DE102019135092A1 - Method and control device for operating a number of units each having a fuel-energy conversion unit, and a number of units each having a fuel-energy conversion unit with a control device - Google Patents

Method and control device for operating a number of units each having a fuel-energy conversion unit, and a number of units each having a fuel-energy conversion unit with a control device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, mit einer Steuereinrichtung (602), insbesondere Verfahren zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) in Form einer Farm oder Flotte (600) mit einer Gesamtsteuerung, vorzugsweise einer Farm- oder Flotten-Steuerung, wobei: die Anzahl Aggregate (610.1-610.n) mit den Brennstoff-Energiewandlungseinheiten unter vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, wobei für eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit wenigstens ein Betriebsparameter (BPPl-BPPn), erfasst wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit ein individueller Betriebsparameter-Verlauf des Betriebsparameters über eine Betriebszeitdauer (T) der Brennstoff-Energiewandlungseinheit erfasst wird (102);- eine einer Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz (AT) als eine Funktion der Betriebszeitdauer (T) bestimmt wird (104);- der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Allgemein-Tendenz (AT) verglichen wird und auf eine Abweichung zur Allgemein-Tendenz (AT) geprüft wird (108).The invention relates to a method for operating a number of units (610.1-610.n) each having a fuel-energy conversion unit, with a control device (602), in particular a method for operating the number of units (610.1-610.n) in the form of a Farm or fleet (600) with an overall control, preferably a farm or fleet control, wherein: the number of units (610.1-610.n) are operated with the fuel-energy conversion units under comparable conditions, with at least one fuel-energy conversion unit Operating parameters (BPPl-BPPn), is recorded. According to the invention it is provided that - for the fuel-energy conversion unit, an individual operating parameter curve of the operating parameter over an operating period (T) of the fuel-energy conversion unit is recorded (102); - one assigned to a number of individual operating parameter curves of a number of fuel-energy conversion units common general tendency (AT) is determined as a function of the operating time (T) (104); - the individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit is compared with the general tendency (AT) and for a deviation from the general tendency ( AT) is checked (108).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit und mit einer Steuereinrichtung. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung und eine Anzahl von Aggregate jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit und mit einer Steuereinrichtung.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for operating a number of units each having a fuel-energy conversion unit and with a control device. The invention also relates to a control device and a number of units each having a fuel-energy conversion unit and with a control device.

Es ist von Bedeutung, eine Effizienz einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit zum Betrieb derselben zu kennen. Eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit kann zum Beispiel in einer ersten Variante eine Brennkraftmaschine sein, die zur Bildung eines Aggregats ggfs. mit einem Generator gekoppelt ist oder in einer zweiten Variante eine Brennstoffzelle sein, die zur Bildung eines Aggregats ggfs. mit einem Umrichter wie einem Konverter oder Inverter gekoppelt ist.It is important to know an efficiency of a fuel-energy conversion unit for operating the same. A fuel-energy conversion unit can, for example, be an internal combustion engine in a first variant, which may be coupled to a generator to form a unit, or a fuel cell, which may be connected to a converter such as a converter or a converter to form a unit Inverter is coupled.

So lässt sich die Effizienz einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit beispielsweise ermitteln, indem eine Sollenergie mit einer Abgabeenergie der Brennstoff-Energiewandlungseinheit verglichen wird. Bei einer Brennkraftmaschine kann die Sollenergie beispielsweise anhand von Einspritzparametern, wie einer Einspritzdauer, ermittelt werden.For example, the efficiency of a fuel-energy conversion unit can be determined by comparing a setpoint energy with an output energy of the fuel-energy conversion unit. In the case of an internal combustion engine, the setpoint energy can be determined, for example, on the basis of injection parameters such as an injection duration.

Bedingungen allgemeiner Art umfassen insbeosondere Umgebungsbedingungen oder Umweltbedingungen, die einen Einfluss auf die Effizienz der Brennkraft-Energiewandlungseinheit haben können; dies umfasst beispielsweise einen Umgebungsluftdruck, eine Umgebungstemperatur. Andere Bedingungen sind beisielsweise gegeben durch eine Brennstoffart oder -qualität eines in einem Verbrennungsprozess der Brennstoff-Energiewandlungseinheit verwendeten Brennstoffes. Veränderungen solcher oder anderer Bedingungen der Brennstoff-Energiewandlungseinheit führen zu einer Schwankung der Effizienz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit.Conditions of a general kind include in particular environmental conditions or environmental conditions that can have an influence on the efficiency of the internal combustion-energy conversion unit; this includes, for example, an ambient air pressure, an ambient temperature. Other conditions are given, for example, by a type or quality of fuel of a fuel used in a combustion process of the fuel-energy conversion unit. Changes in such or other conditions of the fuel-energy conversion unit lead to a fluctuation in the efficiency of the fuel-energy conversion unit.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Steuerung von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zum Zwecke einer Effizienz bekannt.Various methods for controlling fuel-energy conversion units for the purpose of efficiency are known from the prior art.

Aus US 2014/0152006 A1 ist ein System und ein Verfahren bekannt, das einen durch eine Brennkraftmaschine betriebenen elektrischen Generator steuert. Das Verfahren beinhaltet beispielsweise ein Befüllen von einer Effizienzdatenbank mit einem gegebenen Brennstoff sowie einer Leistungsabgabe des elektrischen Generators. Außerdem kann das Verfahren ein Empfang einer bevorzugten Leistungsabgabe des Generators beinhalten. Zudem kann das Verfahren eine Anpassung eines gegebenen Brennstoffes mittels der Effizienzdatenbank beinhalten, um die bevorzugte Leistungsabgabe des Generators zu erhalten.Out US 2014/0152006 A1 a system and method is known which controls an electric generator operated by an internal combustion engine. The method includes, for example, filling an efficiency database with a given fuel and a power output of the electric generator. The method may also include receiving a preferred power output from the generator. In addition, the method can include an adaptation of a given fuel by means of the efficiency database in order to obtain the preferred power output of the generator.

Aus US 2017/0012439 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, das ein Betreiben einer Vielzahl von Gensets mit einer asymmetrischen Lastverteilung vorsieht. Das Verfahren kann verwendet werden, um unter Einbeziehung von Brennstoffeffizienz, Emissionsausstoß und ähnlichen Gesichtspunkten der von den Gensets umfassten Antriebsmaschinen einen Betrieb der Vielzahl von Gensets zu regeln. Zudem ist in US 2017/0012439 A1 eine Kontrollstrategie bekannt, die ausgebildet ist, einen Wirkleistungsbedarf einer elektrischen Last in einer Übereinstimmung mit dem Verfahren zu einer asymmetrischen Lastenverteilung zwischen der Vielzahl von Gensets zu verteilen.Out US 2017/0012439 A1 a method of the type mentioned is known which provides for the operation of a large number of gensets with an asymmetrical load distribution. The method can be used to regulate operation of the plurality of gensets, taking into account fuel efficiency, emissions and similar aspects of the prime mover comprised by the gensets. In addition, in US 2017/0012439 A1 a control strategy is known which is designed to distribute an active power requirement of an electrical load in accordance with the method for asymmetrical load distribution between the plurality of gensets.

Weiterhin ist aus WO 2016/102675 A1 ein Verfahren zur Steuerung und eine Gensetsteuerung bekannt, die ausgebildet ist, eine Leistungsabgabe von einem aus mehr als einem Genset bestehenden Kraftwerk zu steuern. Jedes Genset ist dabei ausgebildet, eine Leistung bis zu einer gegebenen Maximalleistung abzugeben sowie das Kraftwerk eine Gesamtleistung entsprechend einer durch ein Netz vorgegebene Last. Die Gensetsteuerung ist dabei weiter ausgebildet, eine Anzahl von erforderlichen Gensets zu bestimmen, die die Gesamtleistung erzeugen können und die Anzahl von erforderlichen Gensets so zu steuern, dass jedes Genset der Anzahl von Gensets eine Leistung entsprechend der Maximalleistung abgibt.It is still off WO 2016/102675 A1 a method for control and a genset control are known which are designed to control a power output from a power plant consisting of more than one genset. Each genset is designed to deliver a power up to a given maximum power and the power plant a total power corresponding to a load specified by a network. The genset control is further designed to determine a number of required gensets that can generate the total output and to control the number of required gensets so that each genset of the number of gensets delivers an output corresponding to the maximum output.

Bei einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine oder einer Brennstoffzelle, kann aber immer aufgrund von Prozessen vor allem aus einer Alterung der Brennstoff-Energiewandlungseinheit, insbesondere Alterung der Brennkraftmaschine oder der Brennstoffzelle, über eine Betriebszeit eine Verringerung einer Effizienz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit festgestellt werden.In the case of a fuel-energy conversion unit, such as an internal combustion engine or a fuel cell, however, a reduction in the efficiency of the fuel-energy conversion unit can always be determined over an operating time due to processes primarily from aging of the fuel-energy conversion unit, in particular aging of the internal combustion engine or the fuel cell become.

Diese Art einer Verringerung der Effizient aufgrund von Alterrungsprozessen kann nun wiederum verschiedene Ursachen haben.This type of reduction in efficiency due to aging processes can in turn have various causes.

So ist bei Brennkraftmaschinen oft ein Verstopfen von in der Brennkraftmaschine befindlichen Filtern die Ursache. Eine Effizienz kann aber auch durch einen Verschleiß von in der Brennstoff-Energiewandlungseinheit befindlichen Bauelementen resultieren. Im Zusammenhang mit der Verringerung der Effizienz von der Brennstoff-Energiewandlungseinheit aufgrund der vorgenannten oder ähnlicher Gründe wird allgemein und hiermit vor allem als Alterung der Brennstoff-Energiewandlungseinheit bezeichnet.In internal combustion engines, for example, the filters in the internal combustion engine are often clogged. However, efficiency can also result from wear and tear on components located in the fuel-energy conversion unit. In connection with the reduction in the efficiency of the fuel-energy conversion unit on the basis of the aforementioned or similar reasons, the term "aging" of the fuel-energy conversion unit is used in general and hereby above all.

Es ist von Bedeutung für den Betrieb, eine Alterung der Brennstoff-Energiewandlungseinheit zu kennen. Praktisch wird eine Detektion der Alterung von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten meist mittels eines Monitorings für einen Toleranzbereich realisiert. Sollte der Betrieb der Brennstoff-Energiewandlungseinheit ein Herauslaufen eines Effizienzwertes aus dem Toleranzbereich anzeigen ist dies ein Indiz für eine Alterung derselben.It is important for the operation to be aware of the aging of the fuel-energy conversion unit. In practice, the aging of fuel-energy conversion units is usually detected by means of monitoring for a tolerance range. If the operation of the fuel-energy conversion unit indicates that an efficiency value is running out of the tolerance range, this is an indication of its aging.

Es ist insofern bekannt, dass die Effizienz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit nicht nur aufgrund von sich ändernden Umgebungsbedingungen, insbesondere Umweltbedingungen, schwanken kann sondern auch immer aufgrund von Alterungsprozessen; und dies mit unterschiedlichen Ursachen.It is known in this respect that the efficiency of the fuel-energy conversion unit can fluctuate not only due to changing environmental conditions, in particular environmental conditions, but also always due to aging processes; and this with different causes.

Nun müssen allerdings speziell zur Kenntnis der Alterrung die oben genannten Toleranzbereiche ausreichend groß gewählt werden, um eine Anzeige einer falsch-positiven Detektion einer Alterung zu vemeiden. Alternativ könnte eine Alterung zwar anhand einer besonders rapiden Effizienzverringerung detektiert werden. Allerdings müsste auch dann bei einem solchen Ansatz bereits eine ausreichend starke Effizienzverringerung vorliegen, um sicher anzeigen zu können, dass eben eine Alterung und keine Veränderung der Effizienz „nur“ aufgrund von veränderten Umgebungsbedingungen, insbesondere Umweltbedingungen, vorliegt. Anders formuliert - das Ausmass einer Effizienzverringerung durch Alterung einerseits bzw. aufgrund von veränderten Umgebungsbedingungen oder Umweltbedingungen verschwimmt in angrenzenden Bereichen.Now, however, specifically for the knowledge of aging, the above-mentioned tolerance ranges must be selected to be sufficiently large in order to avoid a display of a false-positive detection of aging. Alternatively, aging could be detected on the basis of a particularly rapid reduction in efficiency. However, even with such an approach, there would have to be a sufficiently strong reduction in efficiency in order to be able to reliably indicate that there is aging and no change in efficiency “only” due to changed environmental conditions, in particular environmental conditions. In other words - the extent of a reduction in efficiency due to aging on the one hand or due to changed environmental conditions or environmental conditions is blurred in adjacent areas.

