DE102019214465B3 - Fuel cell assembly and method for operating an electrically powered vehicle and such a vehicle - Google Patents

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Abstract

Brennstoffzellenbaugruppe und Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels (80) und ein solches Fortbewegungsmittel, wobei die Brennstoffzellenbaugruppe umfasst: ein erstes Brennstoffzellensystem (30), ein zweites Brennstoffzellensystem (40), und eine Auswerteeinheit (10) umfassend einen Dateneingang (12) und einen Datenausgang (14), wobei eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems (40) einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems (30) entspricht, das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) eingerichtet sind, einem elektrischen Verbraucher (50) des Fortbewegungsmittels (80) eine elektrische Energie bereitzustellen, und die Auswerteeinheit (10) eingerichtet ist, in Verbindung mit dem Dateneingang (12) eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (50) zu ermitteln, einen jeweiligen Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems (30) und des zweiten Brennstoffzellensystems (40) zu ermitteln, und in Verbindung mit dem Datenausgang (14) die jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) herzustellen.Fuel cell assembly and method for operating an electrically driven means of transportation (80) and such a means of transportation, the fuel cell assembly comprising: a first fuel cell system (30), a second fuel cell system (40), and an evaluation unit (10) comprising a data input (12) and a Data output (14), wherein a nominal power of the second fuel cell system (40) corresponds to twice the nominal power of the first fuel cell system (30), the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) are set up, an electrical consumer (50) of the means of transport ( 80) to provide electrical energy, and the evaluation unit (10) is set up in connection with the data input (12) to determine a power consumption of the electrical consumer (50), a respective operating state for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system ( 40) i n depending on the determined power consumption and depending on an optimal overall efficiency of the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40), and in connection with the data output (14), the respective determined operating states for the first fuel cell system (30) and the produce second fuel cell system (40).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenbaugruppe und ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels und ein solches Fortbewegungsmittel.The invention relates to a fuel cell assembly and a method for operating an electrically driven means of transportation and such a means of transportation.

Aus dem Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Fortbewegungsmittel bekannt, welche eine Energieversorgung eines elektrischen Traktionsmotors dieser Fortbewegungsmittel mittels eines Brennstoffzellensystems sicherstellen. Ein Wirkungsgradoptimum solcher Brennstoffzellensysteme liegt üblicherweise bei ca. 20 - 30 % einer Nennleistung der Brennstoffzellensysteme, wobei der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle i.d.R. bei hohen Leistungen deutlich abfällt. In einem Niedriglastbereich ist ebenfalls von einem deutlichen Effizienznachteil auszugehen. Im Stand der Technik werden solche Brennstoffzellensysteme üblicherweise im Hinblick auf eine maximal zu erwartende Leistungsentnahme ausgelegt. Dies kann dazu führen, dass die Brennstoffzellensysteme häufig auch in niedrigen Leistungsbereichen und damit mit einem entsprechenden Effizienznachteil betrieben werden.Electrically driven means of locomotion are known from the prior art, which ensure an energy supply to an electric traction motor of this means of locomotion by means of a fuel cell system. An optimum efficiency of such fuel cell systems is usually around 20 - 30% of a nominal power of the fuel cell systems, whereby the efficiency of a fuel cell usually drops significantly at high power. A significant disadvantage in efficiency can also be assumed in a low load range. In the prior art, such fuel cell systems are usually designed with a view to the maximum expected power consumption. This can mean that the fuel cell systems are often also operated in low power ranges and thus with a corresponding disadvantage in efficiency.

DE10010985A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems und ein Brennstoffzellensystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem, das mindestens einen Strang aus mehreren in Reihe geschalteten und durch Parallelschaltungen überbrückbaren Brennstoffzellen und/oder Stacks sowie Schaltmittel zum Überbrücken umfasst. DE10010985A1 relates to a method for operating a fuel cell system and a fuel cell system. In particular, the invention relates to a fuel cell system which comprises at least one string of several fuel cells and / or stacks connected in series and bridged by parallel connections, as well as switching means for bridging.

DE10332336A1 betrifft eine Brennstoffzellenanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage zur optimalen Ausnutzung der für die Stromerzeugung in der Brennstoffzellenanlage benötigten Brennstoffe. DE10332336A1 relates to a fuel cell system and a method for operating a fuel cell system for optimal utilization of the fuels required to generate electricity in the fuel cell system.

