DE102018132731B4

DE102018132731B4 - Brennstoffzellensystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018132731B4
Application number: DE102018132731.5A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Kamiya; Yutaka Tano; Takahiro Umehara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: CN109969041A; US10693163B2; US20190198894A1; JP2019114431A; DE102018132731A1; JP6919555B2; CN109969041B

Abstract

Brennstoffzellensystem, aufweisend:einen Brennstoffzellenstapel (100);einen Spannungsdetektor (180), der eine Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels (100) erfasst;einen Brennstoffzellenwandler (110), der die Ausgangsspannung reguliert; undeinen Steuerabschnitt (300), der für Folgendes ausgelegt ist: Senden eines ersten Strombefehlswerts, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu senken, an den Brennstoffzellenwandler (110), falls die Ausgangsspannung auf oder über eine erste Spannung steigt, die eine Obergrenze eines Ausgangsspannungsbereichs ist; Senden eines zweiten Strombefehlswerts, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu verstärken, an den Brennstoffzellenwandler (110), falls die Ausgangsspannung auf oder unter eine zweite Spannung sinkt, die eine Untergrenze des Ausgangsspannungsbereichs ist; Speichern des ersten Strombefehlswerts als ersten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung sinkt; Speichern des zweiten Strombefehlswerts als zweiten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt; und Senden des Strombefehlswerts als den ersten Strombefehlswert oder den zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler (110), wobei der Strombefehlswert unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird und zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem und ein Fahrzeug.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Brennstoffzelle (ein Brennstoffzellenstapel) erzeugt Elektrizität gemäß einer Betriebsbedingung, die auf Mengen an zugeführtem Brenngas und Oxidationsgas (Luft) beruht. Eine Beziehung zwischen einer Ausgangsspannung und einem Ausgangsstrom (eine V-I-Kennlinie) der Brennstoffzelle ist je nach einer solchen Betriebsbedingung verschieden. Ein Brennstoffzellenwandler, der eine Ausgabe der Brennstoffzelle steuert, steuert, wo ein Betriebspunkt der Brennstoffzelle eingestellt werden soll, welche die Elektrizität unter einer bestimmten Betriebsbedingung erzeugt. In der japanischen Patentanmeldung JP 2009- 158 399 A wird als eine Art einer solchen Steuerung eine Spannungssteuerung in dem Fall offenbart, wo eine Zellenspannung der Brennstoffzelle für ein rasches Aufwärmen gesenkt wird.
Die DE 101 09 151 A1 offenbart ein System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen- Strom- oder -Spannungsgenerators, das zumindest eine Brennstoffzelle, die einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, umfasst und einen Abgabestrom erzeugt, der einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird, wobei das System einen DC/DC-Regler zur Regelung von Ausgangsstrom und Ausgangsspannung aufweist, der den maximalen Ausgangsgleichstrom, der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebsparameter der Brennstoffzelle regelt, die maximale Änderungsrate des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen einen Maximalwert und Null begrenzt, die Ausgangsspannung des durch die Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms bis zum Erreichen der Stromgrenze konstant hält und die Ausgangsspannung beim Erreichen der Stromgrenze senkt.
Ein Brennstoffzellen-Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle, einem Wandler zum Steuern einer Abgabespannung der Brennstoffzelle, einer Last, an die elektrische Leistung von der Brennstoffzelle geliefert wird, und einer Steuerungsvorrichtung zum Festlegen einer Zielleistung der Brennstoffzelle auf der Grundlage eines Lastbetrages der Last und zum Unterrichten des Wandlers über eine Zielspannung der Brennstoffzelle in Abhängigkeit von der Zielleistung ist Gegenstand der DE 10 2012 208 199 A1 . Wenn dabei der Lastbetrag ein bestimmter Wert oder niedriger ist, realisiert die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung extrem niedrigen Stromes zur Ausführung einer Leistungserzeugung bei einem extrem niedrigen Strom unterhalb eines unteren Grenzstroms der Brennstoffzelle für einen Normalbetrieb. Zur Zeit der Ausführung der Steuerung extrem niedrigen Stromes werden bzw. sind obere und untere Grenzwerte einer Ziel-Abgabespannung des Wandlers in Übereinstimmung mit dem extrem niedrigen Strom festgelegt, und die Ausgangs- bzw. Abgabespannung der Brennstoffzelle wird gesteuert, um innerhalb eines Bereiches zwischen den oberen und unteren Grenzwerten zu sein.
Aus der DE 10 2015 119 005 A1 ist ein Leistungsversorgungssystem bekannt, das eine Brennstoffzelle umfasst und bewirkt, dass in einem normalen Lastzustand zumindest ein Teil einer erforderlichen elektrischen Leistung aus der Brennstoffzelle zugeführt wird. In einem niedrigen Lastzustand führt das Leistungsversorgungssystem der Brennstoffzelle eine Sauerstoffmenge zu, die erforderlich ist, um die Spannung der Brennstoffzelle an eine vorbestimmte Sollspannung anzugleichen, und die geringer als eine Sauerstoffmenge ist, die der Brennstoffzelle in dem normalen Lastzustand zugeführt wird. In einem ersten niedrigen Lastzustand stellt das Leistungsversorgungssystem die Sollspannung auf eine erste Sollspannung ein und führt der Brennstoffzelle Sauerstoff zu. Nach einem darauffolgenden Übergang in einen Zustand, in dem die erforderliche elektrische Leistung höher als ein vorbestimmter Referenzwert wird, wird bewirkt, dass die Brennstoffzelle elektrische Leistung bei einer Ausgangsspannung erzeugt, die höher als die erste Sollspannung ist, und in einem weiteren Übergang in einen zweiten niedrigen Lastzustand stellt das Leistungsversorgungssystem die Sollspannung auf eine zweite Sollspannung, die höher als die erste Sollspannung ist, und führt der Brennstoffzelle Sauerstoff zu.
