DE102015121934A1 - Systeme und Verfahren zum Validieren detektierter Lecks in einem Brennstoffzellensystem - Google Patents

Systeme und Verfahren zum Validieren detektierter Lecks in einem Brennstoffzellensystem Download PDF

Info

Publication number
DE102015121934A1
DE102015121934A1 DE102015121934.4A DE102015121934A DE102015121934A1 DE 102015121934 A1 DE102015121934 A1 DE 102015121934A1 DE 102015121934 A DE102015121934 A DE 102015121934A DE 102015121934 A1 DE102015121934 A1 DE 102015121934A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
leak
anode
cathode
measured
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102015121934.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015121934B4 (de
Inventor
Stephen D. Pace
Jun Cai
Manish Sinha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102015121934A1 publication Critical patent/DE102015121934A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015121934B4 publication Critical patent/DE102015121934B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04104—Regulation of differential pressures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04388—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04402—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode exhausts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04432—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04664—Failure or abnormal function
    • H01M8/04679—Failure or abnormal function of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04783—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04895—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04949—Electric variables other electric variables, e.g. resistance or impedance
    • H01M8/04952—Electric variables other electric variables, e.g. resistance or impedance of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

Es sind Systeme und Verfahren zum Detektieren und Validieren eines Lecks in einem Brennstoffzellensystem dargestellt. Bei gewissen Ausführungsformen können verschiedene Einstellpunkte des Brennstoffzellenstapels so eingestellt werden, dass angemessene H2-Strömungsdaten erhalten werden können, um ein H2-Leck und/oder einen Ort eines derartigen Lecks zu identifizieren und zu validieren. Bei einigen Ausführungsformen können H2-Strömungsdaten durch Einstellen gewisser Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen und/oder -moden und Messen von Strömungsdaten unter derartigen verschiedenen Betriebsbedingungen erhalten werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Detektieren und Validieren von Lecks in einem Brennstoffzellensystem. Genauer, jedoch nicht ausschließlich, betrifft diese Offenbarung Systeme und Verfahren zum Detektieren und Validieren von Lecks in einem Anodenteilsystem eines Brennstoffzellensystems.
  • HINTERGRUND
  • Personenfahrzeuge können Brennstoffzellen-(”FC”)-Systeme aufweisen, um bestimmte Merkmale von elektrischen Systemen und Antriebsstrangsystemen eines Fahrzeugs mit Leistung zu beaufschlagen. Zum Beispiel kann ein FC-System in einem Fahrzeug verwendet werden, um Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs des Fahrzeugs direkt (zum Beispiel unter Verwendung elektrischer Antriebsmotoren und dergleichen) und/oder über ein Zwischenbatteriesystem zu betreiben. Wasserstoff ist ein möglicher Brennstoff, der in einem FC-System verwendet werden kann. Wasserstoff ist ein sauberer Brennstoff, der dazu verwendet werden kann, effizient Elektrizität in einem FC-System zu erzeugen. Ein Wasserstoff-FC-System ist eine elektrochemische Vorrichtung, die einen Elektrolyten zwischen einer Anode und einer Kathode aufweisen kann. Die Anode nimmt Wasserstoffgas auf, und die Kathode nimmt Sauerstoff oder Luft auf. Das Wasserstoffgas wird in der Anode aufgespalten, um freie Wasserstoffprotonen und Elektronen zu erzeugen. Die Wasserstoffprotonen können selektiv über den Elektrolyten geleitet werden. Die Elektronen von der Anode können nicht durch den Elektrolyt gelangen und werden somit durch eine Last geführt, in der sie Arbeit verrichten, bevor sie an die Kathode geliefert werden. Die Wasserstoffprotonen reagieren mit dem Sauerstoff und den Elektronen in der Kathode, um Wasser zu erzeugen.
  • Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (”PEMFC”) können in FC-betriebenen Fahrzeugen verwendet werden. Die PEMFC umfasst allgemein eine protonenleitende Festpolymerelektrolytmembran, wie eine Perfluorsulfonsäuremembran. Eine Anode und Kathode, die in einer PEMFC enthalten sind, können fein geteilte Katalysatorpartikel (beispielsweise Platinpartikel) aufweisen, die auf Kohlenstoffpartikeln geträgert und mit einem Ionomer gemischt sind. Die katalytische Mischung kann auf entgegengesetzten Seiten der Membran aufgetragen sein.
  • Die Fähigkeit, Lecks von einem Anodenteilsystem zu identifizieren und zu reduzieren, ist eine Betrachtung beim Erreichen eines fortgesetzten Leistungsvermögens eines PEMFC-Systems und der Einhaltung bestimmter gesetzlicher Anforderungen hinsichtlich Emission. Insbesondere kann ein Wasserstoff-(”H2”)-Leck in einem Anodenteilsystem unter anderem die Gesamteffizienz eines PEMFC Systems reduzieren und/oder eine Konzentration von H2-Emissionen erhöhen. Die gesetzlichen Anforderungen können eine genaue Identifizierung von H2-Lecks in einem PEMFC-System erforderlich machen, um unter anderem dafür zu sorgen, dass bestimmte reaktive und/oder mildernde Maßnahmen ergriffen werden, wenn H2 von dem Anodenteilteilsystem verloren geht und/oder um das Auftreten von falschen Leckdetektionen zu reduzieren. Herkömmliche Verfahren zur Identifizierung von PEMFC-Lecks können jedoch auf eine Identifizierung von Lecks während einer Laufzeit der PEMFC beschränkt sein und können möglicherweise keine angemessenen Daten der Anoden-H2-Strömung verwenden, um ein Leck und/oder einen Ort eines Lecks in einem PEMFC-System mit ausreichender Genauigkeit zu identifizieren und zu validieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Systeme und Verfahren, die hier dargestellt sind, können in Verbindung mit einer Identifizierung von Lecks in einem Anodenteilsystem eines PEMFC-Systems verwendet werden. Insbesondere können Ausführungsformen der offenbarten Systeme und Verfahren in Verbindung mit der Identifizierung und Validierung von H2-Lecks in einem PEMFC-System verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann ein PEMFC-System ein Anodenabteil und ein Kathodenabteil aufweisen. Wie hier verwendet ist, kann ein PEMFC-System eine einzelne Zelle aufweisen oder kann alternativ mehrere Zellen aufweisen, die in einer Stapelkonfiguration angeordnet sind. Der FC-Stapel kann ein Kathodeneingangsgas, typischerweise eine Luftströmung aufnehmen, die durch den Stapel über einen Verdichter bzw. Kompressor getrieben wird. Sauerstoff, der von dem Stapel nicht verbraucht wird und/oder ein Teil der Luft kann als Kathodenabgas ausgegeben werden, das Wasser als ein Stapelnebenprodukt enthalten kann. Der FC-Stapel nimmt auch ein Anoden-H2-Eingangsgas auf, das in die Anodenseite des Stapels strömt.
