 10 selektiv die verschiedenen Spannungswerte ermitteln, auf die die maximale durchschnittliche Zellenspannung gesetzt werden kann, und kann selektiv die Anstiegsrate auf die erwünschte stationäre Zellenspannung für diesen Oxidationswert ermitteln. Ein empirisches dynamisches PtOH-Modell, das eine Funktion von durchschnittlicher Zellenspannung ist, kann für diesen Zweck entwickelt werden, wie dem Fachmann bekannt ist. Eine primäre Eingabe in das PtOH-Modell wäre eine IR(Strom-Widerstand)-korrigierte durchschnittliche Zellenspannung, die gleich der durchschnittlichen Zellenspannung plus Stapelstrom mal Zellenwiderstand ist, wobei der Zellenwiderstand entweder gemessen oder geschätzt wird. Die relative Feuchte der Kathode und die Stapeltemperatur könnten auch als Eingaben mit der korrigierten Spannung verwendet werden, um einen präziseren Platinoxidationszustand zu erzeugen. Die Schätzung von Platinoxidbedeckung könnte empirisch basiert oder von fundamentalerer Form sein.
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3 ist ein Flussdiagramm 60 zum Ermitteln und Verwenden eines geforderten Mindestleistungswerts von dem Brennstoffzellenstapel 12, der, wie vorstehend erläutert wurde, den Oxidationszustand des Katalysators in den Brennstoffzellen 30 berücksichtigt. Der Algorithmus ermittelt und/oder fragt die durchschnittliche Zellenspannung, die Stromdichte des Stapels und den Innenwiderstand der Membranen der Zellen 30 bei Feld 62 unter Verwenden einer beliebigen geeigneten Technik, von denen viele dem Fachmann bekannt sein dürften, durch verschiedene Mess-und/oder Schätzprozesse ab. Der Algorithmus nutzt diese Werte bei Feld 64, um, wie vorstehend erwähnt wurde, die IR-korrigierte durchschnittliche Zellenspannung der Brennstoffzellen 30 in dem Stapel 12 zu berechnen. Dann nutzt der Algorithmus die IR-korrigierte durchschnittliche Zellenspannung bei Feld 66, um den Oxidationszustand des Platins oder eines anderen Katalysators zu ermitteln. Andere Parameter, wie etwa Stapeltemperatur, Membranbefeuchtung, etc. können ebenfalls genutzt werden, um den Oxidationszustand des Platins bei Bedarf zu ermitteln. Dann nutzt der Algorithmus den Oxidatonszustand des Platins bei Feld 68, um den maximalen durchschnittlichen Zellenspannungssollwert der Brennstoffzellen 30 in dem Stapel 12 zu ermitteln. Der Spannungssollwert kann eine beliebige Spannung sein, die die Platinpartikel weiter oxidieren lässt, wobei der Spannungssollwert wie vorstehend erläutert abhängig von dem Oxidationszustand des Katalysators angehoben werden kann. Dieser Spannungssollwert wird dann genutzt, um eine Mindestleistungsforderung des Brennstoffzellenstapels 12 bei Feld 70 zu ermitteln, so dass die von dem Stapel 12 abgegriffene Leistung die Brennstoffzellen 30 bei diesem Spannungssollwert arbeiten lässt. Die von dem Stapel 12 erzeugte Leistung, die über den für normalen Fahrzeugbetrieb erforderlichen Wert hinausgeht, wird dann bei Feld 72 genutzt, um abhängig von dem Leistungswert und anderen Faktoren die Batterie zu laden oder in einer Komponente in dem System 10 dissipiert zu werden.
