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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Aus der
DE 10 2007 061 955 A1 ist ein Brennstoffzellensystem mit einem Brennstoffzellenstapel und einer Anodeneinheit sowie weiteren Komponenten bekannt. Die Komponenten sind derart angeordnet, dass eine Übertragung von Wärmeenergie von einer dieser Komponenten zur anderen dieser Komponenten gefördert wird.
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Weiterhin ist aus der
JP 2005 108 832 ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle bekannt. Das Fahrzeug umfasst eine Aufwärmeinrichtung zum Aufwärmen der Brennstoffzelle nach einer Anforderung zum Stoppen eines Betriebs der Brennstoffzelle. Weiterhin umfasst das Fahrzeug eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen von Temperaturinformationen in Bezug auf eine Außenlufttemperatur der Brennstoffzelle zu einer vorbestimmten Zeit und eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen von Temperaturinformationen im Inneren der Brennstoffzelle basierend auf der von der Temperaturinformations-Erfassungseinrichtung erfassten Temperaturinformation. Es ist ferner eine Einfriervorhersageeinrichtung zum Vorhersagen eines Einfrierens der Brennstoffzelle vorgesehen, wobei mittels eines Benachrichtigungsmittels ein Benachrichtigen eines Benutzers über das Vorhersageergebnis durch das Einfriervorhersagemittel erfolgt. Zusätzlich erfolgt mittels einer Benachrichtigungseinrichtung eine Benachrichtigung des Benutzers über eine Notwendigkeit eines Warmhalte- und eines Aufwärmbetriebs.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs anzugeben.
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Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Vorrichtung zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs umfasst zumindest einen fahrzeugeigenen Temperatursensor zur Erfassung mindestens einer fahrzeugbezogenen Temperatur innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs, eine fahrzeuginterne Kommunikationsschnittstelle und eine fahrzeuginterne Verarbeitungseinheit. Erfindungsgemäß ist die Kommunikationsschnittstelle eingerichtet, zumindest fahrzeugexterne Sensordaten zu empfangen und der Verarbeitungseinheit zu übermitteln. Die Verarbeitungseinheit ist eingerichtet, die empfangenen fahrzeugexternen Sensordaten mit der fahrzeugbezogenen Temperatur zu kombinieren und anhand dieser einen zukünftigen Temperaturverlauf des Brennstoffzellensystems zu bestimmen.
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In dem Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs wird mittels zumindest eines fahrzeugeigenen Temperatursensors mindestens eine fahrzeugbezogene Temperatur innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs erfasst. Erfindungsgemäß werden mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationsschnittstelle zumindest fahrzeugexterne Sensordaten empfangen und einer fahrzeuginternen Verarbeitungseinheit übermittelt. Mittels der Verarbeitungseinheit werden die empfangenen fahrzeugexternen Sensordaten mit der fahrzeugbezogenen Temperatur kombiniert und anhand dieser wird ein zukünftiger Temperaturverlauf des Brennstoffzellensystems bestimmt.
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Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen eine verbesserte Vorhersage des zukünftigen Temperaturverlaufs des Brennstoffzellensystems und daraus folgend eine rechtzeitige und situationsbezogene Einleitung von Temperierungsfunktionen zur Temperierung zumindest einer Brennstoffzelle des Brennstoffzellensystems. Hierbei kann eine individuell optimierte Betriebsstrategie des Brennstoffzellensystems durch eine kombinierte Verarbeitung von individuellen, mittels fahrzeugeigenen Temperatursensoren ermittelten Temperaturen und von fahrzeugexternen Sensordaten, beispielsweise einer Fahrzeugflotte eines Herstellers und gegebenenfalls von Kooperationspartnern sowie von weiteren Daten erreicht werden. Hieraus resultieren eine verbesserte Reichweite, beispielsweise durch Vorwärmung einer elektrischen Batterie, während diese geladen wird und ein Vermeiden so genannter Gefrierstarts oder Kaltstarts des Brennstoffzellensystems bzw. eine geringere Anzahl solcher Gefrierstarts oder Kaltstarts, woraus eine geringere Belastung der Brennstoffzelle resultiert, eine Lebensdauer dieser gesteigert werden kann und/oder eine einfachere und somit kostenreduzierte Auslegung dieser realisiert werden kann. Hierbei können andere, eine Lebensdauer der Brennstoffzelle nicht verkürzende Materialien als Katalysatoren genutzt werden oder verschiedene Bereiche der Brennstoffzelle dünner und leichter gestaltet werden, wobei gleichzeitig ein Gefrierstart oder Kaltstart der Brennstoffzelle sicher vermieden werden kann.