  • Ein FC-Stapel kann eine Serie von bipolaren Platten umfassen, die zwischen mehreren Membranelektrodenbaugruppen positioniert sind (z. B. eine Baugruppe aus einer katalytischen Anodenmischung, einer katalytischen Kathodenmischung und eine Membran). Die bipolaren Platten weisen eine Anodenseite und eine Kathodenseite für benachbarte Brennstoffzellen in dem Stapel auf. Anodengasströmungskanäle können an der Anodenseite der bipolaren Platten vorgesehen sein, die eine Strömung von Anodenreaktandengas zu jeweiligen Membranelektrodenbaugruppen ermöglichen. An der Kathodenseite der bipolaren Platten können Kathodengasströmungskanäle vorgesehen sein, die ermöglichen, dass das Kathodenreaktandengas an die jeweiligen Membranelektrodenbaugruppen strömen kann. Eine Endplatte kann Anodengasströmungskanäle aufweisen, und die andere Endplatte kann Kathodengasströmungskanäle aufweisen. Die bipolaren Platten und Endplatten können aus einem leitenden Material, wie rostfreiem Stahl oder einem leitenden Komposit bzw. Verbundmaterial bestehen. Die Endplatten können die von den Brennstoffzellen erzeugte Elektrizität aus dem Stapel heraus leiten. Die bipolaren Platten können ferner auch Strömungskanäle aufweisen, durch die ein Kühlfluid strömen kann.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Validieren eines Lecks in einem Anodenteilsystem eines FC-Systems umfassen, dass bestimmt wird, dass ein erster gemessener Leckdurchfluss in dem Anodenteilsystem eine erste Referenzdurchflussschwelle überschreitet. Eine Druckvorspannung von Anode zu Kathode sowie eine Stromdichte des FC-Systems können auf Referenzniveaus eingestellt werden. Nach Einstellen der Druckvorspannung von Anode zu Kathode und der Stromdichte auf die Referenzniveaus kann ein zweiter gemessener Leckdurchfluss gemessen werden.
  • Es kann eine Mehrzahl gemessener Leckdurchflüsse, die an einer Mehrzahl von Druckvorspannungspegeln von Anode zu Kathode erhalten wurden, mit dem zweiten gemessenen Leckdurchfluss verglichen werden. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die Druckvorspannung von Anode zu Kathode erhöht werden. Nach Erhöhen der Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann bestimmt werden, dass ein dritter gemessener Leckdurchfluss den zweiten gemessenen Leckdurchfluss überschreitet. Die Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann dann verringert werden. Nach Verringerung der Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann bestimmt werden, dass ein vierter gemessener Leckdurchfluss kleiner als ein zweiter gemessener Durchfluss und ein dritter gemessener Leckdurchfluss ist. Auf Grundlage des Vergleichs der Mehrzahl gemessener Leckdurchflüsse und des zweiten gemessenen Leckdurchflusses kann ein Leck identifiziert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner umfassen, dass ein Leckort in dem FC-System identifiziert wird. Beispielsweise kann bei gewissen Ausführungsformen ein Druck in dem Kathodenteilsystem des FC-Systems erhöht werden. Nach Erhöhen des Drucks in dem Kathodenteilsystem kann ein fünfter gemessener Leckdurchfluss gemessen werden. Es kann bestimmt werden, dass der fünfte gemessene Leckdurchfluss im Wesentlichen ähnlich dem zweiten gemessenen Leckdurchfluss ist, und auf Grundlage der Bestimmung kann ein Leckort in dem Kathodenteilsystem identifiziert werden. Bei weiteren Ausführungsformen kann bestimmt werden, dass der fünfte gemessene Leckdurchfluss größer als der zweite gemessene Leckdurchfluss ist, und auf Grundlage der Bestimmung kann ein Leckort in dem Anodenteilsystem identifiziert werden.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner umfassen, dass das identifizierte Leck bestätigt und/oder anderweitig validiert wird. Beispielsweise kann eine Druckverfallsrate des Anodenteilsystems während eines Abschaltbetriebs des FC-Systems überwacht werden. Ein identifiziertes Leck kann auf Grundlage einer Bestimmung, dass die Verfallsrate schneller als eine Referenzschwellenverfallsrate ist, bestätigt und/oder anderweitig validiert werden.
  • Bei noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren umfassen, dass zumindest eine Schutzmaßnahme in Ansprechen auf ein Identifizieren des Lecks implementiert wird, um einen Schaden an dem FC-System zu mindern. Beispielsweise kann in Ansprechen auf das Identifizieren eines Lecks ein Abschaltbetrieb in dem FC-System ausgelöst werden. Bei weiteren Ausführungsformen kann ein Injizieren von Wasserstoff in das FC-System in Ansprechen auf das Identifizieren eines Lecks prompt beendet werden.
  • Bei gewissen Ausführungsformen kann das vorher erwähnte Verfahren zumindest teilweise durch Steuerelektronik ausgeführt werden, die einem PEMFC-System zugeordnet und/oder unter Verwendung eines nicht transistorischen computerlesbaren Mediums, das zugeordnete ausführbare Anweisungen speichert, implementiert ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nicht beschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der Offenbarung sind beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung mit Bezug auf die Figuren enthalten, in welchen:
  • 1 ein Diagramm eines PEMFC Systems gemäß Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, zeigt.
  • 2 ein Konzeptdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren und Validieren eines Lecks in einem PEMFC-System gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigt.
  • 3 eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Schätzung der Leckströmung über die Zeit während eines simulierten Anodenleckereignisses zeigt, gemäß hier offenbarten Ausführungsformen veranschaulicht.
  • 4 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Detektieren und Validieren eines Lecks in einem FC-System gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es ist eine detaillierte Beschreibung von Systemen und Verfahren in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nachfolgend vorgesehen. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, sei zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf irgendeine Ausführungsform beschränkt ist, sondern stattdessen zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Äquivalente enthält. Zusätzlich können, während zahlreiche spezifische Details in der folgenden Beschreibung dargestellt sind, um ein vollständiges Verständnis der hier offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, einige Ausführungsformen ohne einige oder alle dieser Details ausgeführt werden. Überdies ist zu Zwecken der Klarheit bestimmtes technisches Material, das in der Technik bekannt ist, nicht detailliert beschrieben worden, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden.
  • Die Ausführungsformen der Offenbarung werden am besten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, wie allgemein in den Figuren hier beschrieben und veranschaulicht ist, können in einer breiten Vielzahl verschiedener Konfigurationen angeordnet und ausgelegt sein. Somit ist die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Systeme und Verfahren der Offenbarung nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der Offenbarung, wie beansprucht ist, zu beschränken, sondern ist lediglich repräsentativ für mögliche Ausführungsformen der Offenbarung. Zusätzlich müssen die Schritte eines Verfahrens nicht unbedingt in einer spezifischen Reihenfolge oder sogar sequentiell ausgeführt werden, noch müssen die Schritte nur einmal ausgeführt werden, sofern es nicht anderweitig festgelegt ist.
  • Systeme und Verfahren, die hier bereitgestellt sind, können in Verbindung mit einem Detektieren, Validieren und/oder Managen eines Lecks von H2 in einem Anodenteilsystem eines PEMFC-Systems verwendet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können verschiedene FC Stapel-Einstellpunkte so eingestellt werden, dass angemessene Daten über die H2-Strömung erhalten werden können, um ein H2-Leck und/oder einen Ort eines solchen Lecks zumindest teilweise auf Grundlage der Strömungsdaten zu identifizieren und zu validieren. Bei einigen Ausführungsformen können derartige H2-Strömungsdaten durch Einstellen bestimmter Betriebsparameter des PEMFC-Systems (z. B. Systemdrücke und/oder Leistungsstufen) unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen und/oder -Moden (z. B. Stapellauf-, Leerlauf-/Standby- und/oder Abschalt-Moden der Brennstoffzelle) und Messung von Strömungsdaten unter solchen verschiedenen Betriebsbedingungen erhalten werden.