Die DE 40 34 183 A1 offenbart schließlich eine Schutzvorrichtung für eine Brennstoffzelle, umfassend: eine Schalteinrichtung, die an den Ausgang der Brennstoffzelle angeschlossen ist; eine Einrichtung zum Erfassen der Ausgangsspannung der Brennstoffzelle, eine Einrichtung zum Einstellen einer Bezugsspannung, eine Einrichtung zum Vergleichen der erfassten Ausgangsspannung der Brennstoffzelle mit der Bezugsspannung, und eine Einrichtung zum Öffnen der Schalteinrichtung, wenn die erfasste Ausgangsspannung der Brennstoffzelle unter die Bezugsspannung abfällt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Nun gibt es für die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle einen geeigneten Spannungsbereich, in dem die Zelle nicht geschädigt wird, das heißt einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert. In dem Fall, wo eine Strommenge, die aus der Brennstoffzelle erhalten wird, geändert wird, ist es daher notwendig, die Spannung so zu steuern, dass die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle weder den oberen Grenzwert überschreitet noch unter den unteren Grenzwert sinkt. Jedoch besteht in dem Fall, wo der Brennstoffzellenwandler die Strommenge selbst steuert, so dass die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle in den geeigneten Bereich fällt, die Möglichkeit, dass ein Anforderung an ein Fahrzeug als Ganzes nicht erfüllt werden kann. In dem Fall, wo die Menge des Stroms, die aus der Brennstoffzelle erhalten wird, reguliert wird, um zu bewirken, dass die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle in den geeigneten Bereich fällt, befiehlt daher ein integrierter Steuerabschnitt dem Brennstoffzellenwandler, in welchem Maße eine Strommenge vergrößert oder verkleinert werden soll, während er die Steuerung des gesamten Fahrzeugs ausführt, um eine fehlende Menge des Stroms aus einer Sekundärbatterie zu erhalten oder um einen Stromüberschuss in der Sekundärbatterie zu speichern. Es wurde gefunden, dass in dem Fall, wo eine solche Steuerung ausgeführt wurde, um zu bewirken, dass die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle in den geeigneten Bereich fällt, das geeignete Maß, in dem die Strommenge vergrößert oder verkleinert werden sollte, abhängig vom Betriebspunkt der Brennstoffzelle nicht erhalten werden konnte und infolgedessen der Betrieb der Brennstoffzelle instabil wurde. Als ein Beispiel für einen Fall, wo der Betrieb der Brennstoffzelle instabil wird, schwankt die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert und wird somit nicht stabilisiert.
In einem in 6 gezeigten Beispiel führt der integrierte Steuerabschnitt in dem Fall, wo die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle eine erste Spannung übersteigt, während ein auf einer Ausgangsleistungsforderung basierender Strombefehlswert Ca1 für die Brennstoffzelle konstant bleibt, eine Korrektur durch, um den auf der Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert Ca1 um ΔCa zu vergrößern, bis die Ausgangsspannung auf oder unter die erste Spannung gesunken ist. Sobald die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle andererseits unter eine zweite Spannung gesunken ist, verringert der integrierte Steuerabschnitt schrittweise einen Nachkorrektur-Strombefehlswert um ΔCa, bis die Ausgangsspannung auf oder über die zweite Spannung gestiegen ist. Jedoch ist die Brennstoffzelle ein System, das eine Ansprechverzögerung aufweist. Auch wenn die oben beschriebene Stromkorrektur durchgeführt wird, schwankt daher die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung. Außerdem wiederholt der Nachkorrektur-Strombefehlswert die schrittweise Vergrößerung und die schrittweise Verkleinerung.

(1) Ein Brennstoffzellensystem in einem Aspekt der Erfindung weist auf: einen Brennstoffzellenstapel; einen Spannungsdetektor, der eine Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels erfasst; einen Brennstoffzellenwandler, der die Ausgangsspannung reguliert; und einen Steuerabschnitt, der ausgelegt ist zum: Senden eines ersten Strombefehlswerts an den Brennstoffzellenwandler, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu senken, falls die Ausgangsspannung auf oder über eine erste Spannung steigt, die ein oberer Grenzwert des Ausgangsspannungsbereichs ist; Senden eines zweiten Strombefehlswerts an den Brennstoffzellenwandler, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu verstärken, falls die Ausgangsspannung auf oder unter eine zweite Spannung sinkt, die ein unterer Grenzwert des Ausgangsspannungsbereichs ist; Speichern des ersten Strombefehlswerts als ersten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung sinkt; Speichern des zweiten Strombefehlswerts als zweiten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt; und Senden des Strombefehlswerts als ersten Strombefehlswert oder als zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler, wobei der Strombefehlswert unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird und zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt. Gemäß diesem Brennstoffzellensystem aktualisiert der Steuerabschnitt jedes Mal, wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels auf oder über die erste Spannung steigt oder auf oder unter die zweite Spannung sinkt, den ersten Speicherwert oder den zweiten Speicherwert und sendet den Strombefehlswert, der unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird, als ersten Strombefehlswert oder als zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler. Auf diese Weise steuert der Steuerabschnitt die Regelung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels durch den Brennstoffzellenwandler. Daher kann ein Nacheilen der Ausgangsspannung unterdrückt werden.
