DE102018218331A1

DE102018218331A1 - Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellenfahrzeug

Info

Publication number: DE102018218331A1
Application number: DE102018218331.7A
Authority: DE
Inventors: Markus RUF; Kai Müller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, das ein Traktionsnetz umfasst, in welches eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind, umfassend die Schritte:
- Erfassen mindestens eines umgebungsbezogenen und/oder mindestens eines systembezogenen Parameters mittels mindestens einem Sensor,
- Bestimmen eines systembezogenen Leistungsmaximums (1,2,3) anhand der Überlagerung einer Leistungskennlinie (4,5) der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie (6) der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden, und
- Begrenzen einer über das Traktionsnetz bereitzustellenden elektrischen Leistung auf das zuvor bestimmte systembezogene Leistungsmaximum (1,2,3).
Die Erfindung betrifft außerdem ein Brennstoffzellensystem und ein Brennstoffzellenfahrzeug .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, das ein Traktionsnetz umfasst, in welches eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Brennstoffzellensystem sowie ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem solchen Brennstoffzellensystem.
Ein Traktionsnetz eines Brennstoffzellensystems wird genutzt, um einen Verbraucher elektrisch zu versorgen, der in der Regel in Form einer Antriebseinrichtung mit einem Antriebsaggregats vorliegt. Wenn die Antriebseinrichtung elektrisch an das Traktionsnetz angeschlossen ist, kann sie dem Antreiben eines Brennstoffzellenfahrzeugs dienen, insoweit also einem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Brennstoffzellenfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Die Antriebseinrichtung verfügt hierzu über wenigstens ein Antriebsaggregat, welches als elektrische Maschine ausgestaltet ist, die zumeist über einen Pulswechselrichter elektrisch an das Traktionsnetz angebunden ist. In dem Traktionsnetz liegt somit eine erste Stromquelle in Form einer Brennstoffzelleneinrichtung sowie eine zweite Stromquelle in Form der Batterie vor. Um die Ausgangsspannungen der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie auf ein gemeinsames Niveau anzupassen, kann in dem Traktionsnetz zusätzlich ein DC/DC-Wandler vorgesehen sein. Es besteht bei geeigneter Auslegung der Brennstoffzelleneinrichtung und/oder geeigneter Auslegung der Batterie allerdings die Möglichkeit, auch eine spannungswandlerfreie Verbindung zwischen Brennstoffzelleneinrichtung und Batterie herzustellen.
Aufgrund des gekoppelten Betriebs von Brennstoffzelleneinrichtung und Batterie muss zur Effizienzmaximierung und zur geringen Alterung beider Komponenten eine geeignete Leistungsaufteilung erfolgen, wobei bei veränderlichen Umgebungsrandbedingungen und beispielsweise bei einer niedrigen Spannungslage der Batterie, letztere die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelleneinrichtung einschränken kann. Daher kann es erforderlich werden, die Gesamtleistung des Systems in Abhängigkeit der Umgebungsrandbedingungen sowie in Abhängigkeit der Spannungslage der Batterie zu begrenzen.
Möglichkeiten zur Begrenzung der Leistung einer Brennstoffzelleneinrichtung sind in der DE 10 2016 222 670 A1 , der US 2009/0 197 125 A1 sowie der WO 2011/124 954 A2 beschrieben.
Ausgehend von dem bekannten Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, ein Brennstoffzellensystem und ein Brennstoffzellenfahrzeug anzugeben, die den vorstehend erwähnten Nachteilen Rechnung tragen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit dem Merkmalsbestand des Anspruchs 1, durch ein Brennstoffzellensystem mit dem Merkmalsbestand des Anspruchs 7 sowie durch ein Brennstoffzellenfahrzeug mit dem Merkmalsbestand des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems zeichnet sich insbesondere durch die folgenden Schritte aus:

- Erfassen mindestens eines umgebungsbezogenen und/oder mindestens eines systembezogenen Parameters mittels mindestens einem Sensor,
- Bestimmen eines systembezogenen Leistungsmaximums anhand der Überlagerung einer Leistungskennlinie der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden, und
- Begrenzen einer über das Traktionsnetz bereitzustellenden elektrischen Leistung auf das zuvor bestimmte systembezogene Leistungsmaximum.