  • 1 zeigt ein Diagramm eines PEMFC-Systems 102, das in einem Fahrzeug 100 enthalten ist, gemäß hier offenbarter Ausführungsformen. Das Fahrzeug 100 kann ein Kraftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Flugzeug und/oder irgendein anderer Typ von Fahrzeug sein und kann irgendeinen geeigneten Typ von Antriebsstrang aufweisen, der zur Integration der hier offenbarten Systeme und Verfahren geeignet ist. Zusätzliche Ausführungsformen der offenbarten Systeme und Verfahren können in Verbindung mit jeder anderen Art von FC-System verwendet werden, einschließlich zum Beispiel stationäre Brennstoffzellensystemen (z. B. Generatoren). Wie gezeigt ist, kann das Fahrzeug 100 ein PEMFC-System 102 aufweisen, das derart konfiguriert ist, elektrische Leistung für bestimmte Komponenten des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. Beispielsweise kann das PEMFC-System 102 so konfiguriert sein, Leistung für Komponenten eines elektrischen Antriebsstrangs des Fahrzeugs 100 bereitzustellen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das PE MFC-System 102 derart konfiguriert sein, Leistung direkt an elektrische Antriebsstrangkomponenten bereitzustellen. Bei gewissen Ausführungsformen kann das PEMFC-System 102 konfiguriert sein, um Leistung für Komponenten eines elektrischen Antriebsstrangs über ein Zwischenbatteriesystem (nicht gezeigt) bereitzustellen. Bei weiteren Ausführungsformen kann das PEMFC-System 102 derart konfiguriert sein, Leistung an ein oder mehrere andere Batteriesysteme zu liefern, einschließlich Niederspannungsbatteriesystemen (z. B. Bleisäure-12 V-Kraftfahrzeugbatterien), die elektrische Energie an eine Vielzahl von Systemen des Fahrzeugs 100 liefern, einschließlich beispielsweise elektrische Kühlmittelpumpen, Beleuchtungssystemen, Audiosystemen und/oder dergleichen.
  • Das PEMFC-System 102 kann eine einzelne Zelle oder mehrere Zellen aufweisen, die in einer Konfiguration eines PEMFC-Stapels 104 angeordnet sind, und kann gewisse PEMFC-Systemelemente und/oder -merkmale, wie oben beschrieben ist, enthalten. Der FC-Stapel 104 kann eine Anodenseite und eine Kathodenseite aufweisen. Ein Verdichter 108 kann eine Luftströmung an die Kathodenseite des FC-Stapels 104 auf eine Kathodeneingangsleitung 106 durch eine Wasserdampfübertragungs-(”WVT”)-Einheit 110 liefern, die die Kathodeneingangsluft befeuchtet. Kathodenabgas kann von dem FC-Stapel 104 über eine Kathodenabgasleitung 112 durch ein Gegendruckventil 114 ausgegeben werden. Ein Drucksensor 116 kann den Druck der Kathodenabgasleitung 116 messen.
  • Die Anodenseite des FC-Stapels 104 kann Wasserstoffgas von einer Wasserstoffquelle 124 auf einer Anodeneingangsleitung 122 aufnehmen und ein Anodenrückführungsgas auf einer Anodenrückführungsleitung 126 bereitstellen. Wenn eine Spülung oder ein Ablassen der Gase in der Anodenseite des Stapels 104 gewünscht ist, kann Anodenabgas in die Kathodenleitung 106 durch ein Ventil 128 abgelassen werden, das in der Anodenabgasleitung 120 vorgesehen sein kann. Ein Drucksensor 134 kann an einer Stelle in dem Anodenteilsystem vorgesehen sein, wie in der Anodenrückführungsleitung 126, um einen Druck der Anodenseite des FC-Stapels 104 zu messen.
  • Das PEMFC-System 102 und/oder zugeordnete Systeme und/oder Komponenten können kommunikativ mit einem zugeordneten Steuersystem 136 gekoppelt sein. Das Steuersystem kann so konfiguriert sein, gewisse Betriebsabläufe des PEMFC-Systems 102 und/oder zugeordneter Systeme und/oder Komponenten zu überwachen und zu steuern. Beispielsweise kann neben anderen Betriebsabläufen das Steuersystem 136 Druckinformationssignale von Drucksensoren 116, 118, 134 aufnehmen und verschiedene Betriebsabläufe des FC-Stapels 104 zumindest teilweise basierend auf solche Information steuern. Beispielsweise kann das Steuersystem 136 derart konfiguriert sein, Start-, Abschalt-, Lade-, Entlade- und/oder Diagnose-Betriebsabläufe des PEMFC-Systems 102 zu überwachen und zu steuern. Bei gewissen Ausführungsformen kann das Steuersystem 136 derart konfiguriert sein, ein Leck in dem PEMFC-System 102 zu detektieren und/oder anderweitig zu validieren und/oder eine der Ausführungsformen der offenbarten Systeme und Verfahren zu implementieren.
  • 2 zeigt ein Konzeptdiagramm 200 eines Verfahrens zum Detektieren und Validieren eines Lecks in einem Anodenteilsystem eines PEMFC-Systems gemäß hier offenbarten Ausführungsformen. Bei gewissen Umständen kann eine Leckströmung, die einem H2-Leck in einem Anodenteilsystem zugeordnet ist, basierend auf Information berechnet werden, die aus einer Überwachung eines Druckverfalls des Anodenteilsystems erhalten wird, wenn ein zugeordneter Injektor nicht auslöst (z. B. basierend auf Messungen, die von zugeordneten Drucksensoren und/oder dergleichen erhalten werden). Beispielsweise können Druckablesungen nach einer Detektion einer abfallenden Flanke eines Impulses, der einem Injektorsteuersystem zugeordnet ist, zu speichern begonnen werden, und die Speicherung kann stoppen, wenn der Injektor erneut auszulösen beginnt. Auf Grundlage derartiger Ablesungen kann ein Druckverfall des Anodenteilsystems bestimmt werden.
  • Eine Anzahl von Druckablesungsabtastungen kann zumindest teilweise basierend auf einer Stromdichte des PEMFC-Systems variieren, wenn bei einer relativ hohen Stromdichte Injektionen häufiger sind und/oder der Injektor für relativ längere Perioden aktiv ist. Bei geringeren Stromdichten kann der Injektor für eine relativ kürzere Periode auslösen, wodurch mehr Druckablesungen während der relativ längeren Verfallsperiode ermöglicht werden. Die Druckdaten können mit neuen Ablesungen aktualisiert werden, wenn der Injektor ein erneutes Auslösen stoppt.
  • Es kann eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden, um einen Leckdurchfluss von dem Anodenteilsystem basierend auf der gemessenen Druckinformation zu bestimmen. Beispielsweise kann ein Leckdurchfluss basierend auf einem Massengleichgewichtsverfahren und/oder einem Druckverfallsverfahren bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können diese Verfahren auf dem Folgenden basieren: ṅleak = ṅinj – ṅcons – ṖV / RT Gleichung 1 wobei ṅleak eine Leckströmung ist, ṅinj eine Injektorströmung ist, ṅcons eine H2-Verbrauchsrate ist und ṖV / RT ein Durchfluss aufgrund einer Änderung des Anodendruck ist. Bei gewissen Ausführungsformen kann das Massengleichgewichtsverfahren bei Hochleistungsbetriebsbedingungen verwendet werden, wenn die Injektorabschaltzeit relativ kürzer ist. Das Druckverfallsverfahren kann bei Niederleistungsbetriebsbedingungen verwendet werden, wenn die Injektorabschaltzeit relativ länger ist.