Dies führt zu Einschränkungen bei der Detektion von Alterungsprozeßen und auch zu einer Reihe von Nachteilen. Vor allem wäre es wünschenswert Alterungsprozeße frühzeitiger als bisher zu erkennen. Zum einen kann nämlich eine zu spät entdeckte Alterung zu einer irreparablen Beschädigung der Brennstoff-Energiewandlungseinheit führen. Zum anderen führt der Betrieb einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit aufgrund eines Alterungsprozesses verringerten Effizienz zu einer geringeren Wirtschaftlichkeit der Brennstoff-Energiewandlungseinheit.This leads to limitations in the detection of aging processes and also to a number of disadvantages. Above all, it would be desirable to recognize aging processes earlier than before. On the one hand, aging discovered too late can lead to irreparable damage to the fuel-energy conversion unit. On the other hand, the operation of a fuel-energy conversion unit with reduced efficiency due to an aging process leads to a lower profitability of the fuel-energy conversion unit.

Problematisch ist insofern grundsätzlich das Trennen der Effekte einer Alterung oder sonstigen sich ändernden unnormalen Verhaltens von denen der Bedingungen auf eher kurzer Zeitskala, insbesondere von denen der Umgebungsbedingungen, insbesondere Umweltbedingungen, bei einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit der eingangs genannten Art. Bekannte Verfahren zum Effizienz-Monitoring sind hier noch verbesserungswürdig.In this respect, it is fundamentally problematic to separate the effects of aging or other changing abnormal behavior from those of the conditions on a rather short time scale, in particular from those of the ambient conditions, in particular environmental conditions, with a number of units each having a fuel-energy conversion unit of the type mentioned above. Well-known procedures for efficiency monitoring are still in need of improvement.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit einer Steuereinrichtung anzugeben, dahingehend, dass eine Erkennung einer Alterung oder sonstigen sich ändernden unnormalen Verhaltens in verbesserter Weise möglich ist.This is where the invention comes in, the object of which is to specify an improved method and device for operating a number of units each having a fuel-energy conversion unit with a control device, to the effect that the detection of aging or other abnormal behavior changes in an improved manner Way is possible.

Insbesondere soll hinsichtlich der Vorrichtung eine verbesserte Steuereinrichtung angegeben werden zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, insbesondere zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten in Form einer Farm oder Flotte mit einer Steuereinrichtung als Gesamtsteuerung, insbesondere einer Farm- oder Flotten-Steuerung. Insbesondere soll hinsichtlich der Vorrichtung eine verbesserte Anzahl von Aggregate jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit und mit einer Steuereinrichtung angegeben werden, dahingehend, dass eine Erkennung einer Alterung oder sonstigen sich ändernden unnormalen Verhaltens in verbesserter Weise möglich ist. Insbesondere soll eine verbesserte Anzahl von Aggregate in Form einer Farm oder Flotte mit einer Steuereinrichtung als Gesamtsteuerung, insbesondere einer Farm- oder Flotten-Steuerung, angegeben werden.In particular, with regard to the device, an improved control device is to be specified for operating the number of units each having a fuel-energy conversion unit, in particular for operating the number of units in the form of a farm or fleet with a control device as overall control, in particular a farm or fleet control . In particular, with regard to the device, an improved number of units, each having a fuel-energy conversion unit and with a control device, is to be specified, to the effect that it is possible to detect aging or other changing abnormal behavior in an improved manner. In particular, an improved number of units in the form of a farm or fleet with a control device as an overall control, in particular a farm or fleet control, is to be specified.

Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.The object with regard to the method is achieved by a method according to claim 1.

Weiterhin wird die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung gelöst durch eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 21 und eine Anzahl von Aggregate des Anspruchs 23.Furthermore, the object is achieved with regard to the device by a control device according to claim 21 and a number of units of claim 23.

Demnach geht die Erfindung geht zur Lösung der Aufgabe in einem ersten Aspekt aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, mit einer Steuereinrichtung, wobei:

  • - die Anzahl Aggregate mit den Brennstoff-Energiewandlungseinheiten unter vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, wobei
  • - für eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit wenigstens ein Betriebsparameter, erfasst wird.
Accordingly, in order to achieve the object in a first aspect, the invention is based on a method for operating a number of units, each having a fuel-energy conversion unit, with a control device, wherein:
  • - The number of units with the fuel-energy conversion units are operated under comparable conditions, whereby
  • - At least one operating parameter is recorded for a fuel-energy conversion unit.

Dies betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten in Form einer Farm oder Flotte mit einer Gesamtsteuerung, vorzugsweise einer Farm- oder Flotten-Steuerung.This relates in particular to a method for operating the number of units in the form of a farm or fleet with an overall control, preferably a farm or fleet control.

Bei dem Verfahren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass

  • - für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit ein individueller Betriebsparameter-Verlauf des Betriebsparameters über eine Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit erfasst wird;
  • - eine einer Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz als eine Funktion der Betriebszeitdauer bestimmt wird;
  • - der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Allgemein-Tendenz verglichen wird und auf eine Abweichung zur Allgemein-Tendenz geprüft wird.
In the method it is provided according to the invention that
  • an individual operating parameter curve of the operating parameter over an operating period of the fuel-energy conversion unit is recorded for the fuel-energy conversion unit;
  • - a common general tendency associated with a number of individual operating parameter curves of a number of fuel-energy conversion units is determined as a function of the operating time;
  • - The individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit is compared with the general trend and checked for a deviation from the general trend.

Die Erfindung geht ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art von der Überlegung aus, das beim Betrieb einer Anzahl Aggregate mit den Brennstoff-Energiewandlungseinheiten unter vergleichbaren Bedingungen, das Erfassen wenigstens eines Betriebsparameters Vorteile zur Erkennung von Alterungsprozessen erlaubt.The invention is based on a method of the type mentioned at the beginning of the consideration that when operating a number of units with the fuel-energy conversion units under comparable conditions, the detection of at least one operating parameter allows advantages for the detection of aging processes.

Die Erfindung hat nämlich darüberhinaus erkannt, dass Schwankungen einer Effizienz von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten aufgrund veränderter Bedingungen verhindern, dass eine Alterung oder sonstiges sich -nach und nach oder „schleichend“-- änderndes unnormales Verhalten der Brennstoff-Energiewandlungseinheit frühzeitig erkannt werden kann. Darüberhinaus hat die Erfindung erkannt, dass wenn mehrere Brennstoff-Energiewandlungseinheiten in einer Farm, Flotte oder dergleichen Kollektiv betrieben werden, sich zu nutze gemacht werden kann, dass nicht alle Brennstoff-Energiewandlungseinheiten gleichzeitig und gleichstark „altern“, wohl aber die Effizienz aller Brennstoff-Energiewandlungseinheiten einer vergleichbaren --weil durch die vergleichbaren Bedingungen, insbesondere Umgebungsbedingungen, verursachten-- Schwankung unterliegen.The invention has also recognized that fluctuations in the efficiency of fuel-energy conversion units due to changed conditions prevent aging or other abnormal behavior of the fuel-energy conversion unit that changes gradually or “creeping”. In addition, the invention has recognized that if several fuel-energy conversion units are operated collectively in a farm, fleet or the like, it can be used that not all fuel-energy conversion units "age" at the same time and equally, but the efficiency of all fuel Energy conversion units are subject to a comparable fluctuation - because it is caused by the comparable conditions, in particular environmental conditions.

Die Erfindung macht sich diese Erkenntnis zu Nutze, indem zunächst aus der Anzahl von individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufen eine Allgemein-Tendenz bestimmt wird.The invention makes use of this knowledge by first determining a general tendency from the number of individual operating point parameter curves.

Ein individueller Betriebsparameter-Verlauf über eine Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit gibt den zeitlichen Verlauf des erfassten Betriebsparameters der Brennstoff-Energiewandlungseinheit über eine Betriebszeitdauer an; insofern insbesondere eine zeitliche Entwicklung auf einer für einen Alterungsprozeß relevanten Zeitskala wenigstens abschnittsweise über eine Betriebszeitdauer. Die individuellen Betriebsparameter-Verläufe einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten können grundsätzlich jeweils als ein Maß für einen Verlauf der Effizienz einer jeden der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten aufgefasst werden bzw. es kann ein Maß für einen Verlauf der Effizienz daraus abgeleitet werden. Die Betriebsparameter-Verläufe werden auch --soweit die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten an einem oder mehreren, insbesondere vorbestimmten, Betriebspunkten betrieben werden-- als Betriebspunkt-Parameterverläufe bezeichnet.An individual operating parameter curve over an operating period of the fuel-energy conversion unit indicates the temporal curve of the recorded operating parameter of the fuel-energy conversion unit over an operating period; in this respect, in particular, a development over time on a time scale relevant to an aging process, at least in sections over an operating period. The individual operating parameter courses of a number of fuel-energy conversion units can in principle each be understood as a measure for a course of the efficiency of each of the fuel-energy conversion units or a measure for a course of the efficiency can be derived therefrom. The operating parameter curves are also - insofar as the fuel-energy conversion units are operated at one or more, in particular predetermined, operating points - referred to as operating point parameter curves.

Die der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz ist insofern als eine einem maßgeblichen Teil der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen wenigstens abschnittsweise zuzuordnende übereinstimmende oder gemeinsame Tendenz in den individuellen Betriebsparameter-Verläufen aufzufassen. Diese individuellen Betriebsparameter-Verläufe lassen sich also zu einer abstrakten Allgemein-Tendenz zusammenfassen, die als Maß vorgebbar ist für ein wohl allgemein zutreffendes generelles Verhalten der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten im Rahmen einer wohl verlässlichen Allgemein-Tendenz eines generellen Betriebsparameter-Verlaufs für die Anzahl Brennstoff-Energiewandlungseinheiten.The common general tendency associated with the number of individual operating parameter curves and the number of fuel-energy conversion units is to be understood as a corresponding or common tendency in the individual operating parameter curves that is at least partially assigned to a significant part of the number of individual operating parameter curves. These individual operating parameter curves can therefore be summarized in an abstract general tendency, which can be specified as a measure for a generally applicable general behavior of the number of fuel-energy conversion units within the framework of a generally reliable general tendency of a general operating parameter curve for the number Fuel-energy conversion units.

Der oben genannte maßgebliche Teil der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen kann zwar im Sonderfall von einer einzigen Brennstoff-Energiewandlungseinheit vorgegeben sein, die als verlässlicher Standard etabliert sein kann (z.B. aufgrund entsprechender Überwachung oder Prüfstandsvorrausetzungen). Vor allem aber beruht die Erkenntnis der Erfindung darauf, dass -unter Ausnutzung der praktisch alle verfügbaren individuellen Betriebsparameter-Verläufe der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten, sozusagen des Kollektivs-- von einer maßgeblichen Zahl oder überwiegenden Zahl oder aller der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten ein relevantes Zusammenfassen der individuellen Betriebsparameter-Verläufe dieser maßgeblichen oder überwiegenden Zahl der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten (z.B. aufgrund entsprechend des gemeinsamen Betriebs der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten) gebildet werden kann; beispielsweise als gemeinsames gewichtes oder ungewichtetes Mittel oder dergleichen relevantes Zusammenfassen der individuellen Betriebsparameter-Verläufe dieser maßgeblichen oder überwiegenden Zahl.The above-mentioned significant part of the number of individual operating parameter curves can in special cases be specified by a single fuel-energy conversion unit, which can be established as a reliable standard (e.g. due to appropriate monitoring or test bench requirements). Above all, however, the knowledge of the invention is based on the fact that - using practically all available individual operating parameter curves of the number of fuel-energy conversion units, so to speak of the collective - a relevant grouping of a significant number or predominant number or all of the fuel-energy conversion units the individual operating parameter curves of this significant or predominant number of fuel-energy conversion units (eg due to the common operation of the fuel-energy conversion units) can be formed; for example, as a common weighted or unweighted mean or the like relevant summary of the individual operating parameter curves of this relevant or predominant number.

Man kann dann, der Erkenntnis der Erfindung folgend, mit überwiegender Relevanz feststellen, dass Effizienzschwankungen resultierend aus einer der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten jedenfalls aufgrund eines individuellen unnormalen --insbesondere auffälligen und/oder signifikant effizienzmindernden oder den Betrieb beeinträchtigenden-- Verhaltens, insbesondere Alterungsverhaltens der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten in der Allgemein-Tendenz primär nicht vorhanden bzw. nur in einem vernachlässigbaren Umfang enthalten sind oder aber jedenfalls für alle gleichartig enthalten sind.One can then, following the knowledge of the invention, determine with predominant relevance that efficiency fluctuations resulting from one of the fuel-energy conversion units in any case due to an individual abnormal - in particular noticeable and / or significantly efficiency-reducing or operation-impairing - behavior, in particular aging behavior of the fuel -Energy conversion units are primarily not present in the general tendency or are only included to a negligible extent or are at least included in the same way for all.

Die Allgemein-Tendenz beinhaltet, der Erkenntnis der Erfindung folgend, primär also Informationen über Schwankungen der Effizienz aufgrund veränderlicher Bedingungen, insbesondere Umweltbedingungen bzw. allenfalls ein allgemeines, insofern normales Alterungsverhalten oder sonstiges für alle Brennstoff-Energiewandlungseinheiten gleichartiges „schleichend“ sich änderndes Verhalten.The general tendency, following the knowledge of the invention, therefore primarily contains information about fluctuations in efficiency due to changing conditions, in particular environmental conditions or at most a general, in this respect normal aging behavior or other "creeping" changing behavior that is the same for all fuel-energy conversion units.