Die Summierung der Leistungen der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie weist üblicherweise in Abhängigkeit des Stromflusses ein Maximum auf. Bei höheren Strömen von der Batterie und von der Brennstoffzelleneinrichtung reduziert sich also ab einem gewissen Punkt die Gesamtsystemleistung aus Brennstoffzelleneinrichtung und Batterie. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Überschreitung dieses systembezogenen Leistungsmaximums sinnvoll verhindert.
Im gleichen Zuge ist es daher vorteilhaft, wenn eine Leistungsaufteilung aus einer von der Batterie beigetragenen Leistung und einer von der Brennstoffzelleneinrichtung beigetragenen Leistung anhand des systembezogenen Leistungsmaximums festgelegt wird, und wenn die von der Batterie beigetragene Leistung aufgrund einer momentanen Spannungslage der Batterie begrenzt wird. Durch diese Leistungsaufteilung ist die Maximalleistung eines Brennstoffzellenfahrzeugs sichergestellt.
Vorzugsweise ist der umgebungsbezogene Parameter ausgewählt aus einer Gruppe, die einen Umgebungsdruck, eine Umgebungstemperatur sowie eine Höhenlage umfasst. Der Umgebungsdruck ist beispielsweise mittels eines Drucksensors erfassbar. Die Umgebungstemperatur kann beispielsweise mit einem Temperatursensor, insbesondere mit dem Temperaturfühler des Brennstoffzellenfahrzeugs, erfasst werden. Die Höhenlage kann mittels eines Lagesensors oder mittels eines GPS-Sensors, beispielsweise eines Navigationssystems, bestimmt werden. Die Bestimmung der Höhenlage lässt zudem einen Rückschluss auf den herrschenden Umgebungsdruck zu, der sich beispielsweise anhand der barometrischen Höhenformel errechnen lässt.
Als systembezogener Parameter kommt beispielsweise ein Parameter in Betracht, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, die die Temperatur der Brennstoffzelleneinrichtung, mithin also die Brennstoffzellentemperatur, eine Batterietemperatur, eine Kühlmitteltemperatur, einen Ladestand (SOC), einen Brennstoffzellendegradationsgrad sowie einen Batteriedegradationsgrad umfasst. Die Brennstoffzellentemperatur kann insbesondere mittels eines ersten Temperatursensors gemessen werden, wobei die Batterietemperatur mittels eines zweiten Temperatursensors erfassbar ist. Die Kühlmitteltemperatur kann beispielsweise mit einem dritten Temperatursensor gemessen werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Systemverhalten für unterschiedliche Umgebungsrandbedingungen durch ein Modell festgelegt wird. Damit ist es somit möglich, dass die Leistungskennlinien der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie anhand des Modells für den umgebungsbezogenen und/oder systembezogenen Parameter festgelegt werden, bevor das systembezogene Leistungsmaximum bestimmt wird.
Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, das Systemverhalten für unterschiedliche Umgebungsrandbedingungen vorab zu messen. Somit werden beispielsweise die Leistungskennlinien der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie mittels Messungen für den umgebungsbezogenen und/oder systembezogenen Parameter festgelegt, bevor das systembezogene Leistungsmaximum bestimmt wird.
Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem zeichnet sich insbesondere durch ein Traktionsnetz aus, in welches eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind, sowie durch ein mit der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie in Kommunikationsverbindung stehenden Steuergerät, welches ausgebildet ist:

- mindestens einen umgebungsbezogenen und/oder mindestens einen systembezogenen Parameter mittels mindestens einem Sensor zu erfassen,
- ein systembezogenes Leistungsmaximum zu bestimmen anhand der Überlagerung einer Leistungskennlinie der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden, und
- eine über das Traktionsnetz bereitzustellende elektrische Leistung auf das zuvor bestimmte systembezogene Leistungsmaximum zu begrenzen.