  • Bei gewissen Ausführungsformen kann ein Signal, das einem detektierten Leckdurchfluss zugeordnet ist, der unter Verwendung der vorher erwähnten Verfahren erhalten ist, relativ verrauscht sein, was eine Bestimmung schwierig macht, wenn ein Leck anfänglich auftritt. Die Genauigkeit des detektierten Leckdurchflusssignals kann auch von der Genauigkeit der Druck- und Stromsensoren abhängig sein, die verwendet werden, um zugeordnete Druck- und Strominformationen zu erhalten.
  • Gemäß hier offenbarten Ausführungsformen können genauere H2-Strömungsdaten durch Einstellen gewisser Betriebsparameter und/oder Bedingungen des PEMFC-Systems (z. B. Systemdrücke und/oder Leistungspegel) unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen und/oder -moden (z. B. Stapellauf-, Leerlauf-/Standby- und/oder Abschaltmoden der Brennstoffzelle) und Messen von Strömungsdaten unter derartigen verschiedenen Betriebsbedingungen erhalten werden. Beispielsweise können Stapelbetriebsbedingungen während eines FC-Stapellauf- und/oder Leerlauf-/Standby-Modus eingestellt werden, und es kann eine resultierende Antwort in einem zugeordneten detektierten Leckdurchflusssignal überwacht werden. Während eines FC-Stapelabschaltmodus kann eine Verfallsrate des Anodensystemdrucks, wenn der Injektor abgeschaltet ist, überwacht werden.
  • Das in Verbindung mit dem Konzeptdiagramm 200 von 2 dargestellte Verfahren kann Ausführungsformen der vorher erwähnten Systeme und Verfahren implementieren. Das gezeigte Konzeptdiagramm 200 zeigt einen gemessenen Druck 204 (z. B. gemessen in kPa) über die Zeit 202 eines Kathodenteilsystems 216 und eines Anodenteilsystems 214 während verschiedener Betriebsmoden (z. B. Lauf 206, Standby/Leerlauf 208, Abschaltung 212). Es ist auch eine beispielhafte Stromdichte 218 in Verbindung mit den verschiedenen gemessenen Drücken 214, 216 gezeigt. Das Verfahren kann eine Anzahl von Schritten 220–230 umfassen, wobei jeder Schritt einem Betriebsmodus 206, 208 und 212 des PEMFC-Systems zugeordnet ist. Beispielsweise können Schritte 220–224 und 228 einem Laufmodus 206 des PEMFC-Systems zugeordnet sein, Schritt 226 kann einem Standby/Leerlaufmodus 208 des PEMFC-Systems zugeordnet sein und Schritt 230 kann einem Abschaltmodus 212 des PEMFC-Systems zugeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Standby-/Leerlaufmodus 208 ein Teilbetriebsmodus eines Laufmodus 206 sein, wenn das PEMFC-System mit relativ geringer Stromdichte arbeitet.
  • Bei Schritt 220 kann ein Leckdurchfluss basierend auf einer Änderung in dem Anodenteilsystemdruck kontinuierlich berechnet werden, um ein Leckdurchflusssignal zu erzeugen. Wenn ein Pegel eines Leckdurchflusssignals eine erste Schwelle überschreitet und alle Anodenventile geschlossen sind, kann ein erwartetes Anodenteilsystemleck identifiziert werden. Ein erwartetes Anodenteilsystemleck kann ähnlicherweise basierend auf einem Pegel eines Leckdurchflusssignals identifiziert werden, das eine zweite Schwelle überschreitet, wenn alle Anodenventile offen sind, wie es auftreten kann, wenn ein Leck aufgrund in den offenen Zustand gesaugter Anodenventile vorhanden ist. Sobald ein erwartetes Anodenteilsystemleck detektiert ist, kann ein Pegel eines zugeordneten Leckdurchflusssignals gespeichert werden, wie hier als LA bezeichnet ist. Eine Stromdichte des PEMFC-Systems und der Druckvorspannung von Anode zu Kathode können ebenfalls gespeichert werden.
  • Nachdem ein Leckdurchfluss LA gespeichert ist, können bei Schritt 222 Einstellpunkte für die Stromdichte 218 und die Druckvorspannung von Anode zu Kathode auf gewisse Einstellniveaus eingestellt werden. Beispielsweise kann die Stromdichte 218 auf 0,03 A/cm2 eingestellt werden, und die Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann auf 20 kPa eingestellt werden, obwohl auch andere Einstellniveaus in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet sein können. Unter diesen Bedingungen kann der neue Pegel des Leckdurchflusssignals, wie hier als LB bezeichnet ist, gespeichert werden. Bei gewissen Ausführungsformen können die verwendeten Einstellpunkte basierend auf Leckcharakterisierungstests identifiziert werden, die so ausgelegt sind, um ein H2-Leck in einem Anodenteilsystem zu simulieren, und können Referenzbedingungen zu Vergleichszwecken bezüglich des Lecksignals repräsentieren.
  • Bei Schritt 224 kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode erhöht werden. Beispielsweise kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode von 20 kPa auf 40 kPa eingestellt werden, obwohl andere Zunahmen ebenfalls in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet sein können. Nach der Zunahme kann der neue Pegel des Leckdurchflusssignals, wie hier als LC1 bezeichnet ist, gespeichert werden. Durch Erhöhen der Druckvorspannung von Anode zu Kathode sollten der Anodendruck und der Leckdurchfluss zunehmen, was durch Vergleich von LC1 mit LB bestätigt sein kann.
  • Nach der Zunahme der Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode verringert werden. Beispielsweise kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode von 40 kPa auf 10 kPa eingestellt werden, obwohl auch andere Abnahmen ebenfalls in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet sein können. Nach der Abnahme kann der neue Pegel des Leckdurchflusssignals, wie hier als LC2 bezeichnet ist, gespeichert werden. Durch Verringerung der Druckvorspannung von Anode zu Kathode sollten der Anodendruck und der Leckdurchfluss abnehmen, was durch Vergleich von LC2 mit LB bestätigt werden kann. Gleichermaßen kann LC2 mit LC1 verglichen werden. In dem Fall eines Lecks in dem Anodenteilsystem sollte LC1 größer als LC2 sein.
  • Bei Schritt 226 kann das PEMFC-System in einen Standby-/Leerlaufbetriebsmodus 208 eingestellt werden. Während der Bedingungen des Standby-/Leerlaufbetriebsmodus 208 können, wenn der Injektor bei relativ geringer Frequenz auslösen kann, mehr Abtastpunkte verfügbar sein, um den Druckverfall in dem Anodenteilsystem zu berechnen. Unter anderem können diese zusätzlichen Abtastpunkte eine genauere Leckdurchflussbestimmung ermöglichen. Zusätzlich kann die Druckverfallsrate in dem Anodenteilsystem überwacht werden, und es können unnormale überwachte Verfallsraten verwendet werden, um erwartete Lecks in dem Anodenteilsystem zu validieren. Der Pegel des Leckdurchflusssignals, wie hier als LD bezeichnet ist, kann gespeichert werden. Zusätzlich kann auch die Änderungsrate des Pegels des Leckdurchflusssignals, wie hier als dLD bezeichnet ist, gespeichert werden.