Der Vergleich eines individuellen Betriebsparameter-Verlaufs der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der genannten Allgemein-Tendenz kann also zur Prüfung auf eine Abweichung zur Allgemein-Tendenz genutzt werden - die Abweichung des individuellen Betriebsparameter-Verlaufs von der Allgemein-Tendenz kann also zur Anzeige eines individuellen und unnormalen --insbesondere auffälligen und/oder signifikant effizienzmindernden oder den Betrieb beeinträchtigenden-- Verhaltens, insbesondere auffälligen Alterungsverhaltens, der entsprechenden Brennstoff-Energiewandlungseinheit herangezogen werden.The comparison of an individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit with the mentioned general tendency can therefore be used to check for a deviation from the general tendency - the deviation of the individual operating parameter curve from the general tendency can therefore be used to display an individual and abnormal - in particular conspicuous and / or significantly efficiency-reducing or operation-impairing - behavior, in particular conspicuous aging behavior, of the corresponding fuel-energy conversion unit can be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders vorteilhaft zum Trennen der Effekte einer Alterung von denen der veränderten Bedingungen, insbesondere Umgebungsbedingungen, des Betriebs. Kurz gesagt bietet die Erfassung und Ausnutzung der praktisch insgesamt verfügbaren individuellen Betriebsparameter-Verläufe der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten --sozusagen des Kollektivs-- Vorteile, die erfindungsgemäß genutzt werden zur Erkennung individuellen und unnormalen --insbesondere auffälligen und/oder signifikant effizienzmindernden oder den Betrieb beeinträchtigenden-- Verhaltens einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit.The method according to the invention is therefore particularly advantageous for separating the effects of aging from those of the changed conditions, in particular ambient conditions, of operation. In short, the acquisition and utilization of the practically total available individual operating parameter curves of the number of fuel-energy conversion units - the collective, so to speak - offers advantages that are used according to the invention to identify individual and abnormal ones - especially conspicuous and / or significantly efficiency-reducing or the Operation impairing - behavior of a fuel-energy conversion unit.

Mit anderen Worten zeigt sich, der Erkenntnis der Erfindung folgend, dass die Tendenz-Analyse und Feststellung einer Abweichung des individuellen Betriebsparameter-Verlaufs von der Allgemein-Tendenz einen besonders verlässlichen Filter darstellt, um veränderte Bedingungen, insbesondere der Umgebung, aus der Effizienzentwicklung einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, mit einer Steuereinrichtung, insbesondere in Form einer Farm oder Flotte mit einer Gesamtsteuerung abzugrenzen und mit dem Abgleich unnormales --insbesondere auffälliges und/oder signifikant effizienzminderndes oder den Betrieb beeinträchtigendes-- anderes Verhalten, insbesondere Alterungsverhaltens herauszufiltern. Anders ausgedrückt hat es die Erfindung mit Vorteil erreicht, vor allem eine Alterung insofern als Filterergebnis verlässlich zu bestimmen.In other words, following the knowledge of the invention, it is shown that the trend analysis and determination of a deviation of the individual operating parameter curve from the general trend represents a particularly reliable filter to identify changed conditions, in particular the environment, from the efficiency development of a number of aggregates each having a fuel-energy conversion unit, with a control device, in particular in the form of a farm or fleet with an overall control, and with the comparison to filter out abnormal - in particular conspicuous and / or significantly efficiency-reducing or operation-impairing - other behavior, in particular aging behavior . In other words, the invention has advantageously achieved above all to reliably determine aging as a filter result.

Zudem werden in modernen Steuerungsmethoden von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten bereits jetzt verschiedenste Betriebsparameter erfasst, z.B. im Rahmen sogennannter Big-Data-Erhebung und Analyse. Damit ist zum Durchführen des Verfahrens lediglich ein Datenaustausch mit der Steuereinrichtung sowie eine Software-Anpassung der Steuereinrichtung erforderlich, welches die Handhabung des „Big-Data“-Datenvolumens möglich macht.In addition, various operating parameters are already recorded in modern control methods of fuel-energy conversion units, e.g. in the context of so-called big data collection and analysis. In order to carry out the method, all that is required is a data exchange with the control device and a software adaptation of the control device, which makes the handling of the “big data” data volume possible.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.Advantageous further developments of the invention can be found in the subclaims and indicate in detail advantageous possibilities for realizing the concept explained above within the scope of the task and with regard to further advantages.

Vorteilhaft ist, wie bereits erwähnt, der Betriebsparameter ein Betriebspunktparamter und wird für den Betrieb der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an dem oder den jeweiligen Betriebspunkten erfasst und der Betriebsparameter-Verlauf ist als ein Betriebspunktparameter-Verlauf des Betriebspunktparameters über die Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit gebildet ist. Eine gewisse Klasse von Nutzfahrzeugen, wie z.B. Mining-Fahrzeuge, oder Anwendungen, wie z.B. Fracking-Anwendungen, werden praktisch nur in einer geringen Anzahl bestimmter Betriebspunkte betrieben - vor allem hier, aber nicht beschränkt darauf, kann sich das Konzept auf die Analyse mit Vorteil für vorbestimmte Betriebspunkte beschränken.As already mentioned, the operating parameter is advantageously an operating point parameter and is recorded for the operation of the fuel-energy conversion unit at the respective operating point or points, and the operating parameter curve is formed as an operating point parameter curve of the operating point parameter over the operating time of the fuel-energy conversion unit. A certain class of commercial vehicles, such as mining vehicles, or applications, such as fracking applications, are practically only operated in a small number of specific operating points - especially here, but not limited to, the concept can be applied to the analysis with advantage limit for predetermined operating points.

Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens für einen Teilabschnitt der Betriebszeitdauer, die Aggregate jeweils mit der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an einem Betriebspunkt entsprechend der vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, insbesondere an einem vorbestimmten Betriebspunkt entsprechend einer vergleichbaren vorbestimmten Bedingung betrieben werden. Vor allem hier, aber nicht beschränkt darauf, kann sich das Konzept auf die Analyse mit Vorteil für vorbestimmte Betriebspunkte beschränken.In particular, it can advantageously be provided that at least for a portion of the operating time, the units are operated with the fuel-energy conversion unit at an operating point corresponding to the comparable conditions, in particular operated at a predetermined operating point corresponding to a comparable predetermined condition. Above all, but not limited to this, the concept can be limited to the analysis with advantage for predetermined operating points.

Im Rahmen einer Weiterbildung kann der individuelle Betriebsparameter-Verlauf erfasst und festgehalten werden, insbesondere gespeichert werden. Mit Vorteil steht der individuelle Betriebsparameter-Verlauf für weitere Analyse, Auswertung od. dgl. dann gemäß dem Konzept der Erfindung zur Verfügung.As part of a further development, the course of the individual operating parameters can be recorded and recorded, in particular stored. The individual operating parameter curve is then advantageously available for further analysis, evaluation or the like in accordance with the concept of the invention.

Vorteilhaft ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass eine aus der Allgemein-Tendenz abgeleitete, die Allgemein-Tendenz für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit repräsentierende Individual-Tendenz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit zugeordnet wird; und der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Individual-Tendenz verglichen wird und auf eine Abweichung zur Individual-Tendenz geprüft wird.In a further development it is advantageously provided that an individual tendency derived from the general tendency and representing the general tendency for the fuel-energy conversion unit is assigned to the fuel-energy conversion unit; and the individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit is compared with the individual tendency, and is checked for a deviation from the individual tendency.

Vorteilhaft kann die Abweichung als eine Absolutabweichung und/oder Tendenzabweichung zur Allgemein-Tendenz, insbesondere zur Individual-Tendenz, gebildet werden. Es kann die Abweichung gebildet werden, gemäß dem Konzept der Erfindung zur Allgemein-Tendenz, insbesondere gemäß der Weiterbildung zur Individual-Tendenz.The deviation can advantageously be formed as an absolute deviation and / or tendency deviation from the general tendency, in particular towards the individual tendency. The deviation can be formed according to the concept of the invention for the general tendency, in particular according to the further development of the individual tendency.

Demgemäß wird mit Vorteil aus der Allgemein-Tendenz für jede der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten eine Individual-Tendenz bestimmt, die einen Betriebsarameterverlauf, insbesondere Betriebspunkt-Parameterverlauf, ohne eine Alterung bzw. mit einem vernachlässigbar geringen Einfluss einer Alterung angibt. Eine Abweichung des individuellen Betriebspunkt-Parameterverlaufs vor allem von der jeweiligen Individual-Tendenz kann daher als ein direkter Indikator für eine Alterung der einzelnen Brennstoff-Energiewandlungseinheit angesehen werden.Accordingly, an individual tendency is advantageously determined from the general tendency for each of the fuel-energy conversion units, which indicates an operating parameter curve, in particular operating point parameter curve, without aging or with a negligibly small influence of aging. A deviation of the individual operating point parameter curve, above all from the respective individual tendency, can therefore be viewed as a direct indicator of aging of the individual fuel-energy conversion unit.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten nach einem gleichen Funktionsprinzip arbeiten, das sich unter geänderten Bedingungen gleichartig verändert, vorzugsweise das Funktionsprinzip ein gleiches Brennstoff-Energiewandlungsprinzip ist. Wenn alle Brennstoff-Energiewandlungseinheiten nach dem gleichen Funktionsprinzip arbeiten, sind auch die Amplituden der Effizienzschwankungen vergleichbar und lassen sich mit dem Verfahren besonders gut korrigieren.An advantageous further development of the method is characterized in that the fuel-energy conversion units work according to the same functional principle, which changes in the same way under changed conditions, preferably the functional principle is the same fuel-energy conversion principle. If all fuel-energy conversion units work according to the same functional principle, the amplitudes of the efficiency fluctuations are also comparable and can be corrected particularly well with the method.

Eine vorteilhafte Weiterbildung einer ersten Variante ist die Brennstoff-Energiewandlungseinheit als eine Brennstoffzelle gebildet. Insbesondere kann die Brennstoffzelle mit einem Umrichter, wie einem Konverter oder Inverter, zu einem Aggregat verbunden sein, wobei das Aggregat eine Elektromaschine, vorzugsweise einen Elektromotor oder Generator, aufweist. Die Ausgangsleistung kann mittels einem Ausgangs-Stromwert und/oder einem Ausgangs-Spanungswert bestimmt werden, insbesondere vorbestimmt sein, entsprechend einer produzierten Leistung der Brennstoffzelle, des Umrichters und/oder des Elektromotors oder des Generators. Diese Variante ist besonders vorteilhaft für einen Antrieb eines Fahrzeugs.In an advantageous further development of a first variant, the fuel-energy conversion unit is designed as a fuel cell. In particular, the fuel cell can be connected to a converter, such as a converter or inverter, to form a unit, the unit having an electric machine, preferably an electric motor or generator. The output power can be determined, in particular predetermined, by means of an output current value and / or an output voltage value, in accordance with a produced output of the fuel cell, the converter and / or the electric motor or the generator. This variant is particularly advantageous for driving a vehicle.

Insbesondere kann der vordefinierte Betriebspunkt über eine Ausgangsleistung, insbesondere ein Ausgangs-Strom und/oder Spanungswert des Umrichters und/oder des Elektromotors oder des Generators gegeben sein. Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist besonders sinnvoll für Brennstoffzellen, weil besonders Brennstoffzellen Effizienzschwankungen aufgrund von veränderlichen Bedingungen unterliegen. Neben Bedingungen wie beispielsweise Umgebungstemperatur und Umgebungsluftdruck haben besonders Brennstoffart und -qualität einen Einfluss auf die Effizienz von Brennstoffzellen.In particular, the predefined operating point can be given via an output power, in particular an output current and / or voltage value of the converter and / or the electric motor or the generator. The application of the method described is particularly useful for fuel cells because fuel cells in particular are subject to fluctuations in efficiency due to changing conditions. In addition to conditions such as ambient temperature and ambient air pressure, the type and quality of fuel in particular have an influence on the efficiency of fuel cells.

Eine zweite Variante einer Weiterbildung sieht vor, dass die Brennstoff-Energiewandlungseinheit eine Brennkraftmaschine aufweist. Insbesondere ist kann dann ein, insbesondere vorbestimmter, Betriebspunkt über das Drehmoment und/oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine gegeben sein. Vorzugsweise kann der Betriebsparameter ein Einspritzparameter, insbesondere eine Einspritzdauer, der Brennkraftmaschine sein.A second variant of a development provides that the fuel-energy conversion unit has an internal combustion engine. In particular, an, in particular predetermined, operating point can then be given via the torque and / or the speed of the internal combustion engine. The operating parameter can preferably be an injection parameter, in particular an injection duration, of the internal combustion engine.

Auch die Effizienz der Brennkraftmaschine weist Schwankungen aufgrund von veränderlichen Bedingungen auf. Ferner ist diese Ausführungform besonders vorteilhaft, weil vordefinierte Werte des Drehmoments oder der Drehzahl als Sollwerte zur Berechnung der Effizienz verwendet werden können. Weiterhin werden Drehmoment und Drehzahl der Brennkraftmaschine oftmals bereits durch moderne Steuerungen von Brennkraftmaschinen erfasst.The efficiency of the internal combustion engine also exhibits fluctuations due to changing conditions. Furthermore, this embodiment is particularly advantageous because predefined values of the torque or the speed can be used as setpoint values for calculating the efficiency. Furthermore, the torque and speed of the internal combustion engine are often already recorded by modern controls of internal combustion engines.