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Auch ist eine optimierte, beispielsweise thermische, Vorkonditionierung des Fahrzeugs möglich, wodurch ein erhöhter Komfort für einen Fahrzeugnutzer bei gleichzeitig reduziertem Energieverbrauch erreicht werden kann.
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Weiterhin wird ein Einsatz eines Brennstoffzellensystems für Anwendungen ermöglicht, bei welchen eine hohe Robustheit und eine hohe Lebensdauer erforderlich sind, da die Anzahl von Gefrierstarts und Kaltstarts verringert wird und somit Degradationseffekte des Brennstoffzellensystems vermindert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems eines Fahrzeugs.
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In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10 zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems 2 mit zumindest einer Brennstoffzelle 3 eines Fahrzeugs 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst weiterhin eine elektrische Batterie 4 und eine elektrische Antriebseinheit 5, wobei die elektrische Antriebseinheit 5 mit elektrischer Energie der Brennstoffzelle 3 und/oder der Batterie 4 betrieben wird.
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Für elektrisch betriebene Fahrzeuge 1 mit Brennstoffzelle 2 ist bekannt, dass bei sehr niedrigen Außentemperaturen die Batterie 3 beheizt wird, um ausreichend elektrische Leistung zur Verfügung stellen oder aufnehmen zu können.
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Auch sind für Brennstoffzellen 2 Betriebsstrategien bekannt, damit diese bei niedrigen Außentemperaturen, insbesondere bei Temperaturen unterhalb von 0 °C, funktionsfähig und eigenstartfähig sind. Diese Betriebsstrategien werden beispielsweise mittels so genannter reversal-toleranter Katalysatoren und/oder einer Reduzierung einer Befeuchtung der Brennstoffzelle 2 im Normalbetrieb, so dass nur wenig Wasser im Brennstoffzellenstack gefrieren kann, durchgeführt. Jedoch können solche Betriebsstrategien zu einer verkürzten Lebensdauer der Brennstoffzelle 2 führen.
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Um derartige Probleme zu beheben oder zumindest zu verringern, wird ein aus dem Brennstoffzellensystem 2, der Batterie 4 und der Antriebseinheit 5 gebildetes Antriebssystem insbesondere bei kalten Außentemperaturen derart konditioniert, dass ein Gefrierstart oder Kaltstart der Brennstoffzelle 3 nicht mehr notwendig ist.
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Hierzu wird mittels zumindest eines fahrzeugeigenen Temperatursensors 6 mindestens eine fahrzeugbezogene Temperatur T innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs 2 erfasst. Die Temperatur T ist beispielsweise eine Kühlmitteltemperatur eines Kühlkreislaufs des Fahrzeugs oder eine Außentemperatur.
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Zusätzlich werden in einer möglichen Ausgestaltung weitere allgemein verfügbare und eine Außentemperatur in der Umgebung des Fahrzeugs 1 beschreibende Informationen, wie beispielsweise Wetterdaten oder Wettervorhersagen, verwendet.
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Ferner werden mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationsschnittstelle 7 zumindest fahrzeugexterne Sensordaten S empfangen. Hierzu umfasst die Vorrichtung 10 zumindest eine fahrzeugexterne zentrale Recheneinheit 11, welche eingerichtet ist, die fahrzeugexternen Sensordaten S zu versenden und die fahrzeugexternen Sensordaten S von einer Mehrzahl von Fahrzeugen und/oder einer Verkehrsinfrastruktur und/oder einem Parkplatz und/oder einem Parkhaus und/oder einer Garage zu empfangen. Die zentrale Recheneinheit 11 ist beispielsweise ein so genannter Backendserver oder eine so genannte Cloud, wobei Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte eines Herstellers und gegebenenfalls von Kooperationspartnern, die Sensordaten S an die zentrale Recheneinheit 11 übermitteln.
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Insbesondere umfassen die fahrzeugexternen Sensordaten S Temperaturdaten und den Temperaturdaten zugeordnete Positionsdaten und/oder eine Umgebung einer den Positionsdaten zugeordneten Position beschreibende Umgebungsdaten.
