DE102016221665B4

DE102016221665B4 - System und verfahren zum steuern eines starts eines brennstoffzellenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016221665B4
Application number: DE102016221665.1A
Authority: DE
Inventors: Dae Jong Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2036-11-05
Also published as: KR101866020B1; DE102016221665A1; KR20170122063A; US20170305286A1; US10300797B2

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs, aufweisend:Bereitstellen, durch eine Steuerung (200), von Wasserstoff und Luft an eine Brennstoffzelle (100);Betreiben, durch die Steuerung (200), eines Wandlers (300), um eine Spannung eines Hochspannungsbusses konstant zu halten, wobei der Wandler (300) zwischen einer Hochspannungsbatterie (400) und dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle (100) angeschlossen ist, angeordnet ist, und die Spannung des Hochspannungsbusses eine voreingestellte niedrigste Steuerspannung wird;Einstellen, durch die Steuerung (200), eines Ladestromes der Hochspannungsbatterie (400) als einen Ladebegrenzungsstrom (b) ;Anpassen, durch die Steuerung (200), einer Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle (100) und Betreiben des Wandlers (300), um einen Strom, der einer Amplitude des Ladebegrenzungsstromes (b) entspricht, an die Hochspannungsbatterie (400) bereitzustellen; undÄndern, durch die Steuerung (200), des Ladebegrenzungsstromes (b) auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten Ladestromes (d), der durch Erfassen eines Stromeinganges in die Hochspannungsbatterie (400) erhalten wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom (b),wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen Fehlerstrom zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern, undwobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen durchschnittlichen Fehlerstrom, der durch Erfassen und Akkumulieren des Fehlerstromes zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) für jedes voreingestellte Zeitintervall und durch Dividieren des akkumulierten Fehlerstromes durch eine Gesamtzahl der Erfassungen erhalten wird, zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern.

Description

HINTERGRUND
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellenfahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs, das eine schnelle Startfähigkeit durch Einstellen/Anpassen der Amplitude eines von einer Brennstoffzelle abgegebenen Stromes auf einen zulässigen Pegel während einer Konstantspannungsregelung der Brennstoffzelle beim Kaltstart der Brennstoffzelle sicherstellt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist ein Betreiben einer Brennstoffzelle mit einer niedrigen Spannung und einem hohen Strom während eines Kaltstarts dahingehend vorteilhaft, dass eine Brennstoffzelle erwärmt wird. Mit anderen Worten kann, wenn die Spannung einer Brennstoffzelle auf eine niedrigste Spannung eingestellt/angepasst wird, die von einem System in einem ideentischen Leistungszustand erlaubt wird, die Brennstoffzelle beim Abgeben des höchsten Stromes schnell erwärmt werden. Eine Brennstoffzelle, ein Wandler, der eingerichtet ist, um die Spannung einer Hochspannungsbatterie umzuwandeln, und ein Wechselrichter (Inverter), der eingerichtet ist, um einen Motor in einem tatsächlichen Brennstoffzellenfahrzeugsystem anzusteuern, sind miteinander an einem Hochspannungsbus verbunden, und der Wandler wird konstantspannungsgeregelt auf einen niedrigsten zulässigen Wert während eines Kaltstarts eingestellt, um die Spannung der Brennstoffzelle niedrig zu halten und um ein rasches Erwärmen zu bewirken.
Insbesondere kann in einem solchen Prozess, wenn eine Hochspannungsbatterie geladen wird, um Strom zuzuführen, die Stromabgabe der Brennstoffzelle erhöht werden, um ein schnelleres Erwärmen/Aufheizen zu ermöglichen. Typischerweise wird es ermöglicht, dass die Hochspannungsbatterie innerhalb der Lade- und Entladeleistungsbegrenzung geladen und entladen wird, indem eine Brennstoffzelle und der Wandler in Bezug auf Ladeleistungsbegrenzungs- (kW) und Entladeleistungsbegrenzungs- (kW) Informationen, die durch ein Batterie-Management-System (BMS) erzeugt werden, betrieben werden.
Wie oben beschrieben, da ein Laden einer Batterie mit so viel Energie wie möglich während eines Konstantspannungsbetriebs ein Verfahren darstellt, das einen wesentlichen Anteil der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle verwendet, ist es unter dem Aspekt der Erwärmung vorteilhaft. Jedoch kann ein Laden nicht bei der Ladeleistungsbegrenzung durchgeführt werden oder es kann ein Überladen aufgrund eines Stromerfassungsfehlers auftreten, der in einem Sensor auftritt, der eingerichtet ist, um den Winkel zwischen einem Ladestrom, der von einem Wandler geliefert wird, der die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle umwandelt, um die umgewandelte Ausgangsleistung an die Hochspannungsbatterie bereitzustellen, und einen Strom der Hochspannungsbatterie, der durch das BMS in der Hochspannungsbatterie erfasst wird, zu erfassen. Demzufolge ist es selbst dann, wenn ausreichend Energie vorhanden ist, um den Ladestrom innerhalb eines Strombegrenzungsbereichs zu erhöhen, typischerweise ungünstig, eine Heizmenge für eine Niedertemperaturerwärmung einer Brennstoffzelle sicherzustellen, oder die Haltbarkeit der Hochspannungsbatterie kann aufgrund eines Überstromes verschlechtert werden, weil ein Ladestrom niedrig eingestellt ist.