In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Variante ist mindestens eine Brennkraftmaschine mit einem Generator zu einem Aggregat, insbesondere einem Genset, verbunden. Gerade bei Gensets, die zu einer Erzeugung eines elektrischen Stromes, beispielsweise als ein Notstromaggregat, dienen, ist ein Einsatz des beschriebenen Verfahrens für eine Überwachung eines Alterungsprozesses besonders vorteilhaft.In an advantageous development of this variant, at least one internal combustion engine is connected to a generator to form a unit, in particular a genset. It is precisely in the case of gensets that are used to generate an electrical current, for example as an emergency power unit, that use of the described method for monitoring an aging process is particularly advantageous.

In dieser zweiten Variante ist es weiterhin vorteilhaft, den Betriebspunkt über eine Spannung und/oder eine Stromstärke eines vom Generator produzierten Stromes festzulegen. Diese Variante ist besonders vorteilhaft, weil vordefinierte Werte der Spannung oder der Stromstärke als Sollwerte zur Berechnung der Effizienz verwendet werden können. Weiterhin werden Stromstärke und Spannung des Generatos oftmals bereits durch moderne Steuerungen erfasst.In this second variant, it is also advantageous to set the operating point via a voltage and / or a current strength of a current produced by the generator. This variant is particularly advantageous because predefined values for the voltage or the current intensity can be used as setpoint values for calculating the efficiency. Furthermore, the current strength and voltage of the generator are often already recorded by modern controls.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Allgemein-Tendenz anhand von gemeinsamen Verlaufsabschnitten der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe festgelegt. Gemeinsame Verlaufsabschnitte sind solche Abschnitte der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe, in denen die Betriebspunkt-Parameterverläufe eine vergleichbare und über den Abschnitt gleichbleibende Tendenz aufweisen. Gemeinsame Verlaufsabschnitte sind besonders vorteilhaft, um Bereiche der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe zu identifizieren, während derer die Umweltbedingungen annähernd konstant sind.In a further advantageous development, the general tendency is determined on the basis of common profile sections of the individual operating point parameter profiles. Common curve sections are those sections of the individual operating point parameter curves in which the operating point parameter curves have a tendency that is comparable and constant over the section. Common course sections are particularly advantageous in order to identify areas of the individual operating point parameter courses during which the environmental conditions are approximately constant.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Bedingungen mit einem oder mehreren Umgebungsparametern definiert, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus: Umgebungstemperatur und Umgebungsluftdruck, Brennstoffart oder -qualität der Brennstoff-Energiewandlungseinheit. Die in der Gruppe aufgeführten Umgebungsparameter sind Beispiele für solche Umweltbedingungen, die einen großen Einfluss auf die Effizienz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit haben.In a further advantageous development, the conditions are defined with one or more environmental parameters that are selected from a group consisting of: ambient temperature and ambient air pressure, fuel type or quality of the fuel-energy conversion unit. The environmental parameters listed in the group are examples of such environmental conditions that have a major influence on the efficiency of the fuel-energy conversion unit.

In einer Variante basierend auf einer der beiden vorhergehenden Weiterbildungen, wird bei einer Änderung der Bedingungen, insbesonder eines Umgebungsparameters, ein Änderungszeitpunkt der Änderung der Umgebungsbedingung bestimmt und der Änderungszeitpunkt der Umgebungsbedingung genutzt, um die gemeinsamen Verlaufsabschnitte der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe zu bestimmen. In einer besonders vorteilhaften Variante ist der Änderungszeitpunkt beispielsweise bestimmt durch einen Tankvorgang, der zu einer Änderung der Brennstoffart oder -qualität führt und damit die Effizienz der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten beeinflusst.In a variant based on one of the two previous developments, when the conditions, in particular an environmental parameter, change, a change in time of the change in the environmental condition is determined and the change in time of the environmental condition is used to determine the common profile sections of the individual operating point parameter profiles. In a particularly advantageous variant, the change time is determined, for example, by a refueling process that leads to a change in the type or quality of fuel and thus influences the efficiency of the fuel-energy conversion units.

In einer weiteren Variante wird der Änderungszeitpunkt für jede Brennstoff-Energiewandlungseinheit individuell festgehalten. Eine Anpassung der Allgemein-Tendenz erfolgt dann zu dem frühesten festgehaltenen Änderungszeitpunkt, wobei sich die aus der Allgemein-Tendenz abgeleiteten Individual-Tendenzen zunächst nur für die dem Änderungszeitpunkt zugeordnete Brennstoff-Energiewandlungseinheit ändert. Eine Anpassung der Individual-Tendenzen der anderen Brennstoff-Energiewandlungseinheiten erfolgt erst zum jeweiligen festgehaltenen Änderungszeitpunkt. Diese Variante ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise für alle Brennstoff-Energiewandlungseinheiten der gleiche Brennstoff verwendet wird, die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten jedoch zu unterschiedlichen Zeitpunkten betankt werden.In a further variant, the time of change is recorded individually for each fuel-energy conversion unit. The general tendency is then adjusted at the earliest recorded change time, with the individual tendencies derived from the general tendency initially only changing for the fuel-energy conversion unit assigned to the change time. An adaptation of the individual tendencies of the other fuel-energy conversion units only takes place at the respective recorded change time. This variant is particularly advantageous if, for example, the same fuel is used for all fuel-energy conversion units, but the fuel-energy conversion units are refueled at different times.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des beschriebenen Verfahrens ist die Abweichung eine Absolutabweichung zwischen dem individuellen Betriebspunkt-Parameterverlauf des Antriebsaggregats und der dem Antriebsaggregat zugeordneten Individual-Tendenz, wobei die Absolutabweichung dann gegeben ist, wenn der individuelle Betriebspunkt-Parameterverlauf aus einem vordefinierten Toleranzbereich um die Individual-Tendenz herausläuft.In a further advantageous development of the method described, the deviation is an absolute deviation between the individual operating point parameter curve of the drive unit and the individual tendency assigned to the drive unit, the absolute deviation being given when the individual operating point parameter curve from a predefined tolerance range around the individual Trend is running out.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die Abweichung eine Tendenzabweichung zwischen dem individuellen Betriebspunkt-Parameterverlauf des Antriebsaggregats und der dem Antriebsaggregat zugeordneten Individual-Tendenz, wobei die Tendenzabweichung dann gegeben ist, wenn eine Differenz zwischen einer Steigung des individuellen Betriebspunkt-Parameterverlaufs und einer Steigung der zugeordneten Individual-Tendenz außerhalb einer vordefinierten Steigungsdifferenztoleranz liegt.In another advantageous development, the deviation is a tendency deviation between the individual operating point parameter curve of the drive unit and the individual tendency assigned to the drive unit, the tendency deviation being given when there is a difference between a slope of the individual operating point parameter curve and a slope of the assigned Individual tendency lies outside a predefined slope difference tolerance.

In einer anderen Weiterbildung sind die Bedingungen der Absolutabweichung und der Tendenzabweichung miteinander kombiniert, um eine Abweichung zu detektieren.In another development, the conditions of the absolute deviation and the tendency deviation are combined with one another in order to detect a deviation.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird bei einem Vorliegen der Abweichung eine Alterung des Antriebsaggregats angezeigt.In a particularly advantageous development, aging of the drive unit is displayed when the deviation is present.

In einer weiteren Weiterbildung ist die Allgemein-Tendenz mittels eines abschnittsweise konstanten Werts bestimmt. In dieser Weiterbildung werden bei der Ermittlung der Allgemein-Tendenz in erster Linie sprunghafte Änderung der Umweltbedingungen einbezogen.In a further development, the general tendency is determined by means of a value that is constant in sections. In this further development, sudden changes in the environmental conditions are primarily included in the determination of the general tendency.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung einer Farm mit einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, wobei die Steuereinrichtung eine Kontrolleinheit umfasst, die ausgebildet ist, für eine jede Brennstoff-Energiewandlungseinheit ein Betriebsparameter für den Betrieb der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an einem vordefinierten Betriebspunkt zu erfassen und bereitzustellen. Zudem umfasst die Steuereinrichtung:

  1. (i) Eine Monitoreinheit, die die Betriebsparameter empfängt und ausgebildet ist, für eine jede Brennstoff-Energiewandlungseinheit einen jeweils individuellen Betriebspunkt-Parameterverlauf des Betriebsparameters über eine Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit festzuhalten.
  2. (ii) Eine Recheneinheit, die ausgebildet ist, eine der Anzahl der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz als eine Funktion der Betriebszeitdauer zu bestimmen, insbesondere in einer Weiterbildung aus der Allgemein-Tendenz eine, die Allgemein-Tendenz repräsentierende Individual-Tendenz abzuleiten, welche einer bestimmten Brennstoff-Energiewandlungseinheit zugeordnet ist.
  3. (iii) Eine Vergleichseinheit, die ausgebildet ist, den individuellen Betriebspunkt-Parameterverlauf der bestimmten Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Allgemein-Tendenz, insbesondere der Individual-Tendenz zu vergleichen und auf eine Abweichung zu prüfen.
A second aspect of the invention relates to a control device of a farm with a number of units each having a fuel-energy conversion unit, the control device comprising a control unit which is designed to provide an operating parameter for each fuel-energy conversion unit to operate the fuel-energy conversion unit on one to record and provide a predefined operating point. The control device also includes:
  1. (i) A monitoring unit which receives the operating parameters and is designed to record for each fuel-energy conversion unit a respective individual operating point parameter curve of the operating parameter over an operating period of the fuel-energy conversion unit.
  2. (ii) A computing unit which is designed to determine a common general tendency assigned to the number of individual operating point parameter curves as a function of the operating time, in particular in a development from the general tendency an individual tendency representing the general tendency derive which is assigned to a specific fuel-energy conversion unit.
  3. (iii) A comparison unit which is designed to compare the individual operating point parameter curve of the specific fuel-energy conversion unit with the general tendency, in particular the individual tendency, and to check for a deviation.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Farm mit einer Anzahl von Aggregaten jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit und mit einer Steuereinrichtung nach Anspruch 14.The invention further comprises a farm with a number of units each having a fuel-energy conversion unit and having a control device according to claim 14.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

  • 1 generell auszuführende Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb einer Farm,
  • 2 für ein Beispiel im Rahmen des Verfahrens der bevorzugten Ausführungsform, ermittelte Größen als eine Funktion einer Betriebszeitdauer von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten;
  • 3 für das Verfahren der bevorzugten Ausführungsform, weitere im Rahmen des Verfahrens ermittelte Größen als Funktion einer Betriebszeitdauer von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten;
  • 4 für das Verfahren einer weiteren bevorzugten Ausführungsform im Rahmen des Verfahrens, ermittelte Größen als eine Funktion einer Betriebszeitdauer von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten;
  • 5 ein Ablaufdiagramm einer konkretisierten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens;
  • 6 eine bevorzugte Ausführungsform einer Farm aufweisend eine Anzahl von Aggregaten sowie einer Steuereinrichtung;
  • 7a, 7b zwei bevorzugte Ausführungsformen einer Brennkraft-Energiewandlungseinheit in Form eines Aggregats in Form einer Brennkraftmaschine mit einem Generator (Genset) und einer Brennkraftmaschine mit Drehmomentsensor für ein Aggregat gemäß dem Konzept der Erfindung;
  • 8a, 8b zwei weitere bevorzugte Ausführungsformen einer Brennkraft-Energiewandlungseinheit als ein Aggregat in Form einer Brennstoffzelle mit einer Elektromaschine.
Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing in comparison to the prior art, which is also shown in part. This is not necessarily intended to represent the embodiments to scale; rather, the drawing, where useful for explanation, is shown in a schematic and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings that can be seen directly from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It must be taken into account that various modifications and changes relating to the form and the detail of an embodiment can be made without deviating from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, in the drawing and in the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or the detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an object which would be restricted in comparison to the object claimed in the claims. In the case of the specified measurement ranges, values lying within the stated limits should also be disclosed as limit values and be able to be used and claimed as required. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of the preferred embodiments and with reference to the drawing; this shows in:
  • 1 steps to be generally carried out in a preferred embodiment of a method for operating a farm,
  • 2 for an example within the scope of the method of the preferred embodiment, determined variables as a function of an operating time of fuel-energy conversion units;
  • 3 for the method of the preferred embodiment, further variables determined in the course of the method as a function of an operating time of fuel-energy conversion units;
  • 4th for the method of a further preferred embodiment within the scope of the method, determined variables as a function of an operating time of fuel-energy conversion units;
  • 5 a flowchart of a specified preferred embodiment of the method;
  • 6th a preferred embodiment of a farm having a number of units and a control device;
  • 7a , 7b two preferred embodiments of an internal combustion energy conversion unit in the form of an assembly in the form of an internal combustion engine with a generator (genset) and an internal combustion engine with a torque sensor for an assembly according to the concept of the invention;
  • 8a , 8b two further preferred embodiments of an internal combustion energy conversion unit as an assembly in the form of a fuel cell with an electric machine.