  • Bei gewissen Ausführungsformen kann die Änderungsrate des Pegels des Leckdurchflusssignals mit einer Schwellenverfallsrate verglichen werden, wie er hier als KE bezeichnet ist. Die Schwellenverfallsrate kann auf eine Vielzahl von Wegen bestimmt werden. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen die Schwellenverfallsrate eine Verfallsrate umfassen, die so kalibriert ist, um eine akzeptable Leistungsfähigkeit bezüglich der Validierung einer Leckdetektion zu erreichen. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Schwellenverfallsrate basierend auf Tests und/oder einer Charakterisierung eines PEMFC-Systems (z. B. eines nicht leckenden Systems) bestimmt werden, um eine Nenn-Leckrate des PEMFC-Systems zu bestimmen.
  • Bei Schritt 228 kann ein Leckort in dem PEMFC-System bestimmt werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann diese Bestimmung ausgeführt werden, während das PEMFC-System in einem Laufbetriebsmodus 206 eingestellt ist. Um einen Leckort in dem PEMFC-System zu identifizieren, kann der Kathodendruck erhöht werden. Die Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann beibehalten werden. Beispielsweise kann der Kathodendruck auf 150 kPa erhöht werden, obwohl andere Zunahmen ebenfalls in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können, während die Druckvorspannung von Anode zu Kathode bei 20 kPa beibehalten werden kann. Nach der Zunahme kann der neue Pegel des Leckdurchflusssignals, wie hier als LE bezeichnet ist, gespeichert werden. Durch Beibehalten der Druckvorspannung von Anode zu Kathode und Erhöhen des Kathodendrucks, falls der Pegel des Leckdurchflusssignals konstant bleibt (d. h. LE = LB), kann dann bestimmt werden, dass das Leck in dem Kathodenteilsystem angeordnet ist. Wenn der Pegel des Leckdurchflusssignals zunimmt (d. h. LE > LB), kann dann der Leckort ein Überbord-Leck von dem Anodenteilsystem sein (z. B. ein Leck in die Umgebung, wie eines, das, ohne darauf beschränkt zu sein, durch ein Plattendichtungsleck des PEMFC-Systems, einen leckenden Wasserstoffinjektor, ein Leck in der Wasserstofflieferleitung und/oder dergleichen bewirkt ist).
  • Bei gewissen Ausführungsformen kann ein Leck bei Schritt 230 durch Überwachen einer Verfallsrate des Drucks des Anodenteilsystems während eines Abschaltmodus 212 des PEMFC-Systems bestätigt werden. Falls die Verfallsrate des Drucks des Anodenteilsystems, wie hier als dLF bezeichnet ist, schneller als eine Schwellenverfallsrate ist, kann ein Leck in dem PEMFC-System bestätigt werden (d. h. eine Nennverfallsrate, die kleiner als die Schwellenverfallsrate ist, braucht keinem Leck zugeordnet sein, während eine schnellere Verfallsrate, die die Schwelle überschreitet, einem unnormalen Zustand zugeordnet werden kann, wie einem H2-Leck, das einen schnelleren Druckabfall bewirkt). Wenn die Verfallsrate des Drucks des Anodenteilsystems geringer als die Schwellenverfallsrate ist, braucht in dem PEMFC-System kein Leck bestätigt zu werden.
  • Bei gewissen Ausführungsformen können die Schritte 220–228 innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer (z. B. 1 Sekunde oder weniger) ausgeführt werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann eine derartige Periode eine Leckidentifikation und/oder -bestätigung vor einem Beginn eines Schadens, der aus einem ernsthafteren Leck resultiert, ermöglichen.
  • Es sei angemerkt, dass eine Anzahl von Varianten an den Konzepten, die in Verbindung mit 2 dargestellt sind, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung durchgeführt werden kann. Beispielsweise können ohne Beschränkung bei einigen Ausführungsformen einige oder alle der Schritte 220–230 in verschiedenen Reihenfolgen und/oder während verschiedener Betriebsmoden 206–212 ausgeführt werden. Somit sei angemerkt, dass 2 nur zu Zwecken der Veranschaulichung und Erläuterung und nicht als Beschränkung vorgesehen ist.
  • 3 zeigt einen Graphen 300, der eine beispielhafte Schätzung eines Leckdurchflusses 304 (z. B. gemessen in Mol/Sekunde) über die Zeit 302 (z. B. gemessen in Sekunden) während eines Anodenleckereignisses gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigt. Insbesondere zeigt der Graph 300 ein beispielhaftes Signal 310 eines detektierten Leckdurchflusses während eines simulierten Lecks beginnend zum Zeitpunkt 306 und endend beim Zeitpunkt 308. Wie in Verbindung mit dem Graphen 300 dargestellt ist, weist das Signal 310 eines detektierten Leckdurchflusses eine Zunahme nach der Einführung des simulierten Lecks (d. h. nach Zeitpunkt 306) und eine Abnahme nach Beendigung des simulierten Lecks (d. h. nach Zeitpunkt 308) auf. Gemäß hier offenbarten Ausführungsformen kann ein Leck in dem Anodenteilsystem eines PEMFC-Systems zumindest teilweise basierend auf einem derartigen Leckdurchflusssignal validiert werden.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Detektion eines Lecks in einem PEMFC-System gemäß hier offenbarten Ausführungsformen. Das gezeigte Verfahren 400 kann zumindest teilweise unter Verwendung eines Steuersystems und/oder eines oder mehrerer Ventile, Druckregler und/oder Sensoren, Stromsensoren (z. B. Stromdichtesensoren), Durchflusssensoren und/oder dergleichen, die einem PEMFC-System zugeordnet sind, ausgeführt werden, obwohl auch andere geeignete Systeme und/oder eine Kombination von Systemen verwendet werden kann.
  • Das Verfahren 400 kann bei 402 beginnen. Bei gewissen Ausführungsformen kann das Verfahren 400 auf Grundlage dessen gestartet werden, dass die PEMFC in ein Laufbetriebsmodell eintritt. In einem solchen Betriebsmodus kann eine Druckinformation des Anodenteilsystems kontinuierlich und/oder periodisch (z. B. auf Grundlage der Gleichung 1 und/oder dergleichen) überwacht werden, um erwartete Lecks gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zu identifizieren und/oder zu validieren.
  • Bei 404 kann Druckinformation des Anodenteilsystems empfangen werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Druckinformation des Anodenteilsystems von einem oder mehreren Drucksensoren empfangen werden, die dem Anodenteilsystem des PEMFC-Systems zugeordnet sind. Ein Leckdurchfluss kann bei 406 zumindest teilweise auf Grundlage der Druckinformation des Anodenteilsystems berechnet werden, um ein Leckdurchflusssignal zu erzeugen.