(2) Der Steuerabschnitt kann ferner für Folgendes ausgelegt sein: Senden eines Werts, der erhalten wird durch Addieren eines vorgegebenen festen Werts zu einem auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert, der einer Ausgangsleistungsforderung an den Brennstoffzellenstapel entspricht, als ersten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler und Speichern des ersten Strombefehlswerts als ersten Speicherwert, falls der erste Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist und die Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt; und Senden des auf der Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts als zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler und Speichern des zweiten Strombefehlswerts als zweiten Speicherwert, falls der zweite Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist und die Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung sinkt. Gemäß diesem Brennstoffzellensystem können in dem Fall, wo der erste Speicherwert und der zweite Speicherwert nicht vorab gespeichert worden sind, der erste Speicherwert, der gespeichert werden soll, und der zweite Speicherwert, der gespeichert werden soll, bestimmt werden.
(3) Der Steuerabschnitt kann ferner dafür ausgelegt sein, einen zuletzt gesendeten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler zu senden, falls die Ausgangsspannung niedriger ist als die erste Spannung und höher ist als die zweite Spannung. Gemäß diesem Brennstoffzellensystem kann in dem Fall, wo die Ausgangsspannung niedriger ist als die erste Spannung und höher ist als die zweite Spannung, der Strombefehlswert, der gesendet werden soll, bestimmt werden.
(4) Der Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, kann ein Durchschnittswert zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert sein Gemäß diesem Brennstoffzellensystem kann der Strombefehlswert berechnet werden, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt.

Die Erfindung kann auch in verschiedenen Aspekten verwirklicht werden, die vom obigen Aspekt verschieden sind. Zum Beispiel kann die Erfindung verwirklicht werden in einem Aspekt eines Fahrzeugs, welches das Brennstoffzellensystem aufweist, und eines Motors, der das Fahrzeug antreibt, wobei sich der Motor aufgrund von Elektrizität dreht, die vom Brennstoffzellenstapel erzeugt wird.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von als Beispiele dienenden Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen:

1 ist eine schematische Konfigurationsskizze eines elektrischen Systems eines Brennstoffzellensystems in einer Ausführungsform;
2 ist ein beispielhaftes Ablaufschema, das ein Setzen/Absetzen eines Strombefehlswert-Korrekturflags bestimmt;
3 ist ein beispielhaftes Ablaufschema, das Details einer Verarbeitung zum Korrigieren eines auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts darstellt;
4 ist ein beispielhaftes Ablaufschema, das 3 entspricht, für den Fall, dass ein erster und ein zweiter Speicherwert nicht verfügbar sind;
5 weist Graphen auf, die zeitbezogene Änderungen einer BZ-Ausgangsspannung, eines Nachkorrektur-Strombefehlswerts und des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts in der Ausführungsform veranschaulichen; und
6 weist Graphen auf, die zeitbezogene Änderungen einer BZ-Ausgangsspannung, eines Nachkorrektur-Strombefehlswerts und eines auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts im Stand der Technik veranschaulichen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine schematische Konfigurationsskizze eines elektrischen Systems eines Brennstoffzellensystems 10 in einer Ausführungsform der Erfindung. Das Brennstoffzellensystem 10 ist an einem Fahrzeug 1 montiert und gibt als Reaktion auf eine Anforderung seitens eines Fahrers Elektrizität als Leistungsquelle des Fahrzeugs 1 aus.
Das Brennstoffzellensystem 10 weist einen Brennstoffzellenstapel 100, einen Spannungsdetektor 180, einen Brennstoffzellenwandler 110, einen Batteriewandler 120, einen Motor-Generator(M/G)-Wechselrichter 130, einen Motor-Generator (M/G) 140, einen Luftverdichter(ACP)-Wechselrichter 160, einen Luftverdichter 170, eine Sekundärbatterie 200, einen Pumpen-Wechselrichter 230, eine Wasserstoffpumpe (HP) 240, eine Kühlmittelpumpe (WP) 250, einen Steuerabschnitt 300, einen Gaspedalsensor 310, einen Bremspedalsensor 320 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 330 auf.
Als Brennstoffzellenstapel 100 können beispielsweise Festpolymer-Brennstoffzellen genommen werden, von denen jede die Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion zwischen Brenngas und Oxidationsgas erzeugt. Als Brenngas kann beispielsweise Wasserstoffgas genommen werden. Als Oxidationsgas kann beispielsweise Luft genommen werden. Der Brennstoffzellenstapel 100 wird durch Stapeln einer Mehrzahl von einzelnen Zellen, die nicht gezeigt sind, aufgebaut.
Der Spannungsdetektor 180 erfasst eine Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100. Der Brennstoffzellenwandler 110 ist ein Gleichspannungswandler, der die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 reguliert. Die Regulierung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 durch den Brennstoffzellenwandler 110 wird von einem Strombefehlswert gesteuert, der vom Steuerabschnitt 300 gesendet wird. Außerdem verstärkt der Brennstoffzellenwandler 110 die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 auf eine hohe Spannung, die vom Motor-Generator 140 verwendet werden kann.