Im Übrigen ist aus der JP 2012 - 235 628 A ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs bekannt, aufweisend: Bereitstellen, durch eine Steuerung, von Wasserstoff und Luft an eine Brennstoffzelle; Betreiben, durch die Steuerung, eines Wandlers, um eine Spannung eines Hochspannungsbusses konstant zu halten, wobei der Wandler zwischen einer Hochspannungsbatterie und dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle angeschlossen ist, angeordnet ist, und die Spannung des Hochspannungsbusses eine voreingestellte niedrigste Steuerspannung wird; Einstellen, durch die Steuerung, eines Ladestromes der Hochspannungsbatterie als einen Ladebegrenzungsstrom; Anpassen, durch die Steuerung, einer Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle und Betreiben des Wandlers, um einen Strom, der einer Amplitude des Ladebegrenzungsstromes entspricht, an die Hochspannungsbatterie bereitzustellen; und Ändern, durch die Steuerung, des Ladebegrenzungsstromes auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten Ladestromes, der durch Erfassen eines Stromeinganges in die Hochspannungsbatterie erhalten wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom.
Die US 2009 / 0 230 917 A1 offenbart ein Verfahren, das eine Batterie in einem Brennstoffzellenfahrzeug schützt, in dem ein invertergetriebener Motor mit elektrischer Energie aus der Batterie und einer Brennstoffzelle versorgt wird. Fällt eine Batteriespannung der Batterie außerhalb eines vorgegebenen Bereichs, werden ein Primärstrom und ein Sekundärstrom, die durch den DC/DC-Wandler fließen, oder Ströme in Zweigpfaden, die dem Primärstrom und dem Sekundärstrom entsprechen, reduziert, um einen in die Batterie fließenden Ladestrom oder einen von der Batterie fließenden Entladestrom zu begrenzen.
Außerdem zeigt die KR 10 2010 0 035 182 A ein Brennstoffzellensystem umfassend: eine Brennstoffzelle, die Elektrizität unter Verwendung eines Brennstoffgases und eines Oxidationsmittelgases als Reaktionsgase erzeugt; eine Stromsteuerungseinrichtung, die den Strom einer Brennstoffzelle steuert; eine Spannungssteuerungseinrichtung, die die Spannung der Brennstoffzelle steuert; und eine Wärmewertsteuerungseinrichtung, die einen Wärmewert berechnet, der von dem Brennstoffzellensystem benötigt wird, und einen Zielstromwert der Stromsteuerungseinrichtung und einen Zielspannungswert der Spannungssteuerungseinrichtung festlegt, um die berechnete notwendige Wärmemenge zu erzeugen, wodurch der Wärmewert gesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine für das Brennstoffzellensystem erforderliche Wärmemenge bereitzustellen, ohne die Größe des Brennstoffzellensystems zu erhöhen.
Die als Stand der Technik beschriebenen Gegenstände sind lediglich zum Fördern des Verständnisses des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung vorgesehen und sollten nicht derart betrachtet werden, dass sie dem Stand der Technik entsprechen, der einem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs bereitzustellen, die in der Lage sind, eine schnelle Startfähigkeit zu gewährleisten, indem die Amplitude eines von einer Brennstoffzelle abgegebenen Stromes so groß wie möglich auf einen zulässigen Pegel während einer Konstantspannungsregelung einer Brennstoffzelle zum Zeitpunkt eines Kaltstarts der Brennstoffzelle gesteuert/geregelt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs bereit, das umfassen kann: Bereitstellen, durch eine Steuerung, von Wasserstoff und Luft an eine Brennstoffzelle; Betreiben, durch die Steuerung, eines Wandlers, um eine Spannung eines Hochspannungsbusses konstant zu halten, wobei der Wandler zwischen einer Hochspannungsbatterie und dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle angeschlossen werden kann, angeordnet sein kann, und die Spannung des Hochspannungsbusses derart eingestellt/angepasst werden kann, dass sie einer voreingestellten niedrigsten Steuerspannung entspricht; Einstellen, durch die Steuerung, eines Ladestromes der Hochspannungsbatterie als einen Ladebegrenzungsstrom; Einstellen/Anpassen, durch die Steuerung, einer Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle und Betreiben des Wandlers, um einen Strom, der einer Amplitude des Ladebegrenzungsstromes entspricht, an die Hochspannungsbatterie bereitzustellen; und Ändern, durch die Steuerung, des Ladebegrenzungsstromes auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten/abgetasteten Ladestromes, der durch Erfassen/Abtasten eines Stromeinganges/Stromeintrags in die Hochspannungsbatterie erhalten wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom, wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes durchgeführt wird, um einen Fehlerstrom zwischen dem erfassten Ladestrom und dem Ladebegrenzungsstrom zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom zu ändern, und wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes durchgeführt wird, um einen durchschnittlichen Fehlerstrom, der durch Erfassen und Akkumulieren des Fehlerstromes zwischen dem erfassten Ladestrom und dem Ladebegrenzungsstrom für jedes voreingestellte Zeitintervall und durch Dividieren des akkumulierten Fehlerstromes durch eine Gesamtzahl der Erfassungen erhalten wird, zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom zu ändern.
Das Einstellen des Ladestromes kann durchgeführt werden, um den Ladebegrenzungsstrom durch Dividieren der ladbaren Leistung der Hochspannungsbatterie durch die Spannung der Hochspannungsbatterie einzustellen. Das Verfahren kann ferner umfassen, nach dem Ändern des Ladebegrenzungsstromes, Einstellen/Anpassen, durch die Steuerung, der Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle und Betreiben des Wandlers, um den geänderten Ladebegrenzungsstrom an die Hochspannungsbatterie bereitzustellen.
Das Ändern des Ladebegrenzungsstromes kann umfassen: Vergleichen der Amplituden des erfassten/abgetasteten Ladestromes und des Ladebegrenzungsstromes; Akkumulieren eines Wertes, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes von dem erfassten/abgetasteten Ladestrom erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von ersten Referenzzeiten, wenn der erfasste/abgetastete Ladestrom größer als der Ladebegrenzungsstrom ist; Ableiten eines Durchschnittswerts/Mittelwerts durch Dividieren des akkumulierten Werts der Subtraktion durch die Anzahl von ersten Referenzzeiten; und Aktualisieren des Ladebegrenzungsstromes mit dem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswerts von dem Ladebegrenzungsstrom erhalten wird.