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Die fahrzeugexternen Sensordaten S werden gemeinsam mit der gemessenen Temperatur T an eine fahrzeuginterne Verarbeitungseinheit 8 übermittelt.
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Mittels der Verarbeitungseinheit 8 werden die empfangenen fahrzeugexternen Sensordaten S mit der fahrzeugbezogenen Temperatur T kombiniert und anhand dieser Kombination wird ein zukünftiger Temperaturverlauf V des Brennstoffzellensystems 2 bestimmt. Dabei wird mittels der Verarbeitungseinheit 8 anhand des zukünftigen Temperaturverlaufs V des Brennstoffzellensystems 2 insbesondere ein Zeitpunkt eines Gefrierens der Brennstoffzelle 2 bestimmt.
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Mit der Verarbeitungseinheit 8 ist eine Steuereinheit 9 gekoppelt, welche in Abhängigkeit des zukünftigen Temperaturverlaufs V des Brennstoffzellensystems 2 zumindest eine Temperierungsfunktion zur Temperierung der Brennstoffzelle 3 steuert.
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Das heißt, die zentrale Recheneinheit 11 speichert die fahrzeugexternen Sensordaten S und stellt diese bereit, so dass das Fahrzeug 1 eine Kommunikationsverbindung mit der externen Recheneinheit 11 aufbaut und die fahrzeugexternen Sensordaten S zur Bestimmung des Temperaturverlaufs V des Brennstoffzellensystems 2, beispielsweise einer Abkühlkurve, verwendet. So kann in die Bestimmung auch ein fahrzeugeigenes Verhalten als Modell einfließen, da nicht jedes Fahrzeug 1 bei gleichen Außenbedingungen gleich abkühlt.
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Somit ist es möglich, dass an allen Stellen oder an bestimmten Stellen ein erwartetes Unterschreiten des Gefrierpunktes zu einer Meldung und/oder einer Aktion zur Gegenmaßnahme zur Vermeidung des Gefrierstarts oder Kaltstarts der Brennstoffzelle 3 führt.
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Auch ist es möglich, dass ein Fahrzeugnutzer vorgibt, wann ein Wiederstart des Fahrzeugs 1 und der Brennstoffzelle 3 erfolgen soll, so dass ein temporäres Einfrieren der Brennstoffzelle 3 und ein Wiederauftauen der Brennstoffzelle 3 aufgrund einer natürlich Erhöhung der Außentemperatur bis zum Start geduldet werden und keine Gegenmaßnahme, wie beispielsweise ein Aufwärmen oder ein Starten der Brennstoffzelle 3, vorgenommen wird.
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Ferner ist es möglich, dass der Fahrzeugnutzer die Funktion zur Erwärmung der Brennstoffzelle 3 nach seinem Belieben aktiviert oder deaktiviert, so dass die Erwärmung generell verhindert wird. Auch ist es möglich, dass der Fahrzeugnutzer stets vor einer Durchführung einer Erwärmung der Brennstoffzelle 3 durch entsprechende Eingabe zustimmen muss.
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In einer möglichen Ausgestaltung sind unterschiedliche Temperaturgrenzwerte zum Vermeiden des Gefrierstarts oder Kaltstarts oder zur Einstellung anderer den Start oder Betrieb des Brennstoffzellensystems 2 betreffenden Maßnahmen vorgegeben, so dass beispielsweise zur Erhöhung eines Komforts ein schnellerer Start des Brennstoffzellensystems 2 realisierbar ist. Hierzu können die Temperaturgrenzwerte im Rahmen einer generellen Voreinstellung vorgegeben werden, individuell vom Fahrzeugnutzer vorgegeben werden oder anhand von Einzelanfragen an den Fahrzeugnutzer, beispielsweise an ein mobiles Endgerät des Fahrzeugnutzer, wie beispielsweise ein Smartphone, abgefragt werden.
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Mittels der unterschiedlichen Temperaturgrenzwerte können weiterhin Stufen zu einem eine Betriebssicherheit des Brennstoffzellensystems 2 oder systemtechnische Belangen, wie beispielsweise Beschädigungen, Alterungen und Belastungen, des Brennstoffzellensystems 2 betreffenden Betrieb vorgegeben werden, um einen Gefrierstart der Brennstoffzelle 3 stets zu vermeiden. Das heißt, es werden Temperaturstufen vorgegeben, an welchen immer eine Gegenmaßnahme ergriffen werden muss, um das Fahrzeug 1, das Brennstoffzellensystem 2 und den Fahrzeugnutzer vor Schäden zu bewahren.