  • Bei 408 kann eine Bestimmung durchgeführt werden, ob das Leckdurchflusssignal eine Leckdurchflussschwelle überschreitet. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Leckdurchflussschwelle auf Grundlage eines Testens und/oder anderer Charakterisierung eines simulierten Überbordlecks in einem Anodenteilsystem eines PEMFC-Systems (z. B. über Leckdetektionstests) bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Schwelle eine minimal detektierbare Signalschwelle zur Detektion eines Überbordlecks in dem PEMFC-System umfassen. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen ein gesteuerter Durchfluss eines simulierten Überbordlecks reduziert werden, bis ein zugeordnetes Durchflusssignal eine Detektionsschwelle (z. B. eine minimale Detektionsschwelle) erreicht. Eine derartige Schwelle kann dann als die Leckdurchflussschwelle in Verbindung mit den offenbarten Ausführungsformen verwendet werden. Wenn das Leckdurchflusssignal die Leckdurchflussschwelle überschreitet, kann ein Leck erwartet werden, und das Verfahren 400 kann mit 410 fortfahren. Wenn das Leckdurchflusssignal die Leckdurchflussschwelle nicht überschreitet, kann das Verfahren 400 zu einer Beendigung bei 442 fortfahren.
  • Bei 410 kann ein Pegel des ersten Durchflusssignals, der dem Signalpegel zugeordnet ist, der bei der Bestimmung bei 408 verwendet wird, gespeichert werden. Die Druckvorspannung von Anode zu Kathode und die Stromdichte des PEMFC-Systems können eingestellt werden, um Einstellpegel bei 412 sicherzustellen. Beispielsweise kann bei bestimmten Ausführungsformen die Druckvorspannung von Anode zu Kathode auf 20 kPa eingestellt werden und die Stromdichte kann auf 0,03 A/cm2 eingestellt werden, obwohl andere Einstellpegel ebenfalls in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können. Bei gewissen Ausführungsformen können die eingestellten Pegel auf der Grundlage von Leckcharakterisierungstests identifiziert werden, die so ausgelegt sind, um ein H2-Leck in einem Anodenteilsystem zu simulieren, und können Referenzbedingungen zu Zwecken eines Lecksignalvergleichs repräsentieren.
  • Ein Pegel eines zweiten Durchflusssignals, der dem Signalpegel zugeordnet ist, der nach der Einstellung bei 412 auftritt, kann bei 414 gespeichert werden. Nach dem Speichern des Pegels des zweiten Durchflusssignals kann bei 416 die Druckvorspannung von Anode zu Kathode erhöht werden. Beispielsweise kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode von 20 kPa auf 40 kPa eingestellt werden, obwohl auch andere Abnahmen in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können. Nach der Zunahme kann bei 418 ein Pegel eines dritten Durchflusssignals gespeichert werden.
  • Bei 420 kann eine Bestimmung durchgeführt werden, ob der Pegel des dritten Durchflusssignals größer als der Pegel des zweiten Durchflusssignals ist. Demgemäß kann, wenn die Pegel des dritten Durchflusssignals kleiner als der Pegel des zweiten Durchflusssignals ist, kein Leck erwartet werden, und das Verfahren 400 kann zur Beendigung bei 442 fortfahren. Eine Erhöhung der Druckvorspannung von Anode zu Kathode in dem Fall eines Lecks kann in einem erhöhten Anodendruck und einem erhöhten Leckdurchfluss resultieren. Demgemäß kann, wenn der Pegel des dritten Durchflusssignals größer als der Pegel des zweiten Durchflusssignals ist, ein Leck erwartet werden, und das Verfahren 400 kann mit 422 fortfahren.
  • Die Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann bei 422 verringert werden. Beispielsweise kann die Druckvorspannung von Anode zu Kathode von 40 kPa auf 10 kPa eingestellt werden, obwohl auch andere Abnahmen in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können. Nach der Abnahme kann der Pegel des vierten Durchflusssignals bei 424 gespeichert werden.
  • Bei 426 kann ein Pegel eines vierten Durchflusssignals mit dem Pegel des zweiten Durchflusssignals und dem Pegel des dritten Durchflusssignals verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Pegel des vierten Durchflusssignals größer als die Pegel des zweiten und dritten Signals sind. Durch Verringern der Druckvorspannung von Anode zu Kathode sollten der Anodendruck und der Leckdurchfluss abnehmen. Demgemäß kann, wenn die Pegel des zweiten und dritten Durchflusssignals größer als der Pegel des vierten Durchflusssignals sind, ein Leck erwartet werden, und das Verfahren 400 kann mit 428 fortfahren. Andernfalls kann das Verfahren 400 zu einer Beendigung bei 442 fortfahren.
  • Das PEMFC-System kann bei 428 in einen Standby-/Leerlaufbetriebsmodus eingestellt werden, und es kann eine Druckverfallsrate in dem Anodenteilsystem überwacht werden. Während eines derartigen Betriebsmodus kann ein Injektor des PEMFC-Systems bei einer relativ geringen Frequenz zünden, was ermöglicht, dass mehr Abtastpunkte in Verbindung mit der Überwachung des Druckverfalls in dem Anodenteilsystem verwendet werden können. Bei 430 kann die überwachte Druckverfallsrate mit einer Druckverfallsratenschwelle (z. B. einer Schwelle, die einer Nenn-Verfallsrate zugeordnet ist, die durch Systemtests und/oder Charakterisierung und/oder dergleichen erhalten wird) verglichen werden. Wenn die überwachte Druckverfallsrate die Druckverfallsratenschwelle überschreitet, kann ein Leck erwartet werden, und das Verfahren 400 kann mit 432 fortfahren. Andernfalls kann das Verfahren 400 zu einer Beendigung bei 422 fortfahren.
  • Bei 432 kann zur Identifizierung eines Leckorts in dem PEMFC-System das PEMFC-System in einen Betriebsmodus gesetzt werden, der Druck des Kathodenteilsystems kann erhöht werden und die Druckvorspannung von Anode zu Kathode kann beibehalten werden. Beispielsweise kann der Kathodendruck auf 150 kPa erhöht werden, obwohl auch andere Zunahmen in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden können, während die Druckvorspannung von Anode zu Kathode bei 20 kPa beibehalten werden kann.
  • Nach der Zunahme kann bei 434 bestimmt werden, ob der Leckdurchfluss konstant ist. Wenn der Leckdurchfluss konstant ist, kann bestimmt werden, dass sich der Leckort in dem Kathodenteilsystem befindet, und das Verfahren 400 kann zu einer Beendigung bei 442 fortfahren. Wenn der Leckdurchfluss zunimmt, kann bestimmt werden, dass sich das Leck in dem Anodenteilsystem und/oder einem Überbordort befindet, und das Verfahren 400 kann mit 436 fortfahren.
  • Bei 436 kann die Druckverfallsrate in dem Anodenteilsystem überwacht werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann diese Druckverfallsrate während eines Abschaltmodus des PEMFC-Systems überwacht werden. Bei 438 kann die Druckverfallsrate mit einer Referenz-Schwellenverfallsrate verglichen werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Schwellenverfallsrate auf der Grundlage eines Testens und/oder Charakterisierung eines PEMFC-Systems bestimmt werden, um eine Nenn-Verfallsrate zu identifizieren. Wenn die Druckverfallsrate nicht schneller als die Schwellenverfallsrate ist, kann kein Leck bestätigt werden und das Verfahren 400 kann zu einer Beendigung bei 422 fortfahren. Wenn die Druckverfallsrate jedoch schneller als die Schwellendruckverfallsrate ist, kann das Verfahren 400 mit 440 fortfahren, wo ein Leck in dem Anodenteilsystem bestätigt werden und das PEMFC in eine oder mehrere Schutzmaßnahmen (z. B. Maßnahmen zum Schutz vor Schaden an dem System) eintreten kann. Beispielsweise kann bei weiteren Ausführungsformen das PEMFC-System in einen Abschaltmodus geschaltet werden, bei dem unter anderem Luft in den PEMFC-Stapel gepumpt werden kann. Bei weiteren Ausführungsformen kann das PEMFC-System in den Schnellstopp (z. B. einen schnellen Übergang von einem Laufmodus in einen Stoppmodus) eintreten, in welchem eine Wasserstoffinjektion in das PEMFC-System schnell beendet werden kann. Das Verfahren 400 kann bei 442 mit einer Beendigung fortfahren.