Das Ändern des Ladebegrenzungsstromes kann ferner umfassen: Vergleichen eines Wandlererfassungsstromes, der durch den Wandler erfasst wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom, wenn der erfasste Ladestrom kleiner als der Ladebegrenzungsstrom ist; Vergleichen des erfassten Ladestromes mit dem Ladebegrenzungsstrom, um zu bestimmen, ob die Hochspannungsbatterie ungeladen ist, wenn die Differenz zwischen dem Wandlererfassungsstrom und dem Ladebegrenzungsstrom innerhalb eines voreingestellten Bereichs liegt; Akkumulieren eines Wertes, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes von dem erfassten Ladestrom erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von zweiten Referenzzeiten, wenn bestimmt wird, dass die Hochspannungsbatterie ungeladen ist; Ableiten eines Durchschnittswertes durch Dividieren des akkumulierten subtrahierten Wertes durch die Anzahl von zweiten Referenzzeiten; und Aktualisieren des Ladebegrenzungsstromes mit dem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswertes von dem Ladebegrenzungsstrom erhalten wird. Die Anzahl von ersten Referenzzeiten kann kleiner als die Anzahl von zweiten Referenzzeiten sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich. In den Figuren zeigen/beschreiben:

1 ein Blockdiagramm, das ein Brennstoffzellenfahrzeugsystem, bei dem ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Anwendung findet, darstellt; und
2 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffgetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine/einer“ und „der/die/das“ dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff „ungefähr“, wie er hierin verwendet wird, derart verstanden, dass er innerhalb eines Bereichs mit normgemäßer Toleranz im Stand der Technik liegt, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen der Mittelwerte. „Ungefähr“ kann derart verstanden werden, dass es innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Werts liegt. Soweit es sich nicht anderweitig aus dem Kontext ergibt, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff „ungefähr“ verändert.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Zeichnungen verwendet werden, um die gleichen oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen.
1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Brennstoffzellenfahrzeugsystem, bei dem ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Anwendung findet, darstellt. Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Brennstoffzellenfahrzeugsystem, bei dem ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Anwendung findet, ein Brennstoffzellensystem mit einer Brennstoffzelle 100 und verschiedenen Elementen zum Bereitstellen von Brennstoff und Luft an die Brennstoffzelle 100, einen Wandler 300 zum Bilden einer elektrischen Verbindung mit der Brennstoffzelle 100 an einem Hochspannungsbus, eine Hochspannungsbatterie 400, die eingerichtet ist, um Energie mit dem Hochspannungsbus unter Verwendung des Wandlers 300 zu übertragen und zu empfangen, einen Wechselrichter (Inverter) 500, der mit dem Hochspannungsbus verbunden ist, um eine Gleichstrom-(direct current - DC) Leistung zu empfangen, die DC-Leistung in eine Wechselstrom- (alternating current - AC) Leistung umzuwandeln und um die AC-Leistung an einen Motor bereitzustellen, und eine Steuerung 200, die eingerichtet ist, um das Brennstoffzellensystem, den Wandler 300 und den Wechselrichter 500 zu betreiben, umfassen.
In 1 können als Beispiele der in dem Brennstoffzellensystem umfassten Elemente ein Luftversorgungsventil 10, ein Gebläse 800, das eingerichtet ist, um die durch das Luftversorgungsventil 10 zugeführte Luft zu komprimieren, um Hochdruck-Luft zu erzeugen, eine Befeuchtungsvorrichtung (Befeuchter) 700, die eingerichtet ist, um die Hochdruck-Luft zu befeuchten, ein Luftablassventil 20 zum Abgeben von Luft, die nach einer Reaktion in der Brennstoffzelle 100 abgeführt worden ist, nach außen, einen Wasserstofftank 600, der eingerichtet ist, um Wasserstoff zu bevorraten, der den Brennstoff der Brennstoffzelle 100 darstellt, und ein Wasserstoffversorgungsventil 30, das eingerichtet ist, um die Zufuhr von Wasserstoff von dem Wasserstofftank 600 an die Brennstoffzelle 100 einzustellen/anzupassen, oder dergleichen vorhanden sein.
Gemäß dem oben beschriebenen Brennstoffzellensystem kann der Wechselrichter 500 eingerichtet sein, um Leistung von dem Hochspannungsbus zu empfangen und um die Leistung an den Motor bereitzustellen, um die Leistung des Motors durch Selbsterwärmung während des Kaltstarts zu verbrauchen. Die von dem Motor verbrauchte Leistung wird als ‚A‘ bezeichnet. An diesem Punkt können an den Hochspannungsbus durch die Brennstoffzelle 100 und den Wandler 300 die Leistungen 'C' beziehungsweise ‚B‘ bereitgestellt werden, nämlich A=B+C. Unter dem Aspekt eines Erwärmens der Brennstoffzelle, wenn die Hochspannungsbatterie 400 in einer Laderichtung so weit wie möglich angesteuert/betrieben wird (z.B. wo B eine negative Zahl ist), kann C maximiert werden, was beim Erwärmen der Brennstoffzelle 100 sehr vorteilhaft ist. Darüber hinaus, wenn die Brennstoffzelle 100 derart betrieben wird, so dass die Spannung E in dem von dem System zulässigen Bereich am niedrigsten ist, ist der Arbeitspunkt/Ansteuerpunkt derselben der Punkt, bei dem die Heizleistung pro Stunde maximiert wird.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann, während die Brennstoffzelle 100 mit der Spannung E, die eine niedrige Spannung ist, mit konstanter Spannung angesteuert wird, ein Ladestrom, der in der Lage ist, die Hochspannungsbatterie 400 zu laden, auf den maximalen Wert, der von dem System erlaubt ist, eingestellt/angepasst werden. Demzufolge kann der Energieverbrauch durch die Brennstoffzelle 100 maximiert werden und die Startfähigkeit des Brennstoffzellenfahrzeugs kann während eines Kaltstarts schnell gewährleistet werden.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 2 kann ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen: Zuführen S110 von Wasserstoff und Luft an die Brennstoffzelle 100, um eine Konnstantspannungsregelung durchzuführen, so dass die Spannung an einem Hochspannungsbus des Wandlers 300, der zwischen dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle 100 angeschlossen ist, und der Hochspannungsbatterie 400 vorgesehen ist, eine voreingestellte niedrigste Steuerspannung wird, Einstellen S120 und S400 eines Ladestromes der Hochspannungsbatterie 400 auf einen Ladebegrenzungsstrom b in einem Batterie-Management-System 410 der Hochspannungsbatterie 400, Einstellen/Anpassen S400, durch die die Steuerung 200, einer Luftzufuhrmenge und Betreiben des Wandlers 300, um einen Strom, der der Amplitude des Ladebegrenzungsstromes b entspricht, an die Hochspannungsbatterie 400 bereitzustellen, und Ändern S200 bis S240, S300 bis S340 und S400 des Ladebegrenzungsstromes auf der Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten/abgetasteten Ladestromes d, der in die Hochspannungsbatterie 400 eingegeben und durch das Batterie-Management-System 410 erfasst/abgetastet wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom b.