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Im Folgenden wird anhand einer Gefrierstartsituation ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems 2 eines Fahrzeugs 1 beschrieben.
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Um ein sehr einfaches und kostengünstiges Brennstoffzellensystem 2 oder ein Fahrzeug 1 mit einem Brennstoffzellensystem 2 realisieren zu können, wird auf einen Gefrierstart aus dem Brennstoffzellensystem 2 heraus komplett verzichtet. Dies erfordert eine entsprechende Betriebsführung des Antriebssystems, welches das Brennstoffzellensystem 2, die Batterie 4, ein nicht gezeigtes Ladesystem, die Antriebseinheit 5 und/oder weitere Bestandteile umfasst.
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Diese Betriebsführung ermöglicht es, das Brennstoffzellensystem 2 so zu konditionieren, dass es bei einem Losfahrwunsch eines Fahrzeugnutzers eine Temperatur von insbesondere mehr als 0 °C aufweist, wobei eine solche Temperatur ermöglicht, dass das Brennstoffzellensystem 2 ohne das Erfordernis spezieller Katalysatorbestandteile oder Warmhaltemaßnahmen gestartet werden kann. Hierbei wird eine individuelle Fallunterscheidung für das jeweilige Fahrzeug 1 durchgeführt, um ein Optimum zu erreichen.
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Wird das Fahrzeug 1, beispielsweise ein elektrisch mittels in der Batterie 4 gespeicherter Energie betriebenes Fahrzeug 1 mit einem so genannten Brennstoffzellen Range-Extender, zu einer bestimmten Uhrzeit abgestellt, werden in die Betriebsführung eine aktuelle Tageszeit beim Abstellen des Fahrzeugs 1 und eine Jahreszeit einbezogen. Zusätzlich werden in einer möglichen Ausgestaltung die Kühlmitteltemperatur und/oder eine Temperatur der Batterie 4 sowie die Information darüber, ob das Fahrzeug 1 mit einem Ladeanschluss zur elektrischen Aufladung der Batterie 4 gekoppelt ist, berücksichtigt. Weiterhin werden beispielsweise zusätzliche Informationen, wie z. B. eine Wettervorhersage, berücksichtigt.
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Aus den bekannten Informationen wird der Temperaturverlauf V bzw. die Abkühlkurve des Brennstoffzellensystems 2 des Fahrzeugs 1 ermittelt und somit, zu welchem Zeitpunkt die Brennstoffzelle 3 eine kritische Temperatur erreicht haben wird, unterhalb dieser die Brennstoffzelle 3 nicht mehr aus sich heraus gestartet werden kann oder sollte. Wird beispielsweise anhand einer Wettervorhersage ermittelt, dass in einer kommenden Nacht eine Umgebungstemperatur von 5 °C nicht unterschritten wird, sind keine Schritte notwendig und das Fahrzeug 1 kann einfach abgestellt werden, ohne dass Aktionen zur Erwärmung der Brennstoffzelle 3 eingeleitet werden müssen.
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Ob ein tatsächlicher Abkühlungsvorgang wirklich einem vorhergesagten Verlauf, welcher im Rahmen einer Entwicklung des Fahrzeugs 1 und/oder Brennstoffzellensystems 2 ermittelt wird, entspricht, wird vom Fahrzeug 1 selbst verifiziert, wenn nach einer bestimmten Zeit von beispielsweise drei Stunden nach Abstellen des Fahrzeugs 1 eine erneute Messung der Kühlmitteltemperatur und/oder der Außentemperatur vorgenommen wird. Ist die Auskühlung stärker als angenommen, kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass entweder die Außentemperatur stärker abgefallen ist als angenommen oder durch einen Wetterbericht vorhergesagt oder dass ein Wind stärker ist als angenommen. Wird nun der Zeitpunkt zum Erreichen einer kritischen Temperatur berechnet, insbesondere unter Berücksichtigung einer Toleranz oder eines Puffers, kann vor diesem Zeitpunkt zumindest eine Aktion eingeleitet werden.