Der Motor-Generator-Wechselrichter 130 wandelt eine Gleichspannung, die vom Brennstoffzellenwandler 110 reguliert wird, in eine Wechselspannung um, reguliert eine Frequenz und einen absoluten Wert der Wechselspannung gemäß einem Steuersignal vom Steuerabschnitt 300, um die Wechselspannung an den Motor-Generator 140 zu liefern, und steuert den Motor-Generator 140. Der Motor-Generator 140 hat eine Funktion eines Motors, um das Fahrzeug mittels Elektrizität anzutreiben, und eine Funktion eines Generators, der regenerative Elektrizität erzeugt. Der Luftverdichter-Wechselrichter 160 wandelt die Gleichspannung, die vom Brennstoffzellenwandler 110 reguliert worden ist, in die Wechselspannung um, reguliert eine Frequenz und einen absoluten Wert der Wechselspannung gemäß einem Steuersignal vom Steuerabschnitt 300, um die Wechselspannung an den Luftverdichter 170 zu liefern, und steuert den Luftverdichter 170.
Der Batteriewandler 120 ist ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Das heißt, der Batteriewandler 120 senkt die Gleichspannung, die vom Brennstoffzellenwandler 110 reguliert worden ist, oder verstärkt eine Spannung der Sekundärbatterie 200 gemäß einem Steuersignal vom Steuerabschnitt 300. Die Sekundärbatterie 200 dient als Leistungsquelle des Motor-Generators 140, des Luftverdichters 170, der Wasserstoffpumpe 240, der Kühlmittelpumpe 250 und dergleichen. In der Sekundärbatterie 200 werden die Elektrizität vom Brennstoffzellenstapel 100 und die regenerative Elektrizität vom Motor-Generator 140 gespeichert. Als Sekundärbatterie 200 können beispielsweise eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, eine Nickel-Metallhydrid-Sekundärbatterie oder dergleichen genommen werden.
Der Pumpen-Wechselrichter 230 wandelt die Spannung der Sekundärbatterie 200 oder die Gleichspannung, die vom Brennstoffzellenwandler 120 reguliert worden ist, in die Wechselspannung um, reguliert eine Frequenz und einen absoluten Wert der Wechselspannung gemäß einem Steuersignal vom Steuerabschnitt 300, um die Wechselspannung an die Wasserstoffpumpe 240 und die Kühlmittelpumpe 250 zu liefern, und steuert die Wasserstoffpumpe 240 und die Kühlmittelpumpe 250.
Die Steuereinrichtung 300 besteht aus einem Mikrocomputer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit und eine Hauptspeichereinheit aufweist. Der Steuerabschnitt 300 ist eine integrierte ECU, die eine Brennstoffzellen-ECU, eine Brennstoffzellenwandler-ECU, eine Elektrizitätssteuerungs-ECU oder dergleichen, die nicht gezeigt sind, aufweist. Die Brennstoffzellen-ECU, die Brennstoffzellenwandler-ECU und die Elektrizitätssteuerungs-ECU können miteinander kommunizieren. Der Gaspedalsensor 310, der Bremspedalsensor 320 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 330 sind mit dem Steuerabschnitt 300 verbunden. Der Gaspedalsensor 310 erfasst einen Weg, über den ein Gaspedal (nicht gezeigt) im Fahrzeug 1 niedergedrückt wird, der Bremspedalsensor 320 erfasst einen Weg, über den ein Bremspedal (nicht gezeigt) im Fahrzeug 1 niedergedrückt wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 330 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Der Steuerabschnitt 300 steuert einen Betrieb der einzelnen Abschnitte im Brennstoffzellensystem 10 auf Basis eines Erfassungssignals von jedem dieser Sensoren. Außerdem ermittelt der Steuerabschnitt 300 die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100, die vom Spannungsdetektor 180 erfasst wird, über den Brennstoffzellenwandler 110. In 1 wird ein Signalpfad zwischen den einzelnen Abschnitten im Brennstoffzellensystem 10 und dem Steuerabschnitt 300 von einer gestrichelten Linie angegeben.
Der Steuerabschnitt 300 sendet den Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110 und steuert dadurch die Regulierung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 durch den Brennstoffzellenwandler 110. Genauer sendet der Steuerabschnitt 300 zuerst einen auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Der auf einer Ausgangsleistungsforderung basierende Strombefehlswert entspricht dem Erfassungssignal vom Gaspedalsensor 310 und einer Ausgangsleistungsforderung an den Brennstoffzellenstapel 100. Der Brennstoffzellenwandler 110 reguliert die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 gemäß dem auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert. Als nächstes sendet der Steuerabschnitt 300 einen Strombefehlswert (im Folgenden als „Nachkorrektur-Strombefehlswert“ bezeichnet), der durch Korrigieren des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts gemäß der regulierten Ausgangsspannung erhalten wird, an den Brennstoffzellenwandler 110. Der Brennstoffzellenwandler 110 reguliert die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 gemäß dem Nachkorrektur-Strombefehlswert. Man beachte, dass Werte einschließlich null für die Korrektur des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts verwendet werden können.
Wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 von einem vorgegebenen Ausgangsleistungsbereich des Brennstoffzellenstapels 100 abweicht, steuert der Steuerabschnitt 300 die Regulierung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 durch den Brennstoffzellenwandler 110 wie folgt. Wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 auf oder über eine erste Spannung als Obergrenze des Ausgangsspannungsbereichs steigt, sendet der Steuerabschnitt 300 einen ersten Strombefehlswert (den Nachkorrektur-Strombefehlswert) zum Senken der Ausgangsspannung an den Brennstoffzellenwandler 110. Wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 dagegen auf oder unter eine zweite Spannung als Untergrenze des Ausgangsspannungsbereichs sinkt, sendet der Steuerabschnitt 300 einen zweiten Strombefehlswert (den Nachkorrektur-Strombefehlswert) zum Verstärken der Ausgangsspannung an den Brennstoffzellenwandler 110. Wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 auf oder unter die zweite Spannung sinkt, speichert hierbei der Steuerabschnitt 300 den ersten Strombefehlswert als ersten Speicherwert. Wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 auf oder über die erste Spannung steigt, speichert der Steuerabschnitt 300 den zweiten Strombefehlswert als zweiten Speicherwert. Dann berechnet der Steuerabschnitt 300 den Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts. Schließlich sendet der Steuerabschnitt 300 den errechneten Strombefehlswert als ersten Strombefehlswert oder den zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Man beachte, dass sowohl der „erste Strombefehlswert“ als auch der „zweite Strombefehlswert“ als „Nachkorrektur-Strombefehlswert“ bezeichnet werden können.
Der „vorgegebene Ausgangsspannungsbereich“ ist ein zulässiger Spannungsbereich einer willkürlich festgelegten Sollspannung, beispielsweise einer Hochpotentialvermeidungsspannung. Die Hochpotentialvermeidungsspannung wird so eingestellt, dass die Leerlaufspannung vermieden wird, und ist somit niedriger als eine Leerlaufspannung. Der „erste Spannungswert“ und der „zweite Spannungswert“ sind Stromwerte, die verwendet werden, um den Stromwert zu berechnen, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt. Als Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, kann beispielsweise ein Durchschnittswert zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert genommen werden. Dieser Durchschnittswert kann ein arithmetischer Mittelwert, ein geometrischer Mittelwert oder ein gewichteter Mittelwert sein.
2 ist ein Ablaufschema, das eine Korrekturbestimmungsverarbeitung zum Bestimmen des Setzens/Absetzens eines Strombefehlswert-Korrekturflags veranschaulicht. Das Strombefehlswert-Korrekturflag ist ein Flag, das verwendet wird, um zu bestimmen, ob der auf einer Ausgangsleistungsforderung basierende Strombefehlswert korrigiert werden soll. 3 ist ein Ablaufschema, das Details einer Verarbeitung zum Korrigieren eines auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts veranschaulicht. Die in 2 und 3 gezeigte Verarbeitung wird vom Steuerabschnitt 300 während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems 10 wiederholt ausgeführt.
In 2 bestimmt der Steuerabschnitt 300 in Schritt S 110, ob die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 mindestens so hoch ist wie die erste Spannung. Falls der Steuerabschnitt 300 bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 mindestens so hoch ist wie die erste Spannung (Ja in Schritt S 110), geht die Verarbeitung zu Schritt S120. Dann setzt der Steuerabschnitt 300 das Strombefehlswert-Korrekturflag und beendet die Korrekturbestimmungsverarbeitung. Falls der Steuerabschnitt 300 dagegen bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 niedriger ist als die erste Spannung (Nein in Schritt S 110), geht die Verarbeitung zu Schritt S130. Im Schritt S 130 bestimmt der Steuerabschnitt 300, ob die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 stabil ist. Falls der Steuerabschnitt 300 bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 stabil ist (Ja in Schritt S130), geht die Verarbeitung zu Schritt S140. Dann setzt der Steuerabschnitt 300 das Strombefehlswert-Korrekturflag ab und beendet die Korrekturbestimmungsverarbeitung. Falls der Steuerabschnitt 300 dagegen bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 nicht stabil ist (Nein in Schritt S130), beendet der Steuerabschnitt 300 die Korrekturbestimmungsverarbeitung, ohne das Strombefehlswert-Korrekturflag auf gesetzt/abgesetzt umzustellen. Man beachte, dass statt des in 2 gezeigten Ablaufs die Korrekturbestimmungsverarbeitung anhand eines anderen Ablaufs durchgeführt werden kann.
In 3 bestimmt der Steuerabschnitt 300 in Schritt S210, ob das Strombefehlswert-Korrekturflag gesetzt ist. Falls das Strombefehlswert-Korrekturflag gesetzt ist (Ja in Schritt S210), geht die Verarbeitung zu Schritt S220 weiter. In Schritt S220 bestimmt der Steuerabschnitt 300, ob die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 mindestens so hoch ist wie die erste Spannung. Falls der Steuerabschnitt 300 bestimmt, dass die Ausgangsspannung mindestens so hoch ist wie die erste Spannung (Ja in Schritt S220), geht die Verarbeitung zu Schritt S230. In Schritt S230 speichert der Steuerabschnitt 300 den zweiten Strombefehlswert als zweiten Speicherwert. Hierbei kann ein Wert, der vom ersten Strombefehlswert verschieden ist, vorab als Ausgangswert des zweiten Speicherwerts gespeichert worden sein. Als Ausgangswert kann der Strombefehlswert genommen werden, welcher der zweiten Spannung entspricht. In Schritt S260 berechnet der Steuerabschnitt 300 den Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts und sendet den errechneten Strombefehlswert als ersten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Falls Schritt S250 vor Schritt S260 ausgeführt wird, wird der erste Speicherwert, der in Schritt S250 gespeichert wird, als erster Speicherwert verwendet. Falls dagegen Schritt S250 nicht vor Schritt S260 ausgeführt wird, kann ein Ausgangswert des ersten Speicherwerts, der nachstehend beschrieben wird, verwendet werden.