Wenn die Brennstoffzelle 100 beginnt, gestartet zu werden, kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um auf der Grundlage von Informationen, wie beispielsweise die Temperatur der Brennstoffzelle 100, zu bestimmen, ob der Start ein Kaltstart ist (Schritt S100). Die Temperatur kann durch Empfangen, durch die Steuerung 200, eines durch einen Temperatursensor der Brennstoffzelle 100 gemessenen Wertes erfasst werden. In Schritt S100 kann als Reaktion auf ein Bestimmen, dass der Start kein Kaltstart ist, die Steuerung 200 einen normalen Startvorgang durchführen (S600) und den Vorgang zum Starten des Brennstoffzellenfahrzeugs abschließen.
Wenn die Steuerung 200 bestimmt, dass der Start ein Kaltstart ist, kann die Steuerung 200 beginnen, eine Steuerung zum Zuführen des Wasserstoffs und der Luft an die Brennstoffzelle 100 durchzuführen (Schritt S110). Zum Beispiel kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um ein Wasserstoffversorgungsventil 30 und ein Luftversorgungsventil 10 zu öffnen und einzustellen/anzupassen, um den Wasserstoff und die Luft an die Brennstoffzelle 100 zuzuführen. Insbesondere kann die Steuerung 200 in Schritt S110 eingerichtet sein, um das Wasserstoffversorgungsventil 30 an einer Seite des Wasserstofftanks 600 und das Luftversorgungsventil 10 zu öffnen und einzustellen, und kann eingerichtet sein, um den Wandler 300, der zwischen dem Hochspannungsbus und der Hochspannungsbatterie 400 angeordnet ist, und das Luftversorgungsventil 10 zu betreiben, um die Luftzufuhrmenge zu bestimmen, um den Hochspannungsbus, an dem die Ausgangsstufe der Brennstoffzelle 100 angeschlossen ist, anzupassen/einzustellen, um mit einer minimalen Spannung konstantspannungsgeregelt zu werden. Während eines Kaltstarts kann eine Arbeitstechnik bzw. ein Verfahren zur Konstantspannungsregelung, durch die Steuerung 200, der Spannung des Hochspannungsbusses mit der minimalen Spannung in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0042572 gefunden werden, die von derselben Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde, die hierin durch diesen Verweis aufgenommen ist.
Ferner kann das Batterie-Management-System 410 der Hochspannungsbatterie 400 eingerichtet sein, um den Ladestrom der Hochspannungsbatterie 400 auf den Ladebegrenzungsstrom b einzustellen (Schritt S120 und S400). Das Batterie-Management-System 410 kann ferner eingerichtet sein, um den Ladebegrenzungsstrom b durch Dividieren der ladbaren Ausgangsleistung a (W) der Hochspannungsbatterie 400 durch die Spannung H (V) der Hochspannungsbatterie 400 einzustellen. Insbesondere kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung der Ladebegrenzungsstrom b auf der Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichens des Ladebegrenzungsstromes b und der erfassten Ladestromes d variabel eingestellt werden, und an diesem Punkt kann ein Korrekturwert γ zum Korrigieren des Ladebegrenzungsstromes b auf einen vorherigen Ladebegrenzungsstrom angewendet werden.
In dem Prozess zum Einstellen des Ladebegrenzungsstromes bei dem anfänglichen Start kann das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um den Korrekturwert auf 0 zu initialisieren (Schritt S120) und den Ladebegrenzungsstrom der Hochspannungsbatterie 400 auf einen Wert einzustellen, der durch Dividieren der ladbaren Ausgangsleistung an der Hochspannungsbatterie 400 durch die Spannung H der Hochspannungsbatterie 400 erhalten wird. Mit anderen Worten kann der anfängliche Ladebegrenzungsstrom b des anfänglichen Starts als ‚b=a/H‘ bestimmt werden (Schritt S400). Dann kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um die Menge der an die Brennstoffzelle 100 zugeführte Luft und den Wandler 300 einzustellen, um der Hochspannungsbatterie einen Strom bereitzustellen, der der Amplitude des eingestellten Ladebegrenzungsstromes b entspricht (Schritt S400).