1 zeigt generell auszuführende Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Betrieb einer hier beispielhaft erwähnten Farm oder auch Flotte. Die Farm oder Flotte weist eine Anzahl von Aggregaten mit jeweils einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit und einer Steuereinrichtung auf. 1 shows generally steps to be carried out in a preferred embodiment of a method 100 to operate a farm or fleet mentioned here as an example. The farm or fleet has a number of units, each with a fuel-energy conversion unit and a control device.

Die Aggregate, insbesondere die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten, werden im Rahmen des Verfahrens unter vergleichbaren Bedingungen betrieben und jedes der Aggregate, insbesondere jede der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten, jeweils an einem vordefinierten Betriebspunkt.The assemblies, in particular the fuel-energy conversion units, are operated under comparable conditions within the scope of the method and each of the assemblies, in particular each of the fuel-energy conversion units, is in each case at a predefined operating point.

In einem Schritt 102 des Verfahrens wird für eine jede Brennstoff-Energiewandlungseinheit der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten einen jeweils individuellen Betriebspunkt-Parameterverlauf des Betriebsparameters über eine Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit festgehalten.In one step 102 According to the method, for each fuel-energy conversion unit of the number of fuel-energy conversion units, a respective individual operating point parameter curve of the operating parameter is recorded over an operating period of the fuel-energy conversion unit.

Ein individueller Betriebsparameter-Verlauf über eine Betriebszeitdauer der Brennstoff-Energiewandlungseinheit gibt den zeitlichen Verlauf des erfassten Betriebsparameters der Brennstoff-Energiewandlungseinheit über eine Betriebszeitdauer an; insofern insbesondere eine zeitliche Entwicklung auf einer für einen Alterungsprozeß relevanten Zeitskala wenigstens abschnittsweise über eine Betriebszeitdauer. Die individuellen Betriebsparameter-Verläufe einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten können grundsätzlich jeweils als ein Maß für einen Verlauf der Effizienz einer jeden der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten aufgefasst werden bzw. es kann ein Maß für einen Verlauf der Effizienz daraus abgeleitet werden. Die Betriebsparameter-Verläufe werden auch --soweit die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten an einem oder mehreren, insbesondere vorbestimmten, Betriebspunkten betrieben werden-- als Betriebspunkt-Parameterverläufe bezeichnet.An individual operating parameter curve over an operating period of the fuel-energy conversion unit indicates the temporal curve of the recorded operating parameter of the fuel-energy conversion unit over an operating period; in this respect, in particular, a development over time on a time scale relevant to an aging process, at least in sections over an operating period. The individual operating parameter courses of a number of fuel-energy conversion units can in principle each be understood as a measure for a course of the efficiency of each of the fuel-energy conversion units or a measure for a course of the efficiency can be derived therefrom. The operating parameter curves are also - to the extent that the fuel-energy conversion units at one or more, in particular predetermined, operating points - referred to as operating point parameter curves.

In einem weiteren Schritt 104 des Verfahrens, wird eine der Anzahl von individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufen zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz als eine Funktion der Betriebszeitdauer bestimmt.In a further step 104 of the method, a common general tendency assigned to the number of individual operating point parameter curves is determined as a function of the operating time.

Die der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz ist insofern als eine einem maßgeblichen Teil der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen wenigstens abschnittsweise zuzuordnende übereinstimmende oder gemeinsame Tendenz in den individuellen Betriebsparameter-Verläufen aufzufassen. Diese individuellen Betriebsparameter-Verläufe lassen sich also zu einer abstrakten Allgemein-Tendenz zusammenfassen, die als Maß vorgebbar ist für ein wohl allgemein zutreffendes generelles Verhalten der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten im Rahmen einer wohl verlässlichen Allgemein-Tendenz eines generellen Betriebsparameter-Verlaufs für die Anzahl Brennstoff-Energiewandlungseinheiten.The common general tendency associated with the number of individual operating parameter curves and the number of fuel-energy conversion units is to be understood as a corresponding or common tendency in the individual operating parameter curves that is at least partially assigned to a significant part of the number of individual operating parameter curves. These individual operating parameter curves can therefore be summarized in an abstract general tendency, which can be specified as a measure for a generally applicable general behavior of the number of fuel-energy conversion units within the framework of a generally reliable general tendency of a general operating parameter curve for the number Fuel-energy conversion units.

Der oben genannte maßgebliche Teil der Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen kann zwar im Sonderfall von einer einzigen Brennstoff-Energiewandlungseinheit vorgegeben sein, die als verlässlicher Standard etabliert sein kann (z.B. aufgrund entsprechender Überwachung oder Prüfstandsvorrausetzungen). Vor allem aber beruht die Erkenntnis der Erfindung darauf, dass -unter Ausnutzung der praktisch alle verfügbaren individuellen Betriebsparameter-Verläufe der Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten, sozusagen des Kollektivs-- von einer maßgeblichen Zahl oder überwiegenden Zahl oder aller der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten ein relevantes Zusammenfassen der individuellen Betriebsparameter-Verläufe dieser maßgeblichen oder überwiegenden Zahl der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten (z.B. aufgrund entsprechend des gemeinsamen Betriebs der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten) gebildet werden kann; beispielsweise als gemeinsames gewichtes oder ungewichtetes Mittel oder dergleichen relevantes Zusammenfassen der individuellen Betriebsparameter-Verläufe dieser maßgeblichen oder überwiegenden Zahl.The above-mentioned significant part of the number of individual operating parameter curves can in special cases be specified by a single fuel-energy conversion unit, which can be established as a reliable standard (e.g. due to appropriate monitoring or test bench requirements). Above all, however, the knowledge of the invention is based on the fact that - using practically all available individual operating parameter curves of the number of fuel-energy conversion units, so to speak of the collective - a relevant grouping of a significant number or predominant number or all of the fuel-energy conversion units the individual operating parameter curves of this significant or predominant number of fuel-energy conversion units (eg due to the common operation of the fuel-energy conversion units) can be formed; for example, as a common weighted or unweighted mean or the like relevant summary of the individual operating parameter curves of this relevant or predominant number.

In einem weiteren Schritt 106 des Verfahrens wird aus der Allgemein-Tendenz eine, die Allgemein-Tendenz repräsentierende Individual-Tendenz abgeleitet, welche einer bestimmten Brennstoff-Energiewandlungseinheit zugeordnet ist. Eine Abweichung des individuellen Betriebspunkt-Parameterverlaufs vor allem von der jeweiligen Individual-Tendenz kann daher als ein direkter Indikator für eine Alterung der einzelnen Brennstoff-Energiewandlungseinheit angesehen werden.In a further step 106 of the method, an individual tendency representing the general tendency is derived from the general tendency, which is assigned to a specific fuel-energy conversion unit. A deviation of the individual operating point parameter curve, especially from the respective individual tendency, can therefore be viewed as a direct indicator of aging of the individual fuel-energy conversion unit.

In einem weiteren Schritt 108 des Verfahrens wird der individuelle Betriebspunkt-Parameterverlauf der bestimmten Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Individual-Tendenz verglichen und auf eine Abweichung A bzw. AA, AI, insbesondere eine Absolutabweichung und/oder Tendenzabweichung, geprüft.In a further step 108 of the method, the individual operating point parameter curve of the specific fuel-energy conversion unit is compared with the individual tendency and a deviation A or AA , AI , in particular an absolute deviation and / or tendency deviation, checked.

2 zeigt für ein Beispiel im Rahmen des Verfahrens der bevorzugten Ausführungsform ermittelte Größen als eine Funktion einer Betriebszeitdauer von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten. Anhand dieser Abbildung soll im Folgenden exemplarisch das in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Verfahren erläutert werden. In dem in 2 gezeigten Beispiel wird eine Alterung zweier Brennkraftmaschinen M1 und M2 anhand einer Einspritzdauer ED der beiden Brennkraftmaschinen überwacht; diese sind hier der Einfachheit halber ebenfalsl mit M1 und M2 bezeichnet. Außerdem ist eine anhand der Verläufe der Einspritzdauern ermittelte Allgemein-Tendenz AT dargestellt. 2 shows, for an example, variables determined within the scope of the method of the preferred embodiment as a function of an operating time of fuel-energy conversion units. On the basis of this figure, the method described in the present application will be explained in the following as an example. In the in 2 In the example shown, aging of two internal combustion engines M1 and M2 is monitored on the basis of an injection duration ED of the two internal combustion engines; For the sake of simplicity, these are also designated here by M1 and M2. In addition, there is a general trend determined on the basis of the courses of the injection durations AT shown.

Prinzipiell können mit dem beschriebenen Verfahren jedoch auch eine andere Anzahl an Brennstoff-Energiewandlungseinheiten überwacht werden. Auch sind die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten nicht auf Brennkraftmaschinen beschränkt. Zudem wird hier die Einspritzdauer ED nur exemplarisch verwendet. Im Rahmen des Verfahrens können auch andere Betriebsparameter, insbesondere Betriebspunktparameter, verwendet werden. Auch ist es im Rahmen des Verfahrens möglich eine Mehrzahl von Betriebsparametern zu verwenden. Es kann, wie weiter unten erläutert ist, der Betriebsparameter ein Betriebspunktparamter BPP1-BPPn sein und für den Betrieb der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an einem Betriebspunkt BP1-BPn erfasst werden und der Betriebsparameter-Verlauf als ein Betriebspunktparameter-Verlauf des Betriebspunktparameters BPP1-BPPn über die Betriebszeitdauer T der Brennstoff-Energiewandlungseinheit gebildet werden.In principle, however, a different number of fuel-energy conversion units can also be monitored with the method described. The fuel-energy conversion units are also not limited to internal combustion engines. In addition, the injection duration ED is only used here as an example. Other operating parameters, in particular operating point parameters, can also be used in the context of the method. It is also possible to use a plurality of operating parameters within the scope of the method. As explained further below, the operating parameter can be an operating point parameter BPP1-BPPn and can be recorded for the operation of the fuel-energy conversion unit at an operating point BP1-BPn and the operating parameter curve as an operating point parameter curve of the operating point parameter BPP1-BPPn via the Operating time T the fuel-energy conversion unit are formed.

In 2 sind erkennbar sechs Bereiche einer Einspritzdauer ED über die Betriebszeitdauer T, die mit „1“, „2“, „3“, „4“, „5“ und „6“ gekennzeichnet sind. Bereich „1“ zeigt den Betrieb von Brennkraftmaschine M1 und M2 mit normaler Alterung. Die Einspritzdauer ED bei den Brennkraftmaschinen ist zunächst nahezu konstant. Die Allgemein-Tendenz AT wird in diesem Beispiel zu Beginn des Verfahrens anhand des artithmetischen Mittels beider Einspritzdauern festgelegt. So liegt ein Wert der Allgemein-Tendenz AT zu Beginn des Verfahrens zwischen der Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M1 und Brennkraftmaschine M2 und ist in Bereich 1 konstant. Eine Verwendung von anderen Verfahren zur Bestimmung der Allgemein-Tendenz AT ist jedoch auch möglich.In 2 six areas of an injection duration ED can be seen over the operating period T , with " 1 "," 2 "," 3 "," 4th "," 5 " and " 6th " Marked are. Area " 1 “Shows the operation of internal combustion engines M1 and M2 with normal aging. The injection duration ED in the internal combustion engines is initially almost constant. The general tendency AT is determined in this example at the beginning of the method using the arithmetic mean of the two injection durations. Such is a value of the general tendency AT at the beginning of the method between the injection duration ED of internal combustion engine M1 and internal combustion engine M2 and is in range 1 constant. A Use of other methods to determine general tendency AT however, it is also possible.

In Bereich „2“ steigt die Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M1 an. Da dies jedoch auch bei Motor M2 erfolgt, kann von einer Änderung eines Umgebungsparameters, wie beispielsweise einer Spritqualität, ausgegangen werden. Aufgrund dieses starken Anstiegs der Einspritzdauern wird die Allgemein-Tendenz AT in Bereich „3“ um den Wert verschoben, um den das arithmetische Mittel der Einspritzdauern der Brennkraftmaschinen M1 und M2 in Bereich „2“ ansteigt. Die Allgemein-Tendenz AT verläuft in Bereich „3“ danach wieder konstant. Auch die Einspritzdauer ED beider Motoren M1 und M2 verlaufen in Bereich „3“ wieder nahezu konstant.In the area " 2 “The injection duration ED of internal combustion engine M1 increases. However, since this also occurs with engine M2, a change in an environmental parameter, such as a fuel quality, can be assumed. Because of this sharp increase in the injection durations, the general tendency becomes AT in the area " 3 "Shifted by the value by which the arithmetic mean of the injection durations of the internal combustion engines M1 and M2 in the area" 2 “Increases. The general tendency AT runs in the area " 3 “Constant thereafter. The injection duration ED of both engines M1 and M2 also run in the range " 3 “Almost constant again.