Im gekoppelten Betrieb aus Brennstoffzelleneinrichtung und Batterie wird damit also sinnvoll eine Überschreitung des Leistungsmaximums durch den Einsatz eines entsprechend ausgebildeten Steuergeräts verhindert.
In diesem Zusammenhang hat es sich zudem als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Steuergerät ausgebildet ist, eine Leistungsaufteilung aus einer von der Batterie beigetragenen Leistung und einer von der Brennstoffzelleneinrichtung beigetragenen Leistung anhand des systembezogenen Leistungsmaximums festzulegen und die von der Batterie beigetragene Leistung aufgrund einer momentanen Spannungslage der Batterie zu begrenzen. Dies stellt die Verfügbarkeit der maximalen Leistung bei einem Brennstoffzellenfahrzeugs sicher.
Die in Zusammenhang mit dem Verfahren und mit dem Brennstoffzellensystem erwähnten Vorteile realisieren sich insbesondere bei deren Einsatz in einem Brennstoffzellenfahrzeug, das aufgrund der Leistungsoptimierung wartungsärmer und effizienter gestaltet ist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Navigationssystem ausgestattet ist, mit welchem mindestens ein umgebungsbezogener Parameter ermittelt werden kann. Beispielweise können die Koordinaten mit einem GPS-Sensor des Navigationssystems ermittelt werden, wobei auch über die Höhenlage die herrschenden Druckverhältnisse, mithin der Umgebungsdruck, berechnet werden kann. Ein solches Brennstoffzellenfahrzeug unterliegt damit einer Effizienzmaximierung oder einer geringen Alterung der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 ein exemplarisches Kennfeld, in dem die Leistung des der Brennstoffzelleneinrichtung (P_FC ) gegenüber der Leistung der Batterie (P_Bat ) bzw. deren Spannung (U_Bat ) aufgetragen ist für einen Umgebungsdruck auf der Höhe Normalnull (durchgezogene Kennlinie 4) und für den rein exemplarischen Umgebungsdruck auf 2000 m über Normalnull (gestrichelte Kennlinie 5), zusätzlich ist exemplarisch die Leistung der Batterie (P_Bat ) eingetragen (durchgezogene Kennlinie 6), und
2 ein exemplarisches Kennfeld, bei dem die systembezogene Leistungskennlinie (P_Sum entspricht vorliegend einer Addition von P_FC und P_Bat ) gegenüber der Leistung der Batterie (P_Bat ) bzw. deren Spannung (U_Bat ) aufgetragen ist, wobei die durchgezogene Linie eine Leistungskennlinie für das Gesamtsystem darstellt, bei der normale Bedingungen vorliegen (Referenzkennlinie), wobei die punktierte Linien eine Leistungskennlinie für das Gesamtsystem darstellt, bei der eine erhöhte Brennstoffzellentemperatur vorliegt, und wobei die strichlierte Linie eine Leistungskennlinie für das Gesamtsystem darstellt, bei der ein verringerter Umgebungsdruck vorliegt.