Insbesondere kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob sich die Hochspannungsbatterie 400 geladen ist (Schritt S200), und wenn die Hochspannungsbatterie 400 nicht geladen ist, kann die Steuerung eingerichtet sein, um eine Konstantspannungsoperation während eines Erhöhens des Luftstromes durchzuführen, um ein Laden der Batterie zu bewirken (siehe koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2016-0042572 )(Schritt S400). Da Schritt S400 in 2 als ein Schritt zum Einstellen und Aktualisieren des Ladebegrenzungsstromes und demzufolge Einstellen/Anpassen der Luftzufuhrmenge und Betreiben des Wandlers verstanden werden kann, um die Hochspannungsbatterie 400 zu laden, wenn die Hochspannungsbatterie 400 in Schritt S200 nicht geladen wird, kann der Prozess zu Schritt S400 fortschreiten.
Mit anderen Worten versteht es sich, dass in 2 ein Schritt zum Einstellen, durch das Batterie-Management-System 410 der Hochspannungsbatterie 400, des Ladestromes der Hochspannungsbatterie 400 auf den Ladebegrenzungsstrom b und ein Schritt zum Einstellen/Anpassen, durch die Steuerung 200, der Luftzufuhrmenge und Betreiben des Wandlers 300, um einen Strom, der der Amplitude des Ladebegrenzungsstromes entspricht, an die Hochspannungsbatterie bereitzustellen, alle in dem als ‚S400‘ angegebenen Schritt durchgeführt werden können. Darüber hinaus kann, wenn bestimmt wird, dass die Batterie geladen wird, eine entsprechende Steuerung/Regelung auf der Grundlage darauf durchgeführt werden, ob die Hochspannungsbatterie 400 überladen oder unterladen ist.
Wenn die Hochspannungsbatterie 400 überladen ist
Um zu bestimmen, ob die Hochspannungsbatterie 400 überladen ist, kann das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um die Amplitude eines voreingestellten Ladebegrenzungsstromes b mit der des erfassten Ladestromes d zu vergleichen, der der erfasste Strom ist, der in die Hochspannungsbatterie 400 eingegeben wird (Schritt S210). Das Batterie-Management-System 410 kann verschiedene Sensoren umfassen, die eingerichtet sind, um den Zustand der Hochspannungsbatterie 400 konstant zu überwachen, und der Strom, die Spannung und der Ladezustand (state of charge - SOC) der Hochspannungsbatterie 400 können durch die Sensoren überwacht werden. Demzufolge kann der Strom der Hochspannungsbatterie 400, der durch das Batterie-Management-System 410 überwacht wird, der erfasste Ladestrom d werden. In Schritt S210 kann, wenn der erfasste Ladestrom d größer als der Ladebegrenzungsstrom b ist, das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die Hochspannungsbatterie 400 überladen ist, und um den Wert aus (d-b), der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes b von dem erfassten Ladestrom d erhalten wird, zu akkumulieren (Schritt S220). Insbesondere ist der Wert aus (d-b) eine positive Zahl.
In Schritt S220 kann das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um die Anzahl (der Male) Zeit1, die der Wert aus (d-b) akkumuliert wird, zu zählen. Der Prozess zum Bestimmen der Größe/Größenordnung des Werts (d-b) und Akkumulieren desselben kann für jedes voreingestellte Zeitintervall durchgeführt werden und die Anzahl Zeit1, die der Prozess durchgeführt wird, kann gezählt werden. In nachfolgenden Schritten kann, wenn die gezählte Anzahl gleich oder größer als eine voreingestellte Referenzanzahl ΔT1 ist, der akkumulierte Wert aus (d-b) gemittelt werden. Mit anderen Worten kann die Steuerung 200 in Schritt S230 eingerichtet sein, um Schritt S220 durchzuführen, und kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob die Anzahl Zeit1 zum Durchführen der Akkumulation von (b-d) gleich oder größer als eine voreingestellte Referenzanzahl ist.
Ferner, als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S230, wenn die Anzahl Zeit1, die die Akkumulation von (d-b) durchgeführt wird, gleich oder größer als die voreingestellte Referenzanzahl ist, kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um den Korrekturwert γ durch Dividieren des akkumulierten Wertes von (d-b) durch einen Gesamtzählwert zu berechnen (Schritt S240). Da der Korrekturwert durch Akkumulieren des Wertes aus (d-B), der eine positive Zahl ist, erhalten werden kann, ist der Korrekturwert γ ebenfalls eine positive Zahl.
In Schritt S400 kann der Ladebegrenzungsstrom b durch Subtrahieren des Korrekturwertes γ von dem voreingestellten Ladebegrenzungsstrom b aktualisiert werden. Mit anderen Worten kann, wenn die Hochspannungsbatterie 400 in einem überladenen Zustand befindet, das Batterie-Management-System 410 in Schritt S400 eingerichtet sein, um einen neuen Ladebegrenzungsstrom durch Subtrahieren des berechneten Korrekturwertes γ von dem zuvor eingestellten Ladebegrenzungsstrom zu berechnen, und kann eingerichtet sein, um den neuen Ladebegrenzungsstrom an die Steuerung 200 zu liefern. Dementsprechend kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um die Luftzufuhrmenge einzustellen/anzupassen und den Wandler zu betreiben, um zu ermöglichen, dass der geänderte Ladebegrenzungsstrom an die Hochspannungsbatterie 400 bereitgestellt wird. Durch diesen Prozess kann ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermöglichen, dass die Hochspannungsbatterie 400 nicht überladen wird, indem die Amplitude des Ladebegrenzungsstromes reduziert wird, wenn sich die Hochspannungsbatterie 400 in dem überladenen Zustand befindet.