In Bereich „4“ zeigen die Einspritzdauern der Brennkraftmaschinen M1 und M2 wieder eine starke Änderung. Da die Änderung der Einspritzdauern beider Brennkraftmaschinen vergleichbar ist, kann auch hier davon ausgegangen werden, dass der Grund hierfür eine veränderte Umgebungsbedingung ist. Daher wird die Allgemein-Tendenz AT in Bereich „5“ ein weiteres Mal angepasst und um den Wert verschoben, um den das arithmetische Mittel der Einspritzdauern der Brennkraftmaschinen M1 und M2 in Bereich „4“ abnimmt.In the area " 4th “The injection durations of the internal combustion engines M1 and M2 show a strong change again. Since the change in the injection durations of both internal combustion engines is comparable, it can also be assumed here that the reason for this is a changed environmental condition. Hence the general tendency AT in the area " 5 "Adjusted again and shifted by the value by which the arithmetic mean of the injection durations of the internal combustion engines M1 and M2 in the area" 4th “Is decreasing.

Nach der Verschiebung verläuft die Allgemein-Tendenz AT in Bereich „5“ wieder konstant. Die Einspritzdauern der Brennkraftmaschinen verlaufen in Bereich „5“ jedoch nicht mehr nahezu konstant, sondern zeigen einen leichten Anstieg. Aufgrund dieses nur leichten Anstiegs der Einspritzdauern ist jedoch zu vermuten, dass es sich hier nicht um eine Alterung der Brennkraftmaschinen handelt, statt um eine Veränderung eines Umweltparameters. Die Allgemein-Tendenz wird daher nicht angepasst.After the shift, the general tendency runs AT in the area " 5 “Constant again. The injection times of the internal combustion engines run in the area " 5 “However no longer nearly constant, but show a slight increase. Due to this only slight increase in the injection durations, however, it can be assumed that this is not a question of aging of the internal combustion engines, instead of a change in an environmental parameter. The general trend is therefore not adjusted.

Im Verlaufsabschnitt von Bereich „6“ zeigt die Brennkraftmaschine M2 einen stärkeren Anstieg der Einspritzdauer ED als Brennkraftmaschine M1. Aufgrund dieses Verhaltens mit einer Abweichung A, insbesondere AI zu TB1, kann hierbei davon ausgegangen werden, dass es sich nicht um einen Anstieg aufgrund von ändernden Umweltbedingungen handelt, sondern um eine stärkere Alterung von Motor M2. Die Allgemein-Tendenz AT wird daher ebenfalls nicht angepasst.In the history section of the " 6th “The internal combustion engine M2 shows a greater increase in the injection duration ED than the internal combustion engine M1. Because of this behavior with a deviation A, in particular AI Regarding TB1, it can be assumed here that it is not a matter of an increase due to changing environmental conditions, but rather greater aging of motor M2. The general tendency AT is therefore not adjusted either.

3 zeigt für die bevorzugte Ausführungsform das Verfahrens weitere im Rahmen des Verfahrens ermittelte Größen als Funktion einer Betriebszeitdauer von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten. In 3 sind zusätzlich zu der Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M1 und M2 auch die Individual-Tendenz IT1 und der Toleranzbereich TB1 für Brennkraftmaschine M1 dargestellt. 3 For the preferred embodiment, the method shows further variables determined in the context of the method as a function of an operating time of fuel-energy conversion units. In 3 In addition to the injection duration ED of internal combustion engines M1 and M2, the individual tendency IT1 and the tolerance range TB1 for internal combustion engine M1 are also shown.

Die Individual-Tendenz IT1 wird aus der Allgemein-Tendenz abgeleitet. In diesem Beispiel entspricht die Individual-Tendenz IT1 der Allgemein-Tendenz AT, wie sie beispielsweise anhand von 2 beschrieben wurde und die hier entlang der Ordinate parallelverschoben wurde. Eine Parallelverschiebung erfolgte so, dass ein Wert der Einspritzdauer TD von Brennkraftmaschine M1 zu Beginn des Verfahrens mit einem Wert der Individual-Tendenz TD1 übereinstimmt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel für eine Ableitung der Individual-Tendenz IT1 aus der Allgemein-Tendenz. Andere Arten der Ableitung sind ebenfalls möglich.The individual tendency IT1 is derived from the general tendency. In this example, the individual tendency IT1 corresponds to the general tendency AT , for example, based on 2 and which has been displaced in parallel along the ordinate here. A parallel shift took place in such a way that a value of the injection duration TD of internal combustion engine M1 at the beginning of the method corresponds to a value of the individual tendency TD1. However, this is only one example of a derivation of the individual tendency IT1 from the general tendency. Other types of derivation are also possible.

Aufgrund eines nahezu konstanten Verlaufs der Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M1 im Bereich „1“ und Bereich „3“, überlagern sich die Individual-Tendenz IT1 und die Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M1, wodurch die Individual-Tendenz IT1 und Abweichung A nur im Bereich „2“, Bereich „4“, Bereich „5“ und Bereich „6“ sichtbar wird.Due to an almost constant course of the injection duration ED of internal combustion engine M1 in the area " 1 "And area" 3 ", The individual tendency IT1 and the injection duration ED of internal combustion engine M1 overlap, whereby the individual tendency IT1 and deviation A are only in the area" 2 ", Area " 4th ", Area " 5 "And area" 6th “Becomes visible.

Der Toleranzbereich TB1 entspricht in diesem Beispiel einem Bereich, der sich um einen gleichen Betrag in negativer und positiver Ordinatenrichtung um die Individual-Tendenz IT1 der Brennkraftmaschine M1 erstreckt. Andere Definitionen des Toleranzbereiches sind im Rahmen des Verfahrens jedoch auch möglich.In this example, the tolerance range TB1 corresponds to a range which extends by an equal amount in the negative and positive ordinate directions around the individual tendency IT1 of the internal combustion engine M1. However, other definitions of the tolerance range are also possible within the framework of the procedure.

In dem Bereich „2“ und dem Bereich „4“ ist der Toleranzbereich TB1 nicht eingezeichnet, da aufgrund der starken, vergleichbaren Veränderung der Einspritzdauern der Brennkraftmaschinen M1 und M2 von einer Veränderung eines Umweltparameters ausgegangen wird und eine Alterung nicht überwacht wird.In that area " 2 "And the area" 4th “The tolerance range TB1 is not shown because, due to the strong, comparable change in the injection durations of the internal combustion engines M1 and M2, a change in an environmental parameter is assumed and aging is not monitored.

4 zeigt für das Verfahren einer weiteren bevorzugten Ausführungsform im Rahmen des Verfahrens ermittelte Größen als eine Funktion einer Betriebszeitdauer T von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten. In diesem Beispiel wird als einer der Umgebungsparameter der Zeitpunkt eines Tankvorgangs für jede der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten aufgezeichnet. 4th shows variables determined within the scope of the method for the method of a further preferred embodiment as a function of an operating time T of fuel-energy conversion units. In this example, the point in time of a refueling process for each of the fuel-energy conversion units is recorded as one of the environmental parameters.

In 4 ist der Betriebspunkt-Parameterverlauf für zwei Brennstoff-Energiewandlungseinrichtungen, in diesem Beispiel zwei Brennkraftmaschinen M1 und M2 über eine Betriebszeitdauer T gezeigt. Der aufgezeichnete Betriebsparameter ist in diesem Beispiel eine Einspritzdauer ED der Brennkraftmaschinen. 4 zeigt eine Situation, in der die Brennkraftmaschinen M1 und M2 mit dem gleichen Brennstoff betankt werden, jedoch zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Diese Zeitpunkte TM1 und TM2 werden zusätzlich zu den individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufen festgehalten.In 4th is the operating point parameter curve for two fuel-energy conversion devices, in this example two internal combustion engines M1 and M2 over an operating period T shown. In this example, the operating parameter recorded is an injection duration ED of the internal combustion engines. 4th shows a situation in which the internal combustion engines M1 and M2 are refueled with the same fuel, but at different times. These times TM1 and TM2 are recorded in addition to the individual operating point parameter curves.

In 4 sind verschiedene Bereiche der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe zu erkennen. In dem Bereich „1“ und dem Bereich „3“ ist ein nahezu konstanter Verlauf der Einspritzdauer ED der Brennkraftmaschinen M1 und M2 zu sehen. Unterbrochen wird dieser nahezu konstante Verlauf durch den Bereich 2, in dem die Einspritzdauer ED beider Brennkraftmaschinen einen Sprung macht. Da dieser Sprung für beide Brennkraftmachinen in vergleichbarer Weise auftritt, ist ein veränderter Umweltparameter der wahrscheinlichste Grund für diesen Sprung. Es folgt eine Anpassung der Allgemein-Tendenz und der Individual-Tendenzen, wie sie bereits anhand der Beschreibung von 2 und 3 erläutert wurde.In 4th different areas of the individual operating point parameter curves can be recognized. In that area " 1 "And the area" 3 “An almost constant course of the injection duration ED of the internal combustion engines M1 and M2 can be seen. This almost constant course is interrupted by the area 2 , in which the injection duration ED of both internal combustion engines makes a jump. Since this jump occurs in a comparable way for both internal combustion engines, a changed environmental parameter is the most likely reason for this jump. This is followed by an adjustment of the general tendency and the individual tendencies, as they were already based on the description of 2 and 3 was explained.

In Bereich „4“ kommt es zu einem Sprung der Einspritzdauer von Brennkraftmaschine M1 nach dem Tankvorgang TM 1. Da der Tankvorgang für Brennkraftmaschine M2 jedoch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt, verläuft die Einspritzdauer ED der Brennkraftmaschine M2 jedoch zunächst weiterhin nahezu konstant. Eine Veränderung der Einspritzdauer ED von Brennkraftmaschine M2 erfolgt erst nach dem Tankvorgang TM2 am Ende von Bereich „5“.In the area " 4th “There is a jump in the injection duration of internal combustion engine M1 after the fueling process TM 1. However, since the fueling process for internal combustion engine M2 takes place at a later point in time, the injection duration ED of internal combustion engine M2 initially continues to be almost constant. A change in the injection duration ED of internal combustion engine M2 only takes place after the refueling process TM2 at the end of area " 5 ".

Da der individuelle Betriebspunkt-Parameterverlauf von Brennkraftmaschine M1 unmittelbar nach dem Tankvorgang TM1 einen Sprung aufweist, ist davon auszugehen, dass dieser Sprung in der Einspritzdauer aufgrund veränderter Umweltparameter, in diesem Fall eine veränderte Brennstoffart oder -qualität, erfolgt. Daher wird die Allgemein-Tendenz entsprechend angepasst. Da der Tankvorgang TM1 aber nur einen Effekt auf die Brennkraftmaschine M1 hatte, wird in der Ableitung der Individual-Tendenz TB1 aus der Allgemein-Tendenz für Brennkraftmaschine M2 berücksichtigt, dass hier bisher kein Tankvorgang stattgefunden hat und es daher noch nicht zu einem Sprung in der Einspritzdauer gekommen ist.Since the individual operating point parameter curve of internal combustion engine M1 has a jump immediately after refueling TM1, it can be assumed that this jump in the injection duration occurs due to changed environmental parameters, in this case a changed fuel type or quality. Therefore the general tendency is adjusted accordingly. However, since the refueling process TM1 only had an effect on the internal combustion engine M1, the derivation of the individual tendency TB1 from the general tendency for internal combustion engine M2 takes into account that no refueling process has taken place here so far and there is therefore no jump in the Injection duration has come.

Erst nach dem Tankvorgang TM2 wird die Verschiebung der Allgemein-Tendenz auch voll in der Ableitung der Individual-Tendenz berücksichtigt. Auch hier wird der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Individual-Tendenz verglichen wird und auf eine Abweichung A, hier AI, zur Individual-Tendenz geprüft.Only after the TM2 refueling process is the shift in the general tendency fully taken into account in the derivation of the individual tendency. Here, too, the course of the individual operating parameters of the fuel-energy conversion unit is compared with the individual tendency and based on a deviation A, here AI , checked for the individual tendency.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer konkretisierten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Diese Ausführungsform des Verfahrens berücksichtigt explizit einen Zeitpunkt einer Veränderung einer Brennstoffart oder -qualität, in diesem Beispiel durch einen Tankvorgang, bei einem Verschieben der Allgemein-Tendenz. Anders als bei dem in 4 dargestellten Beispiel wird jedoch davon ausgegangen, dass alle Brennstoff-Energiewandlungseinheiten gleichzeitig betankt werden. 5 shows a flow chart of a specified preferred embodiment of the method. This embodiment of the method explicitly takes into account a point in time of a change in a type or quality of fuel, in this example due to a refueling process, when the general trend is shifted. Unlike the in 4th However, it is assumed that all fuel-energy conversion units are refueled at the same time.

Das Verfahren beginnt am Startpunkt F0. In einem ersten Schritt F1 werden wenigstens ein Betriebsparameter für ein Betreiben einer Brennstoff-Energiewandlungseinheit festgehalten.The procedure begins at the starting point F0 . In a first step F1 at least one operating parameter for operating a fuel-energy conversion unit is recorded.