Falls in Schritt S210 das Strombefehlswert-Korrekturflag nicht gesetzt ist (Nein in Schritt S210), geht die Verarbeitung in Schritt S210 zu Schritt S280 weiter. In Schritt S280 speichert der Steuerabschnitt 300 den auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert als den ersten Speicherwert und den zweiten Speicherwert und sendet den auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Man beachte, dass Schritt S210 und Schritt S280 weggelassen werden können.
Falls der Steuerabschnitt 300 in Schritt S220 bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 niedriger ist als die erste Spannung (Nein in Schritt S220), geht die Verarbeitung zu Schritt S240. In Schritt S240 bestimmt der Steuerabschnitt 300, ob die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 höchstens so hoch ist wie die zweite Spannung. Falls der Steuerabschnitt 300 bestimmt, dass die Ausgangsspannung höchstens so hoch ist wie die zweite Spannung (Ja in Schritt S240), geht die Verarbeitung zu Schritt S250. In Schritt S250 speichert der Steuerabschnitt 300 den ersten Strombefehlswert als den ersten Speicherwert. Hierbei kann ein Wert, der vom ersten Strombefehlswert verschieden ist, vorab als Ausgangswert des ersten Speicherwerts gespeichert worden sein. Als Ausgangswert kann der Strombefehlswert genommen werden, welcher der ersten Spannung entspricht. Nachdem der Steuerabschnitt 300 Schritt S250 ausgeführt hat, geht die Verarbeitung zu Schritt S260. Falls Schritt S230 vor Schritt S260 ausgeführt wird, wird der erste Speicherwert, der in Schritt S230 gespeichert wird, als zweiter Speicherwert verwendet. Falls dagegen Schritt S230 nicht vor Schritt S260 ausgeführt wird, kann der Ausgangswert des zweiten Speicherwerts verwendet werden. Man beachte, dass als Ausgangswert des ersten Speicherwerts und als Ausgangswert des zweiten Speicherwerts angesichts der verschiedenen Betriebsbedingungen des Brennstoffzellensystems 10 vorzugsweise die zwei Strombefehlswerte verwendet werden, die sich deutlich voneinander unterscheiden.
Falls der Steuerabschnitt 300 in Schritt S240 bestimmt, dass die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 niedriger ist als die erste Spannung und höher ist als die zweite Spannung (Nein in Schritt S240), geht die Verarbeitung zu Schritt S270. In Schritt S270 sendet der Steuerabschnitt 300 den zuletzt gesendeten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Der „zuletzt gesendete Strombefehlswert“ ist der letzte Strombefehlswert, der gesendet wurde, bevor der Strombefehlswert in Schritt S270 gesendet wird. Man beachte, dass Schritt S270 weggelassen werden kann.
4 ist ein Ablaufschema, das Details der Strombefehlswert-Korrekturverarbeitung in dem Fall, dass der erste Speicherwert und der zweite Speicherwert nicht vorab gespeichert werden, veranschaulicht, und entspricht 3. In 4 ist Schritt S260 in dem in 3 gezeigten Ablaufschema weggelassen, Schritt S230 ist durch Schritt S235 ersetzt und Schritt S250 ist durch Schritt S255 ersetzt. Man beachte, dass die in 4 gezeigte Strombefehlswert-Korrekturverarbeitung beendet wird, sobald der erste Speicherwert und der zweite Speicherwert gespeichert werden.
In Schritt S235 sendet der Steuerabschnitt 300 einen Wert, der durch Addieren eines vorgegebenen festen Werts zum auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert erhalten wird, als ersten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110 und speichert den ersten Strombefehlswert als ersten Speicherwert. Der „vorgegebene feste Wert“ ist ein Wert, der verwendet wird, um den ersten Strombefehlswert in dem Fall einzustellen, wo der erste Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist. Zum Beispiel kann als der vorgegebene feste Wert ein Wert genommen werden, der durch Subtrahieren des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts vom aktuellen Strombefehlswert, welcher der ersten Spannung entspricht, erhalten wird. In Schritt S250 sendet der Steuerabschnitt 300 den auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert als zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110 und speichert den zweiten Strombefehlswert als zweiten Speicherwert. Man beachte, dass die in 4 gezeigte Strombefehlswert-Korrekturverarbeitung weggelassen werden kann.
5 enthält Graphen, die zeitbezogene Änderungen der Ausgangsspannung (in 5 als „BZ-Ausgangsspannung“ bezeichnet), des Nachkorrektur-Strombefehlswerts und des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts zu einer Zeit, wenn die Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 reguliert wird, veranschaulichen. 5 zeigt Graphen für den Fall, wo das Strombefehlswert-Korrekturflag gesetzt ist (Ja in Schritt S210 in 3). Man beachte, dass in einem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, der arithmetische Mittelwert des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts als der Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, das heißt als der Nachkorrektur-Strombefehlswert genommen wird.