Wenn die Hochspannungsbatterie 400 unterladen ist
In dem vorhergehenden Schritt (S210) kann, wenn bestimmt wird, dass der erfasste Ladestrom d kleiner als der Ladebegrenzungsstrom b ist, das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um einen Wandlererfassungsstrom c, der in dem Wandler 300 erfasst/abgetastet wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom b zu vergleichen (Schritt S300). Insbesondere kann das Batterie-Management-System 410 in Schritt S300 eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob ein Wert, der durch Dividieren des Wandlererfassungsstromes c, der von dem Wandler 300 an die Hochspannungsbatterie 400 durch einen in dem Wandler 300 angebrachten Stromsensor ausgegeben wird, durch den Ladebegrenzungsstrom b erhalten wird, zwischen einem voreingestellten Schwellenwert α und 1 liegt. Dieser Schritt S300 dient zum Bestimmen, ob der Wandler 300 angesteuert/betrieben wird, um einen Wert nahe (z.B. annähernd) dem Ladebegrenzungsstrom b auszugeben, und wenn ein Wert, der durch Dividieren des Wandlererfassungsstromes c durch den eingestellten Ladebegrenzungsstrom b erhalten wird, zwischen dem voreingestellten Schwellenwert α und 1 liegt, kann bestimmt werden, dass der Wandler 300 in Betrieb ist, und somit kann ein Wert ausgegeben werden, der ungefähr gleich dem Ladebegrenzungsstrom b ist.
Ferner kann durch Schritt S300, wenn bestimmt wird, dass der Wandler 300 in Betrieb ist, um einen dem Ladebegrenzungsstrom b ähnlichen Wert auszugeben, das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um die Größe des erfassten/abgetasteten Ladestromes d mit dem Ladebegrenzungsstrom b zu vergleichen, um zu bestimmen, ob sich die Hochspannungsbatterie 400 in dem unterladenen Zustand befindet (Schritt S310). In dem Schritt S310 kann bestimmt werden, ob ein Wert, der durch Dividieren des erfassten Ladestromes d durch den Ladebegrenzungsstrom b erhalten wird, größer als ein voreingestellter Wert β ist. In Schritt S310 kann, wenn der durch Dividieren des erfassten Ladestromes d durch den Ladebegrenzungsstrom b erhaltene Wert kleiner als der voreingestellte Schwellenwert β ist, ein unterladener Zustand erfasst werden, in dem der erfasste Ladestrom d wesentlich kleiner als der Ladebegrenzungsstrom b ist.
In Schritt S310 kann, wenn bestimmt wird, dass die Hochspannungsbatterie 400 nicht genügend geladen ist, das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um den Wert aus (d-b), der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes b von dem erfassten Ladestrom d erhalten wird, zu akkumulieren (Schritt S320). Insbesondere wird der Wert aus (d-b) eine negative Zahl. In Schritt S320 kann das Batterie-Management-System 410 eingerichtet sein, um die Anzahl (der Male) Zeit2, die der Wert aus (d-b) akkumuliert wird, zu zählen. Der Prozess zum Bestimmen der Größe des Wertes aus (d-b) und Akkumulieren desselben kann für jedes voreingestellte Zeitintervall durchgeführt werden und die Anzahl Zeit2, die der Prozess durchgeführt wird, kann gezählt werden. In nachfolgenden Schritten kann, wenn die gezählte Anzahl gleich oder größer als eine voreingestellte Referenzanzahl ΔT2 ist, der akkumulierte Wert aus (d-b) gemittelt werden.
Mit anderen Worten kann in Schritt S330 die Steuerung 200 den Schritt S320 durchführen und kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob die Anzahl Zeit2, die die Akkumulation von (d-b) durchgeführt wird, gleich oder größer einer voreingestellten Referenzanzahl durchgeführt wird. Dann kann als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S330, wenn die Anzahl Zeit2, die die Akkumulation durchgeführt wird, gleich oder größer als eine voreingestellte Referenzanzahl ist, die Steuerung 200 eingerichtet sein, um den Korrekturwert γ durch Dividieren des akkumulierten Wertes aus (b-d) durch den Gesamtzählwert zu berechnen. Da der Korrekturwert durch Akkumulieren des Wertes aus (d-b), der eine negative Zahl ist, erhalten werden kann, ist der Korrekturwert γ ebenfalls eine negative Zahl.
In Schritt S400 kann der Ladebegrenzungsstrom b durch Subtrahieren des Korrekturwertes γ von dem voreingestellten Ladebegrenzungsstrom b aktualisiert werden. Mit anderen Worten kann, wenn sich die Hochspannungsbatterie 400 in einem überladenen Zustand befindet, das Batterie-Management-System 410 eigerichtet sein, um einen neuen Ladebegrenzungsstrom, dessen Größe erhöht ist, durch Subtrahieren des berechneten negativen Korrekturwertes γ von einem vorher eingestellten Ladebegrenzungsstrom zu berechnen, und kann eingerichtet sein, um den neuen Ladebegrenzungsstrom an die Steuerung 200 zu liefern. Demzufolge kann die Steuerung 200 eingerichtet sein, um die Luftzufuhrmenge einzustellen und den Wandler 300 zu betreiben, um zu ermöglichen, dass der geänderte Ladebegrenzungsstrom an die Hochspannungsbatterie 400 bereitgestellt wird.
Durch diesen Prozess kann in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn sich die Hochspannungsbatterie 400 in einem unterladenen Zustand befindet, die Größe des Ladebegrenzungsstromes erhöht werden, um den Ladestrom der Hochspannungsbatterie 400 auf einen größten Wert zu erhöhen, der von der Hochspannungsbatterie 400 erlaubt ist. Weiterhin kann in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 2 dargestellt ist, für den Schutz der Hochspannungsbatterie 400 und Betriebsstabilität des Systems (Vermeidung eines Spannungsfehlers) eine Referenzzählanzahl T1 für eine Überladeschutzkorrektur als wesentlich kleiner als die Zählanzahl T2 zum Bewirken der Korrektur der maximalen Ladung der Hochspannungsbatterie bestimmt werden.