DE102016200208A1 betrifft ein Brennstoffzellensystem mit mindestens zwei Brennstoffzellenstapeln, eine Anodenversorgung mit einem Anodenversorgungspfad und eine Kathodenversorgung mit einem Kathodenversorgungspfad aufweisend. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, das ein solches Brennstoffzellensystem aufweist. DE102016200208A1 relates to a fuel cell system with at least two fuel cell stacks, having an anode supply with an anode supply path and a cathode supply with a cathode supply path. The invention also relates to a vehicle which has such a fuel cell system.

DE102016007001A1 offenbart eine Brennstoffzellenanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Brennstoffzellenanordnung eine Mehrzahl von Brennstoffzellensystemen aufweist, welche bevorzugt jeweils als standardisiertes Grundmodul ausgebildet sind. Es wird ferner vorgeschlagen, durch Zusammenschalten von zwei oder mehreren solcher standardisierter Grundmodule eine je nach Anwendungsfall erforderliche Gesamtleistung bereitzustellen, wobei das Zusammenschalten insbesondere in Abhängigkeit einer bereitzustellenden Leistung erfolgt. DE102016007001A1 discloses a fuel cell arrangement for a vehicle, the fuel cell arrangement having a plurality of fuel cell systems, each of which is preferably designed as a standardized basic module. It is further proposed that, by interconnecting two or more such standardized basic modules, a total output required depending on the application is made available, the interconnection taking place in particular as a function of the output to be provided.

DE102009044684A1 offenbart eine Ansteuerschaltung, die eine Gleichspannungssammelleitung, eine erste Brennstoffzelle, die zur Lieferung einer ersten Abgabeleistung an die Gleichspannungssammelleitung eingerichtet ist, und eine zweite Brennstoffzelle aufweist, die zur Lieferung einer zweiten Abgabeleistung an die Gleichspannungssammelleitung zusätzlich zu der ersten Brennstoffzelle eingerichtet ist. DE102009044684A1 discloses a drive circuit having a DC voltage bus line, a first fuel cell configured to supply a first output power to the DC voltage bus line, and a second fuel cell which is configured to supply a second output power to the DC voltage bus line in addition to the first fuel cell.

DE102012010173A1 offenbart eine Brennstoffzellenanordnung für ein Fahrzeug mit wenigstens zwei Brennstoffzellensystemen und einem dem Fahrzeug zugeordneten Fahrzeugsteuergerät. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanordnung. DE102012010173A1 discloses a fuel cell arrangement for a vehicle with at least two fuel cell systems and a vehicle control device assigned to the vehicle. The invention also relates to a method for operating a fuel cell arrangement.

US 2005 / 0 112 428 A1 offenbart ein Brennstoffzellen-Energiesystem mit einer Vielzahl von Brennstoffzellen-Leistungsmodulen, wobei jedes Modul eine Brennstoffzelle und zugehörige Peripherievorrichtungen enthält. Jedes Brennstoffzellen-Leistungsmodul wird von einer eigenen lokalen Steuerung gesteuert.US 2005/0 112 428 A1 discloses a fuel cell power system with a plurality of fuel cell power modules, each module containing a fuel cell and associated peripheral devices. Each fuel cell power module is controlled by its own local controller.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffzellenbaugruppe und ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels und ein solches Fortbewegungsmittel bereitzustellen, wobei durch die Erfindung insbesondere eine effizientere Ausnutzung eines Brennstoffes für die Brennstoffzellenbaugruppe ermöglicht wird.It is an object of the present invention to provide a fuel cell assembly and a method for operating an electrically driven means of locomotion and such a means of locomotion, the invention in particular enabling a more efficient use of a fuel for the fuel cell assembly.