In 1 ist ein Kennfeld eines Brennstoffzellensystems mit einem Traktionsnetz gezeigt, wobei in das Traktionsnetz eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind. Außerdem ist beim Brennstoffzellensystem ein Steuergerät vorhanden, das mit der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie in Kommunikationsverbindung steht. Das Steuergerät ist ausgebildet mindestens einen umgebungsbezogenen und/oder mindestens einen systembezogenen Parameter mittels mindestens eines Sensors zu erfassen.
Ein umgebungsbezogener Parameter ist beispielsweise ausgewählt aus einer Gruppe, die einen mittels eines Drucksensors erfassbaren Umgebungsdruck, eine mittels eines Temperatursensors erfassbare Umgebungstemperatur sowie eine mittels eines Lagesensors oder mittels eines GPS-Sensors bestimmbare Höhenlage umfasst.
Ein systembezogener Parameter ist beispielsweise ausgewählt aus einer Gruppe, die eine mittels eines ersten Temperatursensors erfassbare Brennstoffzellentemperatur, eine mittels eines zweiten Temperatursensors erfassbare Batterietemperatur, eine mittels eines dritten Temperatursensors erfassbare Kühlmitteltemperatur, einen Batterieladestand, einen Brennstoffzellendegradationsgrad sowie einen Batteriedegradationsgrad umfasst.
In 1 ist exemplarisch eine Leistungskennlinie 4 des Brennstoffzelleneinrichtung in Abhängigkeit der Leistung der Batterie gezeigt, welche einer vorgegebenen Höhenlage von Normalnull und damit einem vorgegebenen Umgebungsdruck auf der Höhe von Normalnull entspricht. Liegt ein geringer geringerer Umgebungsdruck bzw. eine größere Höhenlage vor, so verschiebt sich die Kennlinie 4 der Brennstoffzelleneinrichtung nach unten, wobei vorliegend rein exemplarisch eine Kennlinie 5 der Brennstoffzelleneinrichtung eingeblendet ist, die einer Höhenlage von 2000m und damit einem Umgebungsdruck auf der Höhe von 2000 m über Normalnull entspricht. Die Kennlinien 4, 5 sind in das Kennfeld in 1 also auf Basis eines umgebungsbezogenen Parameters (Höhenlage, Umgebungsdruck) eingezeichnet. Ebenfalls rein exemplarisch ist auch eine Kennlinie 6 der Batterie eingetragen.
Das Steuergerät des Brennstoffzellensystem ist zudem ausgebildet die vom umgebungsbezogenen Parameter abhängigen Kennlinien 4, 5, 6 der Batterie und der Brennstoffzelleneinrichtung zu überlagern, mithin aufzusummieren, so dass ein in 2 gezeigtes Kennfeld entsteht, in welchem die systembezogenen Leistungskennlinien des Gesamtsystems gegenüber der Batterieleistung aufgetragen sind.
Die durchgezogene Referenzlinie entspricht dabei einer Leistungskennlinie, die sozusagen eine „Norm“ vorgibt, bei welcher ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Traktionsnetz umfassend eine Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie ausgeliefert wird oder „normalerweise“ betrieben wird.
Die strichlierte Leistungskennlinie entspricht dabei einer Leistungskennlinie, die sich beispielsweise aus einer Überlagerung der Leistungskennlinien 5, 6 aus 1 ergibt und somit einen umgebungsbezogenen Parameter berücksichtigt. Dieser ist beispielsweise der erfasste Umgebungsdruck.
Die punktierte Leistungskennlinie entspricht dabei einer Leistungskennlinie, die bei der Überlagerung von Kennlinien entsteht, denen ein Kennfeld mit einem systembezogenem Parameter, beispielhaft der Kühlmitteltemperatur des Brennstoffzellensystems, zu Grunde liegt.
Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, ein systembezogenes Leistungsmaximum 1, 2, 3 zu bestimmen anhand der Überlagerung der Leistungskennlinie 4, 5 der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie 6 der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden.
Die Referenzkennlinie weist das systembezogenes Leistungsmaximum 1 auf. Es ist zu erkennen, dass das systembezogene Leistungsmaximum 2 der punktierten Kennlinie (systembezogener Parameter) gegenüber dem systembezogenen Leistungsmaximum 1 der Referenz zu einer niedrigen Leistung der Batterie verschoben und insgesamt herabgesetzt ist. Es ist zudem zu erkennen, dass das systembezogene Leistungsmaximum 3 der strichlierten Kennlinie (umgebungsbezogener Parameter) gegenüber dem systembezogenen Leistungsmaximum 1 der Referenz zu einer höheren Leistung der Batterie verschoben, insgesamt aber herabgesetzt ist.
Das Steuergerät ist nun dazu ausgebildet, eine über das Traktionsnetz bereitzustellende elektrische Leistung auf das zuvor bestimmte jeweilige systembezogene Leistungsmaximum 1, 2, 3 zu begrenzen.
Zudem kann das Steuergerät ausgebildet sein, eine Leistungsaufteilung aus einer von der Batterie beigetragenen Leistung und einer von der Brennstoffzelleneinrichtung beigetragenen Leistung anhand des jeweiligen systembezogenen Leistungsmaximums 1, 2, 3 festzulegen. Die von der Batterie beigetragene Leistung wird vom Steuergerät, insbesondere in Abhängigkeit einer momentanen Spannungslage der Batterie, auf Werte begrenzt, die den im Kennfeld im jeweiligen Leistungsmaximum 1, 2, 3 auf die Abszisse projizierten Werten entspricht. Mit anderen Worten wird die durch die Leistungsaufteilung maximal erlaubte Leistung der Batterie auf das Maximum der jeweiligen Linien beschränkt.
Durch diese Leistungsaufteilung zwischen der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie wird eine Effizienzmaximierung und eine geringere Alterung der beiden Komponenten realisiert, wobei zugleich eine maximale Leistung für das Brennstoffzellenfahrzeug sichergestellt ist.
Bezugszeichenliste