Darüber hinaus können in dem vorhergehenden Schritt S220 die in Schritt S320 gezählte Anzahl Zeit 2 und der akkumulierte Wert BB auf 0 zurückgesetzt werden, und in Schritt S320 kann die in Schritt S220 gezählte Anzahl Zeit1 und der akkumulierte Wert AA auf 0 zurückgesetzt werden. Dementsprechend kann die Anwendung (d-b) an dem Ladebegrenzungsstrom durchgeführt werden, wenn der Ladezustand der Hochspannungsbatterie 400 konstant in einem überladenen oder einem unterladenen Zustand gehalten wird. Wenn irgendein Zustand für die voreingestellte Referenzzählanzahl ΔT1 oder ΔT2 nicht beibehalten wird, können der vorher gezählte Wert und die akkumulierten Werte zurückgesetzt werden, um den Zähler neu zu starten.
In der vorhergehenden Beschreibung ist beschrieben worden, dass Prozesse zum Einstellen/Aktualisieren des Ladebegrenzungsstromes der Hochspannungsbatterie 400 in dem Batterie-Management-System 410 durchgeführt werden können und dass die Steuerung 200 eingerichtet sein kann, um den Wandler 300 zu betreiben und um die Werte des Brennstoffzellensystems anzupassen. Dies stellt jedoch lediglich ein Beispiel eines bestimmten Steuer-/Regelverfahrens dar und ist nicht dazu vorgesehen, um die nur für ein bestimmtes Element durchzuführende Steuerung/Regelung zu beschränken. Mit anderen Worten können die Steuerung 200 und das Batterie-Management-System 410, die in 1 dargestellt sind, Teile von Informationen gemeinsam benutzen bzw. teilen, die durch eine wechselseitige Kommunikation abgeleitet oder eingegeben werden, und können kombiniert/verbunden werden, dass sie als eine einzelne Steuerung verstanden werden.
Wie oben beschrieben, kann in einem Verfahren zum Steuern des Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung während Betreibens/Ansteuerns der Brennstoffzelle mit konstanter Spannung der tatsächliche Ladestrom, der an eine Hochspannungsbatterie bereitgestellt werden soll, innerhalb eines Bereichs, der kleiner als ein Ladebegrenzungsstrom ist, so groß wie möglich eingestellt werden. Somit kann gemäß dem Verfahren zum Steuern des Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs ein von der Brennstoffzelle abgegebener Strom während des Kaltstarts maximal erhöht werden, um somit ein maximales Erwärmen zu bewirken, und die Startzeit des Brennstoffzellenfahrzeugs kann entsprechend dem Kaltstart verringert werden. Gemäß dem Verfahren zum Steuern des Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung kann der tatsächliche Ladestrom, der an eine Hochspannungsbatterie während eines Betreibens eines Brennstoffzellenfahrzeugs mit konstanter Spannung bereitgestellt wird, so hoch wie möglich innerhalb des Bereichs, der kleiner als ein ladungsbegrenzter Strom ist, eingestellt werden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs, aufweisend: Bereitstellen, durch eine Steuerung (200), von Wasserstoff und Luft an eine Brennstoffzelle (100); Betreiben, durch die Steuerung (200), eines Wandlers (300), um eine Spannung eines Hochspannungsbusses konstant zu halten, wobei der Wandler (300) zwischen einer Hochspannungsbatterie (400) und dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle (100) angeschlossen ist, angeordnet ist, und die Spannung des Hochspannungsbusses eine voreingestellte niedrigste Steuerspannung wird; Einstellen, durch die Steuerung (200), eines Ladestromes der Hochspannungsbatterie (400) als einen Ladebegrenzungsstrom (b) ; Anpassen, durch die Steuerung (200), einer Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle (100) und Betreiben des Wandlers (300), um einen Strom, der einer Amplitude des Ladebegrenzungsstromes (b) entspricht, an die Hochspannungsbatterie (400) bereitzustellen; und Ändern, durch die Steuerung (200), des Ladebegrenzungsstromes (b) auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten Ladestromes (d), der durch Erfassen eines Stromeinganges in die Hochspannungsbatterie (400) erhalten wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom (b), wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen Fehlerstrom zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern, und wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen durchschnittlichen Fehlerstrom, der durch Erfassen und Akkumulieren des Fehlerstromes zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) für jedes voreingestellte Zeitintervall und durch Dividieren des akkumulierten Fehlerstromes durch eine Gesamtzahl der Erfassungen erhalten wird, zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Ladestromes (d) durchgeführt wird, um den Ladebegrenzungsstrom (b) durch Dividieren einer ladbaren Leistung der Hochspannungsbatterie (400) durch eine Spannung der Hochspannungsbatterie (400) einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: nach Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b), Anpassen, durch die Steuerung (200), der Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle (100) und Betreiben des Wandlers (300), um den geänderten Ladebegrenzungsstrom (b) an die Hochspannungsbatterie (400) bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) umfasst: Vergleichen, durch die Steuerung (200), von Amplituden des erfassten Ladestromes (d) und des Ladebegrenzungsstromes (b); Akkumulieren, durch die Steuerung (200), eines Wertes, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes (b) von dem erfassten Ladestrom (d) erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von ersten Referenzzeiten, wenn der erfasste Ladestrom (d) größer als der Ladebegrenzungsstrom (b) ist; Ableiten, durch die Steuerung (200), eines Durchschnittswerts durch Dividieren des akkumulierten Werts der Subtraktion durch eine Anzahl von ersten Referenzzeiten; und Aktualisieren, durch dies Steuerung (200), des Ladebegrenzungsstromes (b) mit dem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswerts von dem Ladebegrenzungsstrom (b) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) ferner umfasst: Vergleichen, durch die Steuerung (200), eines Wandlererfassungsstromes (c), der durch den Wandler (300) mit dem Ladebegrenzungsstrom (b) erfasst wird, wenn der erfasste Ladestrom (d) kleiner als der Ladebegrenzungsstrom (b) ist; Vergleichen, durch die Steuerung (200), des erfassten Ladestromes (d) mit dem Ladebegrenzungsstrom (b), um zu bestimmen, ob die Hochspannungsbatterie (400) ungeladen ist, wenn eine Differenz zwischen dem Wandlererfassungsstrom (c) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) innerhalb eines voreingestellten Bereichs liegt; Akkumulieren, durch die Steuerung (200), eines Wertes, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes (b) von dem erfassten Ladestrom (d) erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von zweiten Referenzzeiten, wenn bestimmt wird, dass die Hochspannungsbatterie (400) ungeladen ist; Ableiten, durch die Steuerung (200), eines Durchschnittswertes durch Dividieren des akkumulierten Werts des subtrahierten Wertes durch eine Anzahl von zweiten Referenzzeiten; und Aktualisieren, durch die Steuerung (200), des Ladebegrenzungsstromes (b) mit dem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswertes von dem Ladebegrenzungsstrom (b) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Anzahl von ersten Referenzzeiten kleiner als die Anzahl von zweiten Referenzzeiten ist.