  • Bestimmte Systeme und Verfahren, die hier offenbart sind, können zumindest teilweise unter Verwendung eines oder mehrerer Computersysteme implementiert sein. Zum Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen ein Steuersystem, das einem PEMFC-System zugeordnet ist, zumindest teilweise unter Verwendung eines oder mehrerer Computersysteme implementiert sein. Die hier offenbarten Systeme und Verfahren beziehen sich nicht inhärent auf irgendeinen bestimmten Computer oder andere Vorrichtung und können durch eine geeignete Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware implementiert sein. Software-Implementierungen können ein oder mehrere Computerprogramme aufweisen, die ausführbaren Code/Anweisungen umfassen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren durchzuführen, das zumindest teilweise durch die ausführbaren Anweisungen definiert ist. Das Computerprogramm kann in jeder Form von Programmiersprache, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen geschrieben sein, und kann in jeder Form eingesetzt werden, einschließlich als ein eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Subroutine oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Rechenumgebung geeignet ist. Ferner kann ein Computerprogramm eingesetzt werden, das auf einem Computer oder auf mehreren Computern an einem Ort oder über mehrere Standorte verteilt und durch ein Kommunikationsnetzwerk verbunden, ausgeführt wird. Software-Ausführungsformen können als ein Computerprogrammprodukt implementiert sein, das ein nicht-transitorisches Speichermedium umfasst, das derart konfiguriert ist, um Computerprogramme und Befehle zu speichern, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, konfiguriert sind, um den Prozessor zu veranlassen, ein Verfahren gemäß den Anweisungen auszuführen. In der dargestellten Ausführungsform kann das nicht transistorische Speichermedium eine beliebige Form annehmen, die in der Lage ist, prozessorlesbare Anweisungen an einem nicht-transistorischen Speichermedium zu speichern. Ein nicht-transitorisches Speichermedium kann durch eine Compact-Disk, eine digitale Videoplatte, ein Magnetband, ein Bernoulli-Laufwerk, eine Magnetplatte, eine Lochkarte, Flash-Speicher, integrierte Schaltkreise oder eine beliebige andere nicht transitorische digitale Speichervorrichtung einer Verarbeitungseinrichtung ausgeführt werden.
  • Obwohl das Vorhergehende detailliert für die Zwecke der Klarheit beschrieben worden ist, sei angemerkt, dass gewisse Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von den Grundsätzen hier gemacht werden können. Zum Beispiel können bei bestimmten Ausführungsformen die Systeme und Verfahren, die hierin offenbart sind, in FC-Systemen verwendet werden, die nicht in einem Fahrzeug enthalten sind (z. B. wie in Reserve-Stromquellen oder dergleichen). Es sei angemerkt, dass es viele alternative Wege zur Implementierung sowohl der hierin beschriebenen Prozesse als auch Systeme gibt. Dementsprechend sind die vorliegenden Ausführungsformen als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu verstehen, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs und der Äquivalente der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
  • Die vorangehende Beschreibung ist unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen ohne Abweichung von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können. Beispielsweise können verschiedene Betriebsschritte wie auch Komponenten zur Ausführung von Betriebsschritten in alternativen Wegen abhängig von der bestimmten Anwendung oder in Betrachtung einer beliebigen Anzahl von Kostenfunktionen, die dem Betrieb des Systems zugeordnet sind, implementiert sein. Demgemäß können einer oder mehrere der Schritte weggelassen, modifiziert oder mit anderen Schritten kombiniert werden. Ferner ist diese Offenbarung in einem illustrativen anstatt einem restriktiven Sinne zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sind dazu bestimmt, innerhalb des Schutzumfangs derselben enthalten zu sein. Gleichermaßen sind ein Nutzen, andere Vorteile und Lösungen für Probleme oben mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch sind Nutzen, Vorteile, Lösungen für Probleme und jedes Element(e), die dazu führen können, dass irgendein Nutzen, Vorteil oder eine Lösung auftritt oder deutlicher hervortritt, nicht als ein kritisches, ein erforderliches oder ein wesentliches Merkmal oder Element auszulegen.
  • Wie hierin verwendet, sind die Begriffe ”umfassen” und ”aufweisen” und irgendeine andere Variation davon dazu bestimmt, eine nicht ausschließliche Einbeziehung abzudecken, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diejenigen Elemente umfasst, sondern weitere Elemente, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem solchen Prozess, Verfahren, System, Artikel oder Vorrichtung zueigen sind, umfassen kann. Auch, wie hierin verwendet, sind die Begriffe ”in Kommunikation”, ”gekoppelt”, ”koppelnd” und andere Variation derselben dazu bestimmt, eine physikalische Verbindung, eine elektrische Verbindung, eine magnetische Verbindung, eine optische Verbindung, eine kommunikative Verbindung, eine funktionale Verbindung und/oder jede andere Verbindung abzudecken.
  • Der Fachmann erkennt, dass viele Änderungen an den Details der oben beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne von den zugrunde liegenden Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sei daher nur durch die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Validieren eines Lecks in einem Anodenteilsystem eines Brennstoffzellensystems, wobei das Verfahren umfasst, dass: bestimmt wird, dass ein erster gemessener Leckdurchfluss in dem Anodenteilsystem eine erste Referenzdurchflussschwelle überschreitet; eine Druckvorspannung von Anode zu Kathode sowie eine Stromdichte des Brennstoffzellensystems auf Referenzniveaus eingestellt werden; nach dem Einstellen der Druckvorspannung von Anode zu Kathode und der Stromdichte auf Referenzniveaus ein zweiter gemessener Leckdurchfluss gemessen wird; eine Mehrzahl gemessener Leckdurchflüsse, die bei einer Mehrzahl von Druckvorspannungspegeln von Anode zu Kathode erhalten werden, mit dem zweiten gemessenen Leckdurchfluss verglichen wird; und ein Leck auf Grundlage des Vergleichs identifiziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen der Mehrzahl gemessener Leckdurchflüsse, die bei einer Mehrzahl von Druckvorspannungspegeln von Anode zu Kathode erhalten werden, ferner umfasst, dass: die Druckvorspannung von Anode zu Kathode erhöht wird; nach dem Erhöhen der Druckvorspannung von Anode zu Kathode bestimmt wird, dass ein dritter gemessener Leckdurchfluss den zweiten gemessenen Leckdurchfluss überschreitet; die Druckvorspannung von Anode zu Kathode verringert wird; und nach dem Verringern der Druckvorspannung von Anode zu Kathode bestimmt wird, dass ein vierter gemessener Leckdurchfluss kleiner als der zweite gemessene Leckdurchfluss und der dritte gemessene Leckdurchfluss ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass ein Leckort in dem Brennstoffzellensystem identifiziert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Identifizieren des Leckorts in dem Brennstoffzellensystem umfasst, dass: ein Druck in dem Kathodenteilsystem des Brennstoffzellensystems erhöht wird; und nach einem Erhöhen des Drucks in dem Kathodenteilsystem ein fünfter gemessener Leckdurchfluss gemessen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Identifizieren des Leckorts in dem Brennstoffzellensystem ferner umfasst, dass: bestimmt wird, dass der fünfte gemessene Leckdurchfluss im Wesentlichen ähnlich dem zweiten gemessenen Leckdurchfluss ist; und auf Grundlage der Bestimmung ein Leckort in dem Kathodenteilsystem identifiziert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Identifizieren des Leckorts in dem Brennstoffzellensystem ferner umfasst, dass: bestimmt wird, dass der fünfte gemessene Leckdurchfluss größer als der zweite gemessene Leckdurchfluss ist; und auf Grundlage der Bestimmung ein Leckort in dem Anodenteilsystem identifiziert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass: das identifizierte Leck bestätigt wird, wobei das Bestätigen umfasst, dass: eine Druckverfallsrate des Anodenteilsystems während eines Abschaltbetriebs des Brennstoffzellensystems überwacht wird; bestimmt wird, dass die Verfallsrate schneller als eine Referenzschwellenverfallsrate ist; und das identifizierte Leck zumindest teilweise basierend auf der Bestimmung bestätigt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass zumindest eine Schutzmaßnahme in Ansprechen auf das Identifizieren des Lecks implementiert wird, um einen Schaden an dem Brennstoffzellensystem zu mindern.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schutzmaßnahme umfasst, dass ein Abschaltbetrieb des Brennstoffzellensystems ausgelöst wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schutzmaßnahme umfasst, dass eine Injektion von Wasserstoff in das Brennstoffzellensystem beendet wird.