Zu einer Zeit T1 steigt die BZ-Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung (Ja in Schritt S220 in 4). Da der erste Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist, folgt der Steuerabschnitt 300 dem Verarbeitungsablauf, der in 4 gezeigt ist. Der Steuerabschnitt 300 sendet einen Wert, der durch Addieren des vorgegebenen festen Werts zum auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert erhalten wird, als ersten Strombefehlswert (als Nachkorrektur-Strombefehlswert) an den Brennstoffzellenwandler 110 und speichert den ersten Strombefehlswert als ersten Speicherwert (Schritt S235 in 4). In dem in 4 gezeigten Beispiel sendet der Steuerabschnitt 300 einen Wert Ca2, der durch Addieren eines festen Werts zu einem auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert Ca1 erhalten wird, als den Nachkorrektur-Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Genauer erhöht der Steuerabschnitt 300 in einem Zeitraum von der Zeit T1 bis zur Zeit T2 den Nachkorrektur-Strombefehlswert schrittweise von Ca1 auf Ca2. Statt den Nachkorrektur-Strombefehlswert schrittweise zu erhöhen, kann der Steuerabschnitt 300 den Nachkorrektur-Strombefehlswert aber auch auf einmal auf den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca2 erhöhen. Im Zeitraum ab der Zeit T1 bis zur Zeit T2 ist einhergehend mit der Erhöhung des Nachkorrektur-Strombefehlswerts eine Erhöhung der BZ-Ausgangsspannung angehalten, und die BZ-Ausgangsspannung sinkt. Zur Zeit T2 speichert der Steuerabschnitt 300 den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca2 als den ersten Speicherwert. In einem Zeitraum ab der Zeit T2 bis zur Zeit T3 wird die Ausgangsspannung weiter gesenkt und ist niedriger als die erste Spannung und höher als die zweite Spannung. Demgemäß behält der Nachkorrektur-Strombefehlswert den Wert zur Zeit T2 (Schritt S270 in 3).
Zur Zeit T3 sinkt die BZ-Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung (Ja in Schritt S240 in 4). Da der zweite Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist, folgt der Steuerabschnitt 300 dem Verarbeitungsablauf, der in 4 gezeigt ist. Der Steuerabschnitt 300 sendet den auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert als zweiten Strombefehlswert (als Nachkorrektur-Strombefehlswert) an den Brennstoffzellenwandler 110 und speichert den zweiten Strombefehlswert als zweiten Speicherwert (Schritt S235 in 4). In dem in 4 gezeigten Beispiel sendet der Steuerabschnitt 300 den auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert Ca1 als den Nachkorrektur-Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Genauer senkt der Steuerabschnitt 300 in einem Zeitraum von der Zeit T3 bis zur Zeit T4 den Nachkorrektur-Strombefehlswert schrittweise von Ca2 auf Ca1. Statt den Nachkorrektur-Strombefehlswert schrittweise zu senken, kann der Steuerabschnitt 300 den Nachkorrektur-Strombefehlswert aber auch auf einmal auf den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca1 senken. Im Zeitraum ab der Zeit T3 bis zur Zeit T4 ist einhergehend mit der Senkung des Nachkorrektur-Strombefehlswerts eine Senkung der BZ-Ausgangsspannung angehalten, und die BZ-Ausgangsspannung steigt. Zur Zeit T4 speichert der Steuerabschnitt 300 den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca1 als den zweiten Speicherwert. In einem Zeitraum ab der Zeit T4 bis zur Zeit T5 wird die Ausgangsspannung weiter erhöht und ist niedriger als die erste Spannung und höher als die zweite Spannung. Demgemäß behält der Nachkorrektur-Strombefehlswert den Wert zur Zeit T4 (Schritt S270 in 3).
Zur Zeit T5 steigt die BZ-Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung (Ja in Schritt S220 in 4). Ab der Zeit T5 folgt der Steuerabschnitt 300 dem in 3 gezeigten Verarbeitungsablauf, da der erste Speicherwert und der zweite Speicherwert bereits gespeichert worden sind. Der Steuerabschnitt 300 speichert den zweiten Strombefehlswert, das heißt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca1 zur Zeit T4 als zweiten Speicherwert (Schritt S230 in 3). Im Zusammenhang damit sendet der Steuerabschnitt 300 den ersten Speicherwert zur Zeit T5, das heißt einen Durchschnittswert Ca3 (den Nachkorrektur-Strombefehlswert) zwischen dem ersten Speicherwert Ca2, der zur Zeit T2 gespeichert worden ist, und dem zweiten Speicherwert Ca1, an den Brennstoffzellenwandler 110 (Schritt S260 in 3). Der Brennstoffzellenwandler 110 empfängt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca3 und senkt dann die BZ-Ausgangsspannung.
Zur Zeit T6 sinkt die BZ-Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung (Ja in Schritt S240 in 3). Zu dieser Zeit speichert der Steuerabschnitt 300 den ersten Strombefehlswert, das heißt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca3 zur Zeit T5, als ersten Speicherwert (Schritt S250 in 3). Im Zusammenhang damit sendet der Steuerabschnitt 300 den zweiten Speicherwert zur Zeit T6, das heißt einen Durchschnittswert Ca4 (den Nachkorrektur-Strombefehlswert) zwischen dem zweiten Speicherwert Ca1, der zur Zeit T4 gespeichert worden ist, und dem ersten Speicherwert Ca3, an den Brennstoffzellenwandler 110 (Schritt S260 in 3). Der Brennstoffzellenwandler 110 empfängt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca4 und erhöht dann die BZ-Ausgangsspannung.