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Ist das Fahrzeug 1 beispielsweise mit einem Ladeanschluss zur elektrischen Aufladung der Batterie 4 gekoppelt, kann über ein Ladekabel das Brennstoffzellensystem 2 oder die Batterie 4 oder können das Brennstoffzellensystem 2 und die Batterie 4 bei thermischer Kopplung dieser aufgeheizt oder vorgeheizt werden. Ist das Fahrzeug 1 nicht mit dem Ladeanschluss gekoppelt, wird das Brennstoffzellensystem 2 vor Erreichen einer kritischen Temperatur gestartet, so dass das Brennstoffzellensystem sich durch seine Abwärme selbst erwärmt. Auch kann hierbei zusätzlich durch eine Versorgung elektrischer Heizer die Batterie 4 aufgeheizt werden. Bei einer thermischen Kopplung von Batterie 4 und Brennstoffzellensystem 2 kann eine solche Erwärmung oder Aufheizung besonders effizient erfolgen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung wird der Fahrzeugnutzer verstärkt in die Betriebsstrategie eingebunden, indem dieser beispielsweise per Nachricht auf sein Smartphone oder eine andere Smartdevice gefragt wird, ob er sein Fahrzeug 1 am nächsten Tag oder beim nächsten Nutzungsbeginn vorgewärmt vorfinden möchte und wann der Fahrzeugnutzer plant, das Fahrzeug 1 das nächste Mal zu benutzen. Anhand dieser Information kann nun das Fahrzeug 1 rechtzeitig vorgewärmt bzw. aufgeheizt werden, bevor der Fahrzeugnutzer es benutzten möchte, woraus ein signifikanter Komfortgewinn resultiert. Die Vorwärmung kann dann ebenfalls durch das Brennstoffzellensystem 2 selbst, aber auch durch die elektrischen Heizer erfolgen, wenn das Fahrzeug 2 mit dem Ladeanschluss gekoppelt ist.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zusätzliche, kundenindividuelle Daten mit in die Betriebsstrategie einzubeziehen. Diese Daten umfassen beispielsweise eine typische Losfahrzeit eines Fahrzeugnutzers, z. B. unterschieden nach Tagen, oder typische Nutzungszeiträume eines Fahrzeugnutzers, so dass optimale Zeitpunkte für eine Vorwärmung des Brennstoffzellensystems 2 zwischen die einzelnen Nutzungszeiträume gelegt werden. Dies kann beispielsweise bei einem Pendler morgens vor der Fahrt zu seiner Arbeitsstätte und typischerweise vor der Heimfahrt, insbesondere mit jeweils ausreichend großem Puffer, erfolgen.
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Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, dass das Fahrzeug 1 mit einem Terminkalender beispielsweise des Smartphones oder eines anderen Smartdevices des Fahrzeugnutzers gekoppelt wird, so dass das Fahrzeug 1 anhand in dem Terminkalender enthaltener Informationen vorgewärmt bzw. aufgeheizt wird. Dies bietet sich insbesondere bei Dienst- oder Geschäftsfahrzeugen, bei Lieferdiensten oder ähnlichen Verwendungen an, wenn klar ist, wann der Beginn der Nutzungsdauer des Fahrzeugs 1 anhand von Dienstplänen oder ähnlichem ist.
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Die Einbindung des Fahrzeugnutzers ermöglicht eine weitere Möglichkeit einer optimierten Betriebsstrategie zum Gefrierstart bzw. zum Kaltstart des Brennstoffzellensystems 2.
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Zusätzlich werden auch die fahrzeugexternen Sensordaten S anderer Fahrzeuge, auch von Fahrzeugen mit herkömmlichem Verbrennungsmotorantrieb, in die Informationsgewinnung zu einer verbesserten Temperaturvorhersage eingebunden. Anhand der Fahrzeuge, welche sich in der Nähe des abgestellten Fahrzeugs 1 befinden, werden z. B. die Außentemperaturen erfasst und an die zentrale Recheneinheit 11 gesendet. So können bei einem fahrenden Fahrzeug die Außentemperaturwerte beispielsweise alle 5 Minuten an die zentrale Recheneinheit 11 gesendet werden und mit einem entsprechenden Zeitstempel versehen werden. Durch die Bewegung eines bzw. mehrerer Fahrzeuge ergeben sich somit sehr viele Temperaturpunkte, so dass anhand der Vielzahl dieser Messpunkte an einem bestimmten Ort die aktuelle Temperatur festgestellt werden kann und so die Abkühlung der Außentemperatur besser vorhergesagt werden kann. Sind also viele Temperaturmesspunkte in der Nähe eines abgestellten Fahrzeugs 1 vorhanden, kann sehr genau die aktuelle Temperatur in der Nähe des abgestellten Fahrzeugs 1 vorhergesagt werden.