DE102015121934.4A 2015-01-05 2015-12-16 Verfahren zum Validieren detektierter Lecks in einem Brennstoffzellensystem Active DE102015121934B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/589,777 2015-01-05
US14/589,777 US10050288B2 (en) 2015-01-05 2015-01-05 Systems and methods for detecting leaks in a fuel cell system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015121934A1 true DE102015121934A1 (de) 2016-07-07
DE102015121934B4 DE102015121934B4 (de) 2023-03-23

Family

ID=56133380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015121934.4A Active DE102015121934B4 (de) 2015-01-05 2015-12-16 Verfahren zum Validieren detektierter Lecks in einem Brennstoffzellensystem

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10050288B2 (de)
JP (1) JP2016127029A (de)
CN (1) CN105938037B (de)
DE (1) DE102015121934B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220627A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 Volkswagen Ag Verfahren zur Bestimmung einer Befeuchterleckage während des Betriebs eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9564648B2 (en) * 2012-12-06 2017-02-07 GM Global Technology Operations LLC Anode leak location detection
CN109269733B (zh) * 2018-09-14 2021-01-05 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种电池箱漏液检测方法及系统
US11251447B2 (en) * 2020-02-12 2022-02-15 GM Global Technology Operations LLC Process and system for detecting low-level fuel injector leakage in a fuel cell system
US11811116B1 (en) * 2023-01-11 2023-11-07 The Florida International University Board Of Trustees Systems and methods for monitoring fuel cell membrane degradation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4222019B2 (ja) * 2002-12-17 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の診断方法
JP4945882B2 (ja) * 2004-03-02 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の性能解析方法
JP4730064B2 (ja) * 2004-11-29 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 ガス漏れ検知装置および燃料電池システム
JP5105218B2 (ja) 2005-06-06 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 異常判定装置
JP2009158371A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US7942035B2 (en) 2008-04-09 2011-05-17 Ford Motor Company Anode leak test implementation
US8701468B2 (en) * 2010-12-17 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC Flow estimation based on anode pressure response in fuel cell system
US8877402B2 (en) * 2012-09-13 2014-11-04 GM Global Technology Operations LLC Method for a fuel cell air system leakage diagnostic
US9564648B2 (en) 2012-12-06 2017-02-07 GM Global Technology Operations LLC Anode leak location detection
US10644336B2 (en) * 2014-12-12 2020-05-05 Ford Global Technologies, Llc Methods for determining anode integrity during fuel cell vehicle operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220627A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 Volkswagen Ag Verfahren zur Bestimmung einer Befeuchterleckage während des Betriebs eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015121934B4 (de) 2023-03-23
CN105938037A (zh) 2016-09-14
US10050288B2 (en) 2018-08-14
CN105938037B (zh) 2018-11-13
JP2016127029A (ja) 2016-07-11
US20160197366A1 (en) 2016-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011101643B4 (de) Verfahren und System zur Detektion von kleinen Anodenlecks in Brennstoffzellensystemen
DE102015121934A1 (de) Systeme und Verfahren zum Validieren detektierter Lecks in einem Brennstoffzellensystem
DE102010053628B4 (de) Brennstoffzellenbetriebsverfahren für Wasserstoffzusatz nach Abschaltung
DE102014105983A1 (de) Systeme und Verfahren zum Schätzen von Brennstoffzellenzuständen
DE112006002060B4 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Beurteilen einer Brenngasleckage in einem Brennstoffzellensystem
DE112006001778B4 (de) Verfahren zum Schätzen einer Stickstoffkonzentration auf einer Brennstoffelektrode einer Brennstoffzelle
DE102014100751A1 (de) Gegenmaßnahmen bei Luftflussfehlern in einem Brennstoffzellensystem
DE102013221529A1 (de) Systeme und verfahren zum verbessern einer inbetriebnahme eines brennstoffzellenfahrzeugs
DE102013209200A1 (de) Brennstoffzellensystem
DE112008004259B4 (de) Brennstoffbatteriesystem
DE102013112461A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit einer ausgefallenen Stapelfunktionstüchtigkeitsüberwachung
DE102015225281A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern eines betriebs einesbrennstoffzellensystems
DE102011055822A1 (de) Auf Anodendruck basierende Flussabschätzung in einem Brennstoffzellensystem
DE102016110250A1 (de) Abschaltverfahren für einen Brennstoffzellenstapel sowie Brennstoffzellensystem dafür
DE102018115520A1 (de) Erkennung von unreinem kraftstoff und abhilfemassnahmen
DE102013105531B4 (de) Verfahren und System zur Injektorausfallerkennung mittels Stapelspannungskennlinie
DE102011009017A1 (de) Optimierte Kathodenfüllstrategie für Brennstoffzellen
DE102016011140A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer Wasserstoffleckage
DE102013112519B4 (de) Verfahren zur Diagnose von Brennstoffzellenbefeuchtungsproblemen
DE102013112460A1 (de) Detektion einer Anodenlecklage
DE102009050930B4 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Feststellen einer Funktionsstörung in einer Ablassverteilereinheit eines Brennstoffzellensystems
DE112008002494T5 (de) Brennstoffzellensystem
DE102014107096B4 (de) Verfahren zur Ermittlung von Kathodeneinlassdruckgrenzen in einem Brennstoffzellensystem
DE102010005733B4 (de) Verfahren zum Bestimmen, ob ein Anodendrucksensor, der den Druck in einer Anodenseite eines Brennstoffzellenstapels misst, eine genaue Druckablesung bereitstellt, sowie entsprechend ausgebildetes Brennstoffzellensystem
DE102017220360A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Dichtigkeit von Stellmitteln eines Brennstoffzellensystems, Brennstoffzellensystem und Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final