Zu einer Zeit T7 steigt die BZ-Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung (Ja in Schritt S220 in 3). Zu dieser Zeit speichert der Steuerabschnitt 300 den zweiten Strombefehlswert, das heißt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca4 zur Zeit T6, als zweiten Speicherwert (Schritt S230 in 3). Im Zusammenhang damit sendet der Steuerabschnitt 300 den ersten Speicherwert zur Zeit T7, das heißt einen Durchschnittswert Ca5 (den Nachkorrektur-Strombefehlswert) zwischen dem ersten Speicherwert Ca3, der zur Zeit T6 gespeichert worden ist, und dem zweiten Speicherwert Ca4, an den Brennstoffzellenwandler 110 (Schritt S260 in 3). Der Brennstoffzellenwandler 110 empfängt den Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca5 und senkt dann die BZ-Ausgangsspannung.
Ab der Zeit T7 ist die Ausgangsspannung niedriger als die erste Spannung und höher als die zweite Spannung. Demgemäß wird der Nachkorrektur-Strombefehlswert zur Zeit T7 auf dem Nachkorrektur-Strombefehlswert Ca5 gehalten (Schritt S270 in 3). Wie aus 5 ersichtlich ist, sinkt der Nachkorrektur-Strombefehlswert im Lauf der Zeit zwischen den ersten Speicherwert und den zweiten Speicherwert. Als Reaktion darauf sinkt die BZ-Ausgangsspannung zwischen den ersten Speicherwert und den zweiten Speicherwert. Anders ausgedrückt aktualisiert der Steuerabschnitt 300 jedes Mal, wenn die BZ-Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt oder auf oder unter die zweite Spannung sinkt, den ersten Speicherwert oder den zweiten Speicherwert und sendet den Strombefehlswert (den Nachkorrektur-Strombefehlswert), der unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird, an den Brennstoffzellenwandler 110. Auf diese Weise steuert der Steuerabschnitt 300 die Regelung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 durch den Brennstoffzellenwandler 110. Daher kann ein Nacheilen der Ausgangsspannung unterdrückt werden.
Wie bisher beschrieben wurde, aktualisiert der Steuerabschnitt 300 in der Ausführungsform jedes Mal, wenn die BZ-Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 auf oder über die erste Spannung steigt oder auf oder unter die zweite Spannung sinkt, den ersten Speicherwert oder den zweiten Speicherwert und sendet den Strombefehlswert, der unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird, als ersten Strombefehlswert oder als zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler 110. Auf diese Weise steuert der Steuerabschnitt 300 die Regelung der Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels 100 durch den Brennstoffzellenwandler 110. Daher kann ein Nacheilen der Ausgangsspannung unterdrückt werden.

Claims

Brennstoffzellensystem, aufweisend: einen Brennstoffzellenstapel (100); einen Spannungsdetektor (180), der eine Ausgangsspannung des Brennstoffzellenstapels (100) erfasst; einen Brennstoffzellenwandler (110), der die Ausgangsspannung reguliert; und einen Steuerabschnitt (300), der für Folgendes ausgelegt ist: Senden eines ersten Strombefehlswerts, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu senken, an den Brennstoffzellenwandler (110), falls die Ausgangsspannung auf oder über eine erste Spannung steigt, die eine Obergrenze eines Ausgangsspannungsbereichs ist; Senden eines zweiten Strombefehlswerts, der verwendet wird, um die Ausgangsspannung zu verstärken, an den Brennstoffzellenwandler (110), falls die Ausgangsspannung auf oder unter eine zweite Spannung sinkt, die eine Untergrenze des Ausgangsspannungsbereichs ist; Speichern des ersten Strombefehlswerts als ersten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder unter die zweite Spannung sinkt; Speichern des zweiten Strombefehlswerts als zweiten Speicherwert, falls die Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt; und Senden des Strombefehlswerts als den ersten Strombefehlswert oder den zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler (110), wobei der Strombefehlswert unter Verwendung des ersten Speicherwerts und des zweiten Speicherwerts berechnet wird und zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt.
Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt ferner für folgendes ausgelegt ist: Senden eines Werts, der erhalten wird durch Addieren eines vorgegebenen festen Werts zu einem auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswert, der einer Ausgangsleistungsforderung an den Brennstoffzellenstapel (100) entspricht, an den Brennstoffzellenwandler (110) und Speichern des ersten Strombefehlswerts als ersten Speicherwert in dem Fall, dass der erste Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist und die Ausgangsspannung auf oder über die erste Spannung steigt; und Senden des auf einer Ausgangsleistungsforderung basierenden Strombefehlswerts als den zweiten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler (110) und Speichern des zweiten Strombefehlswerts als den zweiten Speicherwert in einem Fall, wo der zweite Speicherwert nicht vorab gespeichert worden ist und die zweite Ausführungsform auf oder unter die zweite Spannung sinkt.
Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerabschnitt (300) ferner dafür ausgelegt ist, einen zuletzt gesendeten Strombefehlswert an den Brennstoffzellenwandler (110) zu senden, falls die Ausgangsspannung niedriger ist als die erste Spannung und höher ist als die zweite Spannung.
Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Strombefehlswert, der zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert liegt, ein Durchschnittswert zwischen dem ersten Speicherwert und dem zweiten Speicherwert ist.
Fahrzeug, aufweisend: das Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und einen Motor, der das Fahrzeug antreibt, wobei sich der Motor durch Elektrizität dreht, die vom Brennstoffzellenstapel (100) erzeugt wird.