System zum Steuern eines Starts eines Brennstoffzellenfahrzeugs, aufweisend: einen Speicher, der eingerichtet ist, um Programmanweisungen zu speichern; und einen Prozessor, der eingerichtet ist, um die Programmanweisungen auszuführen, wobei die Programmanweisungen, wenn sie ausgeführt werden, eingerichtet sind, um: Wasserstoff und Luft an eine Brennstoffzelle (100) bereitzustellen; einen Wandler (300) zu betreiben, um eine Spannung eines Hochspannungsbusses konstant zu halten, wobei der Wandler (300) zwischen einer Hochspannungsbatterie (400) und dem Hochspannungsbus, an dem eine Ausgangsstufe der Brennstoffzelle (100) angeschlossen ist, angeordnet ist, und die Spannung des Hochspannungsbusses eine voreingestellte niedrigste Steuerspannung wird; einen Ladestrom (d) der Hochspannungsbatterie (400) als einen Ladebegrenzungsstrom (b) einzustellen; eine Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle (100) anzupassen und den Wandler (300) zu betreiben, um einen Strom, der einer Amplitude des Ladebegrenzungsstromes (b) entspricht, an die Hochspannungsbatterie (400) bereitzustellen; und den Ladebegrenzungsstrom (b) auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines erfassten Ladestromes (d), der durch Erfassen eines Stromeinganges in die Hochspannungsbatterie (400) erhalten wird, mit dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern, wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen Fehlerstrom zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern, und wobei das Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b) durchgeführt wird, um einen durchschnittlichen Fehlerstrom, der durch Erfassen und Akkumulieren des Fehlerstromes zwischen dem erfassten Ladestrom (d) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) für jedes voreingestellte Zeitintervall und durch Dividieren des akkumulierten Fehlerstromes durch eine Gesamtzahl der Erfassungen erhalten wird, zu oder von dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu addieren oder zu subtrahieren, um den Ladebegrenzungsstrom (b) zu ändern.
System nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des Ladestromes (d) durchgeführt wird, um den Ladebegrenzungsstrom (b) durch Dividieren einer ladbaren Leistung der Hochspannungsbatterie (400) durch eine Spannung der Hochspannungsbatterie (400) einzustellen.
System nach Anspruch 7, wobei die Programmanweisungen, wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: nach Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b), die Luftzufuhrmenge an die Brennstoffzelle (100) anzupassen und den Wandler (300) zu betreiben, um den geänderten Ladebegrenzungsstrom (b) an die Hochspannungsbatterie (400) bereitzustellen.
System nach Anspruch 7, wobei die Programmanweisungen zum Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b), wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: Amplituden des erfassten Ladestromes (d) und des Ladebegrenzungsstromes (b) zu vergleichen; einen Wert, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes (b) von dem erfassten Ladestrom (d) erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von ersten Referenzzeiten zu akkumulieren, wenn der erfasste Ladestrom (d) größer als der Ladebegrenzungsstrom (b) ist; einen Durchschnittswert durch Dividieren des akkumulierten Werts der Subtraktion durch eine Anzahl von ersten Referenzzeiten abzuleiten; und den Ladebegrenzungsstrom (b) mit einem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswerts von dem Ladebegrenzungsstrom (b) erhalten wird, zu aktualisieren.
System nach Anspruch 7, wobei die Programmanweisungen zum Ändern des Ladebegrenzungsstromes (b), wenn sie ausgeführt werden, ferner eingerichtet sind, um: einen Wandlererfassungsstrom (c), der in dem Wandler (300) mit dem Ladebegrenzungsstrom (b) erfasst wird, zu vergleichen, wenn der erfasste Ladestrom (d) kleiner als der Ladebegrenzungsstrom (b) ist; den erfassten Ladestrom (d) mit dem Ladebegrenzungsstrom (b) zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Hochspannungsbatterie (400) ungeladen ist, wenn eine Differenz zwischen dem Wandlererfassungsstrom (c) und dem Ladebegrenzungsstrom (b) innerhalb eines voreingestellten Bereichs liegt; einen Wert, der durch Subtrahieren des Ladebegrenzungsstromes (b) von dem erfassten Ladestrom (d) erhalten wird, für eine voreingestellte Anzahl von zweiten Referenzzeiten zu akkumulieren, wenn bestimmt wird, dass die Hochspannungsbatterie (400) ungeladen ist; einen Durchschnittswert durch Dividieren des akkumulierten Werts des subtrahierten Wertes durch eine Anzahl von zweiten Referenzzeiten abzuleiten; und den Ladebegrenzungsstrom (b) mit dem Wert, der durch Subtrahieren des Durchschnittswertes von dem Ladebegrenzungsstrom (b) erhalten wird, zu aktualisieren.
System nach Anspruch 11, wobei die Anzahl von ersten Referenzzeiten kleiner als die Anzahl von zweiten Referenzzeiten ist.