In einem zweiten Schritt F2 wird geprüft, ob ein Tankvorgang stattgefunden hat. Hat ein Tankvorgang stattgefunden, wird in einem Schritt F5 überprüft, ob sich der wenigstens ein Betriebsparameter in vergleichbarer Weise bei allen Brennstoff-Energiewandlungseinheiten verändert hat. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt F6 eine Allgemein-Tendenz, eine Individual-Tendenz und ein Toleranz-Bereich entsprechend angepasst und mit Schritt F1 fortgefahren.In a second step F2 it is checked whether a refueling process has taken place. If a refueling process has taken place, it takes place in one step F5 checks whether the at least one operating parameter has changed in a comparable manner in all fuel-energy conversion units. If so, it is done in one step F6 a general tendency, an individual tendency and a tolerance range adjusted accordingly and with step F1 proceeded.

Haben sich die Betriebsparameter der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten nicht in vergleichbarer Weise verändert oder hat kein Tankvorgang stattgefunden, wird in einem Schritt F3 geprüft, ob die Betriebspunkt-Parameterverläufe aus den den Betriebpunkt-Parameterverläufen zugeordneten Toleranzbereichen herauslaufen. Wird eine Toleranzverletzung für wenigstens eine der Brennstoff-Energiewandlungseinheiten detektiert, so wird in einem Schritt F4 eine Alterung angezeit. In diesem konkreten Beispiel ist eine Anzeige der Alterung durch eine Meldung an den Kundendienst realisiert.If the operating parameters of the fuel / energy conversion units have not changed in a comparable manner or if no refueling process has taken place, one step is used F3 checked whether the operating point parameter curves run out of the tolerance ranges assigned to the operating point parameter curves. If a tolerance violation is detected for at least one of the fuel-energy conversion units, then in one step F4 an aging time. In this specific example, the aging is displayed by a message to the customer service.

Wird im Schritt F3 keine Toleranzverletzung festgestellt, so wird das Verfahren mit Schritt F1 fortgesetzt. Will be in the crotch F3 If no tolerance violation is found, the procedure starts with step F1 continued.

6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Farm 600 aufweisend eine Anzahl von Aggregaten 610.1-610.n sowie einer Steuereinrichtung 602. Die Steuereinrichtung 602 ist dabei ausgebildet, das Verfahren zum Betrieb einer Farm auszuführen. Dabei stellt die Steuereinrichtung 602 die Betriebspunkte BP1-BPn für die Aggregate 610.1-610.n bereit. Zudem empfängt die Steuereinrichtung 602 die Betriebsparameter BPP1-BPPn der Aggregate 610.1-610.n, die benötigt werden, um die Betriebspunkte BP1-BPn zu erreichen. Die Farm gibt dabei eine Gesamtleistung P entsprechend einer Summe von Leistungen jedes Aggregates ab. In einer Variante der hier dargestellten beispielhaften Ausbildung der Farm 600 zeigt die Steuereinrichtung 602 eine Alterungssignal MA an, wenn bei einem der Aggregate 610.1-610.n eine Alterung festgestellt wird. 6th Figure 3 shows an exemplary embodiment of a farm 600 comprising a number of aggregates 610.1-610.n and a control device 602 . The control device 602 is trained to carry out the method for operating a farm. The control device provides 602 the operating points BP1-BPn for the units 610.1-610.n ready. The control device also receives 602 the operating parameters BPP1-BPPn of the units 610.1-610.n that are required to reach the operating points BP1-BPn. The farm gives an overall performance P. according to a sum of the performances of each aggregate. In a variant of the exemplary farm training shown here 600 shows the control device 602 an aging signal MA on if at one of the units 610.1-610.n aging is detected.

7a und 7b zeigen zwei bevorzugte Ausführungsformen eines Aggregats gemäß dem Konzept der Erfindung, nämlich einmal in 7a eine Brennkraft-Energiewandlungseinheit als ein Aggregat in Form einer Brennkraftmaschine mit einem Generator (Genset) und in 7b als eine Brennkraftmaschine mit einem Drehmomentsensor oder sonstigem Mittel zur Angabe eines Drehmoments sowie weitere Sensorik, wie z.B. einen Drehzahlmesser, um einen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu bestimmen. 7a and 7b show two preferred embodiments of an assembly according to the concept of the invention, namely once in 7a an internal combustion energy conversion unit as a unit in the form of an internal combustion engine with a generator (genset) and in 7b as an internal combustion engine with a torque sensor or other means for specifying a torque and other sensors, such as a tachometer, to to determine an operating point of the internal combustion engine.

In 7a ist das Aggregat 700a aufweisend eine Brennkraftmaschine 702 gezeigt, deren Antriebsstrang 702.1 mit einem Generator 704 verbunden ist. Die Brennkraftmaschine 702 und der Generator 704 bilden zusammen ein sogenanntes Genset. Dabei kann anhand einer Spannung und/oder einer Stromstärke eines durch den Generator erzeugten Stromes ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eingestellt werden.In 7a is the aggregate 700a having an internal combustion engine 702 shown, their drive train 702.1 with a generator 704 connected is. The internal combustion engine 702 and the generator 704 together form a so-called genset. An operating point of the internal combustion engine can be set on the basis of a voltage and / or a current strength of a current generated by the generator.

7b zeigt desweiteren das Aggregat 700b, das eine Brennkraftmaschine 702 aufweist, die eine Antriebsleistung an einen sich daran anschließenden Antriebsstrang 702.1 abgeben kann - an dem Antriebsstrang 702.1 ist ein Drehmomentsensor 706 angebracht. Der Drehmomentsensor 706 wird u.a. verwendet, um den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 702 einzustellen und ist hier beispielhaft gezeigt allgemein für Mittel zur Angabe eines Drehmoments sowie weitere Sensorik, wie z.B. auch einen Drehzahlmesser, um einen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu bestimmen. In weiteren Varianten ist der Drehmomentsensor 706 nicht am Antriebsstrang, sondern beispielsweise an der Kurbelwelle (nicht gezeigt) oder an einer oder mehreren anderen Positionen der Brennkraftmaschine 702 angebracht, an der sich ein Drehmoment oder dergleichen Parameter der Bennkraftmaschine 702 detektieren lässt, der geeignet ist, um den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 702 einzustellen. 7b also shows the unit 700b that is an internal combustion engine 702 having a drive power to an adjoining drive train 702.1 can deliver - on the drive train 702.1 is a torque sensor 706 appropriate. The torque sensor 706 is used, among other things, to determine the operating point of the internal combustion engine 702 and is shown here as an example in general for means for specifying a torque and further sensors, such as, for example, also a tachometer, in order to determine an operating point of the internal combustion engine. Another variant is the torque sensor 706 not on the drive train, but for example on the crankshaft (not shown) or in one or more other positions of the internal combustion engine 702 attached to which a torque or the like parameter of the Bennkraftmaschine 702 can be detected that is suitable for the operating point of the internal combustion engine 702 to adjust.

8a und 8b zeigen zwei weitere bevorzugte Ausführungsformen einer Brennkraft-Energiewandlungseinheit in Form eines Aggregats in Form einer Brennstoffzelle mit einer Elektromaschine. 8a zeigt ein Aggregat 800a, das eine Brennstoffzelle 802 mit einem Umrichter 804, wie einem Konverter oder einem Inverter, aufweist. Das Aggregat 800a kann beispielsweise in einer Anzahl von Aggregaten einen Strom für eine Notstromversorgung produzieren. Varianten des Aggregats 800a weisen nur die Brennstoffzelle 802 ohne den Umrichter 804 auf. 8a and 8b show two further preferred embodiments of an internal combustion energy conversion unit in the form of a unit in the form of a fuel cell with an electric machine. 8a shows an aggregate 800a , which is a fuel cell 802 with a converter 804 , such as a converter or an inverter. The aggregate 800a can, for example, produce electricity for an emergency power supply in a number of units. Variants of the unit 800a only show the fuel cell 802 without the converter 804 on.

8b zeigt ein Aggregat 800b aufweisend eine Brennstoffzelle 802, die mit einem Umrichter 804 verbunden ist, wobei der Umrichter 804 wiederum mit einem Elektromotor 806 verbunden ist, wobei dieser Elektromotor 806 somit von der Brennstoffzelle 802 antreibbar istder Elektromotor 806 gibt eine Antriebsleistung an einen sich daran anschließenden Antriebsstrang 806.1 ab. 8b shows an aggregate 800b having a fuel cell 802 that with a converter 804 connected to the inverter 804 again with an electric motor 806 connected, this electric motor 806 thus from the fuel cell 802 the electric motor can be driven 806 gives drive power to an adjoining drive train 806.1 from.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 2, 3, 4, 5, 61, 2, 3, 4, 5, 6
BereicheAreas
100100
Verfahrens zum Betrieb einer FarmMethod of operating a farm
102102
Festgehaltene individuelle Betriebspunkt-ParameterverläufeRecorded individual operating point parameter curves
104104
Bestimmen der gemeinsamen Allgemein-TendenzDetermination of the common general tendency
106106
Ableiten der Individual-TendenzDeriving the individual tendency
108108
Vergleichen von Individual-Tendenz mit individuellem Betriebspunkt-Parameterverlauf und prüfen auf eine Abweichung Compare the individual tendency with the individual operating point parameter curve and check for a deviation
500500
Ablaufdiagramm einer konkretisierten ersten oder zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb einer Farm Flowchart of a specified first or second preferred embodiment of the method for operating a farm
F0F0
Startpunkt des VerfahrensStarting point of the procedure
F1F1
Festhalten von mindestens einem BetriebsparameterRetention of at least one operating parameter
F2F2
Prüfen, ob ein Tankvorgang stattgefunden hatCheck whether a refueling process has taken place
F3F3
Prüfen, ob eine Toleranzverletzung stattgefunden hatCheck whether a tolerance violation has occurred
F4F4
Anzeigen einer AlterungShow aging
F5F5
Überprüfen, ob sich ein Betriebsparameter in vergleichbarer Weise bei allen Brennstoff-Energiewandlungseinheiten verändert hatCheck whether an operating parameter has changed in a comparable way in all fuel-energy conversion units
F6F6
Anpassen von einer Allgemein-Tendenz, einer Individual-Tendenz und eines Toleranz-Bereichs Adaptation of a general tendency, an individual tendency and a tolerance range
600600
Farmfarm
602602
Steuereinrichtung, insbesondere Gesamtsteuerung wie eine Farm- oder Flotten-SteuerungControl device, in particular overall control such as a farm or fleet control
610.1 - 610.n610.1 - 610.n
Aggregate Aggregates
700a700a
Brennkraftmaschine eines Aggregats mit GeneratorInternal combustion engine of a unit with generator
700b700b
Brennkraftmaschine eines Aggregats mit DrehmomentsensorInternal combustion engine of a unit with a torque sensor
702702
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
702.1702.1
AntriebsstrangPowertrain
704704
Generatorgenerator
706706
DrehmomentsensorTorque sensor
800a800a
Brennstollzelle eines Aggregats mit UmrichterFuel tunnel cell of a unit with converter
800b800b
Brennstollzelle eines Aggregats mit ElektromotorFuel tunnel cell of a unit with an electric motor
802802
BrennstoffzelleFuel cell
804804
Umrichter, insbesondere Konverter oder InverterConverters, especially converters or inverters
806806
ElektromotorElectric motor
806.1806.1
Antriebsstrang Powertrain
AAAA
Abweichung zur Allgemein-TendenzDeviation from the general trend
ATAT
Allgemein-TendenzGeneral tendency
AIAI
Abweichung zur Individual-TendenzDeviation from the individual tendency
ITIT
Individual-TendenzIndividual tendency
BPBP
BetriebspunktOperating point
BPPBPP
Betriebsparameter, insbesondere BetriebspunktparameterOperating parameters, in particular operating point parameters
MM.
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
MAMA
AlterungssignalAging signal
PP.
Leistungpower
TT
BetriebszeitdauerOperating time
TBTB
ToleranzbereichTolerance range
TMTM
TankvorgangRefueling process

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (23)