Die Lösung der vorstehend identifizierten Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.The object identified above is achieved by the features of the independent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Brennstoffzellenbaugruppe zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z.B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug/Flugzeug und/oder ein Wasserfahrzeug sein. Die Brennstoffzellenbaugruppe umfasst ein erstes Brennstoffzellensystem, ein zweites Brennstoffzellensystem und eine Auswerteeinheit umfassend einen Dateneingang und einen Datenausgang. Das erste Brennstoffzellensystem und/oder das zweite Brennstoffzellensystem können Brennstoffzellensysteme sein, welche beispielsweise Wasserstoff, Methanol, Butan, Erdgas oder einen davon abweichenden Brennstoff einsetzen. Ein Brennstoff für das erste Brennstoffzellensystem und ein Brennstoff für das zweite Brennstoffzellensystem können identische oder voneinander abweichende Brennstoffe sein. Die beiden Brennstoffzellensysteme können jeweils bevorzugt eine Mehrzahl einzelner Brennstoffzellen umfassen, welche hinsichtlich einer technischen Ausführung (verwendete Materialien, Dimensionierung, Parallelschaltung, Serienschaltung usw.) in den jeweiligen Brennstoffzellensystem identisch oder unterschiedlich ausgestaltet sein können.According to a first aspect of the present invention, a fuel cell assembly for operating an electrically driven means of locomotion is proposed. The means of locomotion can, for example, be a road vehicle (for example a motorcycle, car, van, truck) or a rail vehicle or an aircraft / airplane and / or a watercraft. The fuel cell assembly comprises a first fuel cell system, a second fuel cell system and an evaluation unit comprising a data input and a data output. The first fuel cell system and / or the second fuel cell system can be fuel cell systems which use, for example, hydrogen, methanol, butane, natural gas or a fuel different therefrom. A fuel for the first fuel cell system and a fuel for the second fuel cell system can be identical or different fuels. The two fuel cell systems can each preferably comprise a plurality of individual fuel cells, which can be designed identically or differently in terms of a technical design (materials used, dimensions, parallel connection, series connection, etc.) in the respective fuel cell system.

Eine Leistungsdimensionierung für das erste Brennstoffzellensystem und für das zweite Brennstoffzellensystem erfolgt erfindungsgemäß derart, dass eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems entspricht. Ein solches Leistungsverhältnis stellt erfindungsgemäß ein jeweils optimales Leistungsverhältnis zwischen den beiden Brennstoffzellensystemen dar, welches aufgrund technischer Randbedingungen (z. B. Fertigungstoleranzen, Bauraum- und/oder Gewichtsvorgaben, Alterungserscheinungen, Partitionierungsvorgaben usw.) von diesem konkreten Wert möglichst geringfügig abweichen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Brennstoffzellenbaugruppe eine größere Anzahl als zwei Brennstoffzellensystem umfassen kann. Konkret kann die Brennstoffzellenbaugruppe zusätzlich ein drittes Brennstoffzellensystem umfassen, welches über eine zweifache Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems verfügt. Darüber hinaus kann die Brennstoffzellenbaugruppe ein viertes Brennstoffzellensystem umfassen, welches über eine zweifache Nennleistung des dritten Brennstoffzellensystems verfügt und ein fünftes Brennstoffzellensystem umfassen, welches über eine zweifache Nennleistung des vierten Brennstoffzellensystems verfügt. Ferner kann die Brennstoffzellenbaugruppe darüber hinaus weitere Brennstoffzellensysteme umfassen, solange ein jeweiliges Leistungsverhältnis der einzelnen Brennstoffzellensysteme im Wesentlichen folgender Vorgabe folgt: P n = P g e s a m t 2 n − 1 2 N − 1

Figure DE102019214465B3_0001
wobei Pn eine Nennleistung eines jeweiligen Brennstoffzellensystems, Pgesamt eine Gesamtleistung der beiden Brennstoffzellensysteme, n das jeweilige Brennstoffzellensystem und N die Gesamtzahl der beteiligten Brennstoffzellensysteme repräsentiert. Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Brennstoffzellenbaugruppe im Sinne einer vereinfachten Beschreibung nachfolgend, sofern nicht anders erwähnt, stellvertretend auf Basis des ersten Brennstoffzellensystems und des zweiten Brennstoffzellensystems beschrieben wird, ohne die mögliche Anzahl von Brennstoffzellensystem dadurch einzuschränken.A power dimensioning for the first fuel cell system and for the second fuel cell system takes place according to the invention in such a way that a nominal power of the second fuel cell system corresponds to twice the nominal power of the first fuel cell system. According to the invention, such a performance ratio represents an optimal performance ratio between the two fuel cell systems, which due to technical boundary conditions (e.g. manufacturing tolerances, installation space and / or weight specifications, aging phenomena, partitioning specifications, etc.) can deviate as little as possible from this specific value. It should be pointed out that the fuel cell assembly according to the invention can comprise a greater number than two fuel cell systems. Specifically, the fuel cell assembly can also include a third fuel cell system which has twice the nominal output of the second fuel cell system. In addition, the fuel cell assembly can include a fourth fuel cell system which has twice the nominal output of the third fuel cell system and a fifth fuel cell system which has twice the nominal output of the fourth fuel cell system. Furthermore, the fuel cell assembly can also include further fuel cell systems as long as a respective power ratio of the individual fuel cell systems essentially follows the following specification: P n = P G e s a m t 2 n - 1 2 N - 1
Figure DE102019214465B3_0001
 where P n represents a nominal output of a respective fuel cell system, P total represents a total output of the two fuel cell systems, n represents the respective fuel cell system and N represents the total number of fuel cell systems involved. It should be noted that the fuel cell assembly according to the invention in the sense of a simplified description is described below on the basis of the first fuel cell system and the second fuel cell system, unless otherwise stated, without thereby restricting the possible number of fuel cell systems.