1: Systembezogenes Leistungsmaximum (Referenz)
2: Systembezogenes Leistungsmaximum (auf Grundlage eines systembezogenen Parameters)
3: Systembezogenes Leistungsmaximum (auf Grundlage eines umgebungsbezogenen Parameters)
4: Kennlinie (Brennstoffzelleneinrichtung)
5: Kennlinie (Brennstoffzelleneinrichtung)
6: Kennlinie (Batterie)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016222670 A1 [0004]
US 2009/0197125 A1 [0004]
WO 2011/124954 A2 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, das ein Traktionsnetz umfasst, in welches eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind, umfassend die Schritte: - Erfassen mindestens eines umgebungsbezogenen und/oder mindestens eines systembezogenen Parameters mittels mindestens einem Sensor, - Bestimmen eines systembezogenen Leistungsmaximums (1,2,3) anhand der Überlagerung einer Leistungskennlinie (4,5) der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie (6) der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden, und - Begrenzen einer über das Traktionsnetz bereitzustellenden elektrischen Leistung auf das zuvor bestimmte systembezogene Leistungsmaximum (1,2,3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsaufteilung aus einer von der Batterie beigetragenen Leistung und einer von der Brennstoffzelleneinrichtung beigetragenen Leistung anhand des systembezogenen Leistungsmaximums (1,2,3) festgelegt wird, und dass die von der Batterie beigetragene Leistung aufgrund einer momentanen Spannungslage der Batterie begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebungsbezogene Parameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst, einen mittels eines Drucksensors erfassbaren Umgebungsdruck, eine mittels eines Temperatursensors erfassbare Umgebungstemperatur sowie eine mittels eines Lagesensors oder mittels eines GPS-Sensors bestimmbare Höhenlage.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der systembezogene Parameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, die umfasst, eine mittels eines ersten Temperatursensors erfassbare Brennstoffzellentemperatur, eine mittels eines zweiten Temperatursensors erfassbare Batterietemperatur, eine mittels eines dritten Temperatursensors erfassbare Kühlmitteltemperatur, einen Batterieladestand, einen Brennstoffzellendegradationsgrad sowie einen Batteriedegradationsgrad.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskennlinien (4,5;6) der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie anhand eines Modells für den umgebungsbezogenen und/oder systembezogenen Parameter festgelegt werden, bevor das systembezogene Leistungsmaximum bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskennlinien (4,5;6) der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie mittels Messungen für den umgebungsbezogenen und/oder systembezogenen Parameter festgelegt werden, bevor das systembezogene Leistungsmaximum (1,2,3) bestimmt wird.
Brennstoffzellensystem mit einem Traktionsnetz, in welches eine mehrere Brennstoffzellen umfassende Brennstoffzelleneinrichtung und eine Batterie elektrisch eingebunden sind, sowie mit einem mit der Brennstoffzelleneinrichtung und der Batterie in Kommunikationsverbindung stehenden Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist: - mindestens einen umgebungsbezogenen und/oder mindestens einen systembezogenen Parameter mittels mindestens einem Sensor zu erfassen, - ein systembezogenes Leistungsmaximums (1,2,3) zu bestimmen anhand der Überlagerung einer Leistungskennlinie (4,5) der Brennstoffzelleneinrichtung mit einer Leistungskennlinie (6) der Batterie, die jeweils anhand des mindestens einen erfassten Parameters festgelegt sind oder festgelegt werden, und - eine über das Traktionsnetz bereitzustellende elektrische Leistung auf das zuvor bestimmte systembezogene Leistungsmaximum (1,2,3) zu begrenzen.
Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, eine Leistungsaufteilung aus einer von der Batterie beigetragenen Leistung und einer von der Brennstoffzelleneinrichtung beigetragenen Leistung anhand des systembezogenen Leistungsmaximums (1,2,3) festzulegen und die von der Batterie beigetragene Leistung aufgrund einer momentanen Spannungslage der Batterie zu begrenzen.
Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7 oder 8.
Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung mindestens eines umgebungsbezogenen Parameters ein Navigationssystem vorhanden ist.