Verfahren zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, mit einer Steuereinrichtung (602), insbesondere Verfahren zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) in Form einer Farm oder Flotte (600) mit einer Gesamtsteuerung, vorzugsweise einer Farm- oder Flotten-Steuerung, wobei: - die Anzahl Aggregate (610.1-610.n) mit den Brennstoff-Energiewandlungseinheiten unter vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, wobei - für eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit wenigstens ein Betriebsparameter (BPPl-BPPn), erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass - für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit ein individueller Betriebsparameter-Verlauf des Betriebsparameters über eine Betriebszeitdauer (T) der Brennstoff-Energiewandlungseinheit erfasst wird (102); - eine einer Anzahl von individuellen Betriebsparameter-Verläufen einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz (AT) als eine Funktion der Betriebszeitdauer (T) bestimmt wird (104); - der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Allgemein-Tendenz (AT) verglichen wird und auf eine Abweichung (AA, AI), insbesondere zur Allgemein-Tendenz (AT), geprüft wird (108).Method for operating a number of units (610.1-610.n) each having a fuel-energy conversion unit, with a control device (602), in particular a method for operating the number of units (610.1-610.n) in the form of a farm or fleet ( 600) with an overall control, preferably a farm or fleet control, where: - the number of units (610.1-610.n) with the fuel-energy conversion units are operated under comparable conditions, where - for a fuel-energy conversion unit, at least one operating parameter ( BPPl-BPPn), characterized in that - for the fuel-energy conversion unit, an individual operating parameter curve of the operating parameter over an operating period (T) of the fuel-energy conversion unit is recorded (102); - a common general tendency (AT) assigned to a number of individual operating parameter curves of a number of fuel-energy conversion units is determined as a function of the operating time (T); - The individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit is compared with the general tendency (AT) and checked for a deviation (AA, AI), in particular to the general tendency (AT) (108). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - eine aus der Allgemein-Tendenz (AT) abgeleitete, die Allgemein-Tendenz (AT) für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit repräsentierende Individual-Tendenz der Brennstoff-Energiewandlungseinheit zugeordnet wird; und - der individuelle Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Individual-Tendenz (ITl-ITn) verglichen wird und auf eine Abweichung (AI) zur Individual-Tendenz (ITl-ITn) geprüft wird (108).Procedure according to Claim 1 , characterized in that - an individual tendency derived from the general tendency (AT) and representing the general tendency (AT) for the fuel-energy conversion unit is assigned to the fuel-energy conversion unit; and - the individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit is compared with the individual tendency (ITl-ITn) and checked for a deviation (AI) from the individual tendency (ITl-ITn) (108). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung (AA, AI) als eine Absolutabweichung und/oder Tendenzabweichung zur Allgemein-Tendenz (AT), insbesondere zur Individual-Tendenz (ITl-ITn), gebildet wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the deviation (AA, AI) is formed as an absolute deviation and / or tendency deviation from the general tendency (AT), in particular towards the individual tendency (ITl-ITn). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenigstens für einen Teilabschnitt der Betriebszeitdauer (T), die Aggregate (610.1-610.n) jeweils mit der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an einem Betriebspunkt (BP1-BPn) entsprechend der vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, insbesondere an einem vorbestimmten Betriebspunkt (BP1-BPn) entsprechend einer vergleichbaren vorbestimmten Bedingung betrieben werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that, at least for part of the operating time period (T), the units (610.1-610.n) each with the fuel-energy conversion unit at an operating point (BP1-BPn) according to the comparable conditions operated, in particular operated at a predetermined operating point (BP1-BPn) in accordance with a comparable predetermined condition. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter ein Betriebspunktparamter (BPPl-BPPn) ist und für den Betrieb der Brennstoff-Energiewandlungseinheit an dem Betriebspunkt (BP1-BPn) erfasst wird und der Betriebsparameter-Verlauf als ein Betriebspunktparameter-Verlauf des Betriebspunktparameters (BPP 1-BPPn) über die Betriebszeitdauer (T) der Brennstoff-Energiewandlungseinheit gebildet ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the operating parameter is an operating point parameter (BPPl-BPPn) and is recorded for the operation of the fuel-energy conversion unit at the operating point (BP1-BPn) and the operating parameter curve is an operating point parameter curve of the operating point parameter (BPP 1-BPPn) is formed over the operating period (T) of the fuel-energy conversion unit. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der individuelle Betriebsparameter-Verlauf erfasst und festgehalten wird (102), insbesondere gespeichert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the individual operating parameter curve is recorded and recorded (102), in particular is stored. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoff-Energiewandlungseinheiten nach einem gleichen Funktionsprinzip arbeiten, das sich mit sich mit ändernden Bedingungen gleichartig verändert, vorzugsweise das Funktionsprinzip ein gleiches Brennstoff-Energiewandlungsprinzip ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fuel-energy conversion units work according to the same functional principle, which changes in the same way with changing conditions, preferably the functional principle is the same fuel-energy conversion principle. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Brennstoff-Energiewandlungseinheit eine Brennstoffzelle (802) aufweist, insbesondere die Brennstoffzelle mit einem Umrichter (804) zu einem Aggregat (800a) verbunden ist, wobei das Aggregat (800b) eine Elektromaschine (806), vorzugsweise einen Elektromotor oder Generator, aufweist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the respective fuel-energy conversion unit has a fuel cell (802), in particular the fuel cell is connected to a converter (804) to form a unit (800a), the unit (800b) being an electric machine (806), preferably an electric motor or generator. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebspunkt (BP1-BPn), insbesondere vorbestimmter Betriebspunkt, über eine Ausgangsleistung der Brennstoffzelle, des Umrichters und/oder des Elektromotors oder des Generatorsbestimmt, insbesondere vorbestimmt, ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that an operating point (BP1-BPn), in particular a predetermined operating point, is determined, in particular predetermined, via an output power of the fuel cell, the converter and / or the electric motor or the generator. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsleistung.mittels einem Ausgangs-Stromwert und/oder einem Ausgangs-Spanungswert bestimmt ist, insbesondere vorbestimmt ist, entsprechend einer produzierten Leistung der Brennstoffzelle, des Umrichters und/oder des Elektromotors oder des Generators.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the output power is determined by means of an output current value and / or an output voltage value, in particular is predetermined, corresponding to a power produced by the fuel cell, the converter and / or the electric motor or the generator. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Brennstoff-Energiewandlungseinheit eine Brennkraftmaschine (702) aufweist, insbesondere die Brennkraftmaschine (702) mit einem Generator (704) zu einem Aggregat (700a), insbesondere einem Genset, verbunden ist.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the respective fuel-energy conversion unit has an internal combustion engine (702), in particular the internal combustion engine (702) is connected to a generator (704) to form a unit (700a), in particular a genset. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebspunkt (BP1-BPn), insbesondere vorbestimmter Betriebspunkt, über ein Drehmoment und/oder eine Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt, insbesondere vorbestimmt, ist.Procedure according to Claim 11 , characterized in that an operating point (BP1-BPn), in particular a predetermined operating point, over a Torque and / or a speed of the internal combustion engine is determined, in particular predetermined, is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der der Betriebsparameter ein Einspritzparameter, insbesondere eine Einspritzdauer, der Brennkraftmaschine ist.Method according to one of the Claims 1 to 7th or Claim 11 or 12th , characterized in that the operating parameter is an injection parameter, in particular an injection duration, of the internal combustion engine. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Allgemein-Tendenz (AT) anhand von gemeinsamen Verlaufsabschnitten der individuellen Betriebspunkt-Parameterverläufe festgelegt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the general tendency (AT) is established on the basis of common profile sections of the individual operating point parameter profiles. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen mit einem oder mehreren Umgebungsparametern definiert sind, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus: Umgebungstemperatur und Umgebungsluftdruck, Brennstoffart oder -qualität der Brennstoff-Energiewandlungseinheit.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the conditions are defined with one or more environmental parameters which are selected from a group consisting of: ambient temperature and ambient air pressure, fuel type or quality of the fuel-energy conversion unit. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - bei einer Änderung einer Bedingung, insbesondere einer Umgebungsbedingung und/oder eines Umgebungsparameters, ein Änderungszeitpunkt der Änderung bestimmt wird; und - der Änderungszeitpunkt genutzt wird, um gemeinsame Verlaufsabschnitte für die individuellen Betriebsparameter-Verläufe zu bestimmen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that - when a condition is changed, in particular an environmental condition and / or an environmental parameter, a change time of the change is determined; and - the change time is used to determine common course sections for the individual operating parameter courses. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Abweichung (AA, AI) eine Absolutabweichung des individuellen Betriebsparameter-Verlaufs des Antriebsaggregats (610.1-610.n) ist und/oder - die Abweichung (AA, AI) vorliegt, wenn der individuelle Betriebsparameter-Verlauf aus einem vordefinierten Toleranzbereich (TB 1 -TBn) herausläuft.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that - the deviation (AA, AI) is an absolute deviation of the individual operating parameter curve of the drive unit (610.1-610.n) and / or - the deviation (AA, AI) is present, if the individual operating parameter curve runs out of a predefined tolerance range (TB 1 -TBn). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Abweichung (AA, AI) eine Tendenzabweichung des individuellen Betriebsparameter-Verlaufa des Antriebsaggregats (610.1-610.n) ist, und/oder - die Abweichung (AA, AI) vorliegt, wenn eine Differenz zwischen einer Steigung des individuellen Betriebspunkt-Parameterverlaufs und einer zugeordneten Steigung, insbesondere der Allgemein-Tendenz (AT) oder zugeordneten Individual-Tendenz, außerhalb einer vordefinierten Steigungsdifferenztoleranz liegt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that - the deviation (AA, AI) is a tendency deviation of the individual operating parameter curve of the drive unit (610.1-610.n), and / or - the deviation (AA, AI) is present if a difference between a slope of the individual operating point parameter curve and an assigned slope, in particular the general tendency (AT) or assigned individual tendency, lies outside a predefined slope difference tolerance. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Vorliegen der Abweichung eine Alterung des Antriebsaggregats (610.1-610.n) angezeigt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that if the deviation is present, aging of the drive unit (610.1-610.n) is displayed. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Allgemein-Tendenz (AT) mittels eines abschnittsweise konstanten Werts bestimmt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the general tendency (AT) is determined by means of a value that is constant in sections. Steuereinrichtung (602) zum Betrieb einer Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit, insbesondere zum Betrieb der Anzahl von Aggregaten (610.1-610.n) in Form einer Farm oder Flotte (600) mit einer Steuereinrichtung (602) als Gesamtsteuerung, insbesondere einer Farm- oder Flotten-Steuerung, wobei die Anzahl Aggregate (610.1-610.n) mit den Brennstoff-Energiewandlungseinheiten unter vergleichbaren Bedingungen betrieben werden, und die Steuereinrichtung (602) aufweist: - eine Kontrolleinheit, die ausgebildet ist, für eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit einen Betriebsparameter (BPPl-BPPn) zu erfassen, - eine Monitoreinheit, welche ausgebildet ist, für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit einen individuellen Betriebsparamter-Verlauf des Betriebsparameters (BPPl-BPPn) über eine Betriebszeitdauer (T) der Brennstoff-Energiewandlungseinheit zu erfassen, - eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, eine einer Anzahl individueller Betriebsparameter-Verläufen einer Anzahl von Brennstoff-Energiewandlungseinheiten zugeordnete gemeinsame Allgemein-Tendenz (AT) als eine Funktion der Betriebszeitdauer (T) zu bestimmen, und - eine Vergleichseinheit, welche ausgebildet ist, den individuellen Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Allgemein-Tendenz (AT) zu vergleichen und auf eine Abweichung zur Allgemein-Tendenz (AT) zu prüfen.Control device (602) for operating a number of units (610.1-610.n) each having a fuel-energy conversion unit, in particular for operating the number of units (610.1-610.n) in the form of a farm or fleet (600) with a control device (602) as an overall control, in particular a farm or fleet control, the number of units (610.1-610.n) being operated with the fuel-energy conversion units under comparable conditions, and the control device (602) having: - a control unit which is designed to record an operating parameter (BPPl-BPPn) for a fuel-energy conversion unit, - a monitoring unit which is designed to record an individual operating parameter curve of the operating parameter (BPPl-BPPn) over an operating period (T) of the fuel-energy conversion unit for the fuel-energy conversion unit, a computing unit which is designed to determine a common general tendency (AT) assigned to a number of individual operating parameter curves of a number of fuel-energy conversion units as a function of the operating time (T), and a comparison unit which is designed to compare the individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit with the general tendency (AT) and to check for a deviation from the general tendency (AT). Steuereinrichtung (602) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass - die Recheneinheit ausgebildet ist, eine aus der Allgemein-Tendenz (AT) abgeleitete, die Allgemein-Tendenz (AT) für die Brennstoff-Energiewandlungseinheit repräsentierende Individual-Tendenz abzuleiten, welche der Brennstoff-Energiewandlungseinheit zugeordnet wird; und - die Vergleichseinheit ausgebildet ist, den individuellen Betriebsparameter-Verlauf der Brennstoff-Energiewandlungseinheit mit der Individual-Tendenz zu vergleichen und auf eine Abweichung zur Individual-Tendenz zu prüfen.Control device (602) Claim 21 , characterized in that - the arithmetic unit is designed to derive an individual tendency which is derived from the general tendency (AT) and which represents the general tendency (AT) for the fuel-energy conversion unit and which is assigned to the fuel-energy conversion unit; and the comparison unit is designed to compare the individual operating parameter curve of the fuel-energy conversion unit with the individual tendency and to check for a deviation from the individual tendency. Anzahl von Aggregate (610.1-610.n) jeweils aufweisend eine Brennstoff-Energiewandlungseinheit und mit einer Steuereinrichtung (602) nach Anspruch 22, insbesondere Anzahl von Aggregate (610.1-610.n) in Form einer Farm oder Flotte (600) mit einer Steuereinrichtung (602) als Gesamtsteuerung, insbesondere einer Farm- oder Flotten-Steuerung.Number of units (610.1-610.n) each having a fuel-energy conversion unit and with a control device (602) Claim 22 , in particular number of units (610.1-610.n) in the form of a farm or fleet (600) with a control device (602) as Overall control, in particular a farm or fleet control.
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