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Wird nun das abgestellte Fahrzeug z. B. alle 2 Stunden „geweckt“, kann das abgestellte Fahrzeug 1 aktuelle und insbesondere optimierte Berechnungen der Abkühlkurve von der zentralen Recheneinheit 11 abrufen und gleichzeitig ein Abgleich mit der vom Fahrzeug 1 selbst gemessenen Außentemperatur und in der Nähe vorbei gefahrener Fahrzeuge bzw. in der Nähe gemachter Temperaturmessungen vornehmen. Hierdurch ist es z. B. möglich festzustellen, ob ein Fahrzeug 1 in einer Garage oder im Freien abgestellt ist. Zeigt die Außentemperaturmessung des abgestellten Fahrzeugs 1 z. B. einen deutlich höheren Wert, als die eines Fahrzeugs, welches zeitnah in der Nähe des abgestellten Fahrzeugs 1 gefahren ist, ist davon auszugehen, dass das abgestellte Fahrzeug 1 z. B. in einer Garage oder einem geschützten Bereich abgestellt wurde. Prinzipiell können auch Außentemperaturwerte von anderen abgestellten Fahrzeugen für eine solche Betrachtung herangezogen werden. Jedoch ist die Wahrscheinlichkeit einer genauen Temperaturbestimmung bei Fahrzeugen, welche sich mit höheren Geschwindigkeiten bewegen, größer. Grundsätzlich werden dabei Außentemperaturwerte von fahrenden Fahrzeugen gegenüber Fahrzeugen, welche keine bzw. eine niedrige Geschwindigkeit aufweisen, priorisiert. Des Weiteren werden zeitnähere und ortsnähere Außentemperaturwerte höher priorisiert als ältere und vom abgestellten Fahrzeug 1 weiter entferntere Außentemperaturwerte. Durch die Nutzung der Außentemperaturwerte der sich bewegenden und abgestellten Fahrzeuge eines Herstellers lässt sich somit beispielsweise in der zentralen Recheneinheit 11 eine sehr genaue „Temperaturlandkarte“ erstellen und so durch eine Einbeziehung individueller Fahrzeug- und Fahrzeugnutzerinformationen eine sehr genaue Vorhersage zur Einleitung von Aufwärm- und Vorwärmaktionen erzeugen, welche einen verringerten Energieverbrauch und ein erhöhten bzw. verbesserten Kundennutzen aufweisen.
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Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, dass ein Fahrzeug, welches in der Nähe des zu betrachtenden Fahrzeugs 1 und eventuell zu einem ähnlichen Zeitpunkt abgestellt ist, das andere Fahrzeug über die zentrale Recheneinheit 11 „aufweckt“ und eine entsprechende, mit Zeitversatz versehene Aufwärmphase oder Vorwärmphase einleitet, wenn davon auszugehen ist, dass die beiden Fahrzeuge den gleichen Randbedingungen ausgesetzt sind und das individuelle Fahrzeugnutzerverhalten dem nicht entgegensteht.
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Durch die optimierte Betriebsstrategie ist es somit möglich, das Fahrzeug 1 stets losfahrbereit zuhalten, ohne dass dieses einer starren, energieintensiven und primitiven Warmhaltestrategie folgt. Gleichzeitig können die Batterie 4 und/oder das Brennstoffzellensystem 2 kostenoptimiert ausgelegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Brennstoffzellensystem
- 3
- Brennstoffzelle
- 4
- Batterie
- 5
- Antriebseinheit
- 6
- Temperatursensor
- 7
- Kommunikationsschnittstelle
- 8
- Verarbeitungseinheit
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Vorrichtung
- 11
- zentrale Recheneinheit
- S
- Sensordaten
- T
- Temperatur
- V
- Temperaturverlauf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007061955 A1 [0003]
- JP 2005108832 [0004]