Das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem sind darüber hinaus eingerichtet, einem elektrischen Verbraucher des Fortbewegungsmittels eine elektrische Energie bereitzustellen. Der elektrische Verbraucher des Fortbewegungsmittels kann eine elektrische Maschine und insbesondere ein elektrischer Traktionsmotor des Fortbewegungsmittels sein. Darüber hinaus können auch weitere elektrische Verbraucher des Fortbewegungsmittels (z. B. Steuergeräte und/oder eine elektrische Heizung usw.) mittels der durch die Brennstoffzellenbaugruppe bereitgestellten elektrischen Energie betrieben werden. Ferner kann das Fortbewegungsmittel zusätzlich zur Brennstoffzellenbaugruppe über einen elektrischen Energiespeicher (z. B. eine Traktionsbatterie) verfügen, welcher gleichzeitig oder abwechselnd mit der Brennstoffzellenbaugruppe zur elektrischen Energieversorgung des Fortbewegungsmittels eingesetzt werden kann.The first fuel cell system and the second fuel cell system are also set up to provide electrical energy to an electrical consumer of the means of locomotion. The electrical consumer of the means of locomotion can be an electric machine and in particular an electric traction motor of the means of locomotion. In addition, further electrical consumers of the means of transport (for example control devices and / or an electrical heater, etc.) can be operated by means of the electrical energy provided by the fuel cell assembly. Furthermore, in addition to the fuel cell assembly, the means of transport can have an electrical energy store (e.g. a traction battery) which can be used simultaneously or alternately with the fuel cell assembly for supplying electrical energy to the means of transport.

Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o.ä., ausgestaltet sein und informationstechnisch mit einer internen und/oder externen Speichereinheit verbunden sein. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit mittels des Dateneingangs und des Datenausgangs informationstechnisch mit einem Bordnetz und/oder einem Teilbordnetz des Fortbewegungsmittels (z. B. einem Automotive-Bussystem wie CAN, LIN, MOST, Ethernet, FlexRay, usw.) verbunden sein. Die Auswerteeinheit ist in Verbindung mit dem Dateneingang eingerichtet, eine aktuelle und/oder zukünftige Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers zu ermitteln, einen aktuellen und/oder zukünftigen Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems und des zweiten Brennstoffzellensystems zu ermitteln. Darüber hinaus ist die Auswerteeinheit in Verbindung mit dem Datenausgang eingerichtet, die jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem herzustellen.The evaluation unit can be designed, for example, as an ASIC, FPGA, processor, digital signal processor, microcontroller, or the like, and can be connected to an internal and / or external storage unit for information purposes. In addition, the evaluation unit can be connected in terms of information technology to an on-board network and / or a sub-on-board network of the means of transport (e.g. an automotive bus system such as CAN, LIN, MOST, Ethernet, FlexRay, etc.) by means of the data input and the data output. The evaluation unit is set up in connection with the data input to determine a current and / or future power consumption of the electrical consumer, a current and / or future operating state for the first fuel cell system and the second fuel cell system depending on the determined power consumption and depending on an optimal overall efficiency of the first fuel cell system and the second fuel cell system. In addition, the evaluation unit is set up in connection with the data output to produce the respective determined operating states for the first fuel cell system and the second fuel cell system.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The subclaims contain preferred developments of the invention.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem in jeweils separaten, abgeschlossenen Gehäusen mit separaten Brennstoffzufuhren und separaten elektrischen Anschlüssen angeordnet. Alternativ sind das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem in ein und demselben Gehäuse mit einer gemeinsamen Brennstoffzufuhr und einen gemeinsamen elektrischen Anschluss angeordnet. Darüber hinaus können die jeweiligen Gehäuse identische oder unterschiedliche Größen und/oder Materialien und/oder Anordnungspositionen innerhalb des Fortbewegungsmittels aufweisen.In an advantageous embodiment of the present invention, the first fuel cell system and the second fuel cell system are each arranged in separate, closed housings with separate fuel supplies and separate electrical connections. Alternatively, the first fuel cell system and the second fuel cell system are arranged in one and the same housing with a common fuel supply and a common electrical connection. In addition, the respective housing have identical or different sizes and / or materials and / or arrangement positions within the means of transport.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das erste Brennstoffzellensystem eingerichtet, mittels einer elektrischen Energie einer Niedervoltbatterie des Fortbewegungsmittels gestartet zu werden und das zweite Brennstoffzellensystem mittels der durch das erste Brennstoffzellensystem erzeugten elektrischen Energie zu starten. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass eine üblicherweise zum Starten einer leistungsmäßig höher- bzw. hochdimensionierten Brennstoffzelle eingesetzte Hochvoltbatterie im Fortbewegungsmittel entfallen kann, da die leistungsmäßig niedrigdimensionierte erste Brennstoffzelle vorteilhaft durch die üblicherweise im Fortbewegungsmittel vorhandene Niedervoltbatterie gestartet werden kann. Diese Niedervoltbatterie kann bevorzugt eine Spannung im Bereich von 12 V aufweisen, davon abweichende Spannungswerte sind aber ebenfalls denkbar (z. B. eine 48 V Batterie). Durch den Entfall der Hochvoltbatterie können unter anderem Kosten und wertvoller Bauraum im Fortbewegungsmittel eingespart werden.In a further advantageous embodiment of the present invention, the first fuel cell system is set up to be started by means of electrical energy from a low-voltage battery of the means of transport and to start the second fuel cell system by means of the electrical energy generated by the first fuel cell system. This configuration offers the advantage that a high-voltage battery usually used to start a higher-performance or higher-dimensioned fuel cell in the means of transport can be omitted, since the low-power first fuel cell can advantageously be started by the low-voltage battery usually present in the means of transport. This low-voltage battery can preferably have a voltage in the range of 12 V, but voltage values deviating therefrom are also conceivable (for example a 48 V battery). By eliminating the high-voltage battery, costs and valuable installation space in the means of transport can be saved.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels mittels einer Brennstoffzellenbaugruppe vorgeschlagen. In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit eine Leistungsaufnahme eines elektrischen Verbrauchers des Fortbewegungsmittels ermittelt. In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der Auswerteeinheit ein jeweiliger Betriebszustand für ein erstes Brennstoffzellensystem und für ein zweites Brennstoffzellensystem der Brennstoffzellenbaugruppe in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems und des zweiten Brennstoffzellensystems ermittelt, wobei eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems entspricht. In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mittels der Auswerteeinheit die jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem und für das zweite Brennstoffzellensystem hergestellt. In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das erste Brennstoffzellensystem und/oder das zweite Brennstoffzellensystem eine elektrische Energie an einen elektrischen Verbraucher des Fortbewegungsmittels bereitgestellt. Eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise auf Basis eines durch die Auswerteeinheit ausgeführten Computerprogramms umgesetzt werden, welches vorstehend genannte erfindungsgemäße Verfahrensschritte realisiert und welches beispielsweise in einer extern und/oder intern an die Auswerteeinheit informationstechnisch angebundenen Speichereinheit abgelegt sein kann.According to a second aspect of the present invention, a method for operating an electrically driven means of locomotion by means of a fuel cell assembly is proposed. In a first step of the method according to the invention, an evaluation unit according to the invention is used to determine the power consumption of an electrical consumer of the means of transport. In a second step of the method according to the invention, a respective operating state for a first fuel cell system and for a second fuel cell system of the fuel cell assembly is determined as a function of the determined power consumption and as a function of an optimal overall efficiency of the first fuel cell system and the second fuel cell system, with a nominal power of the second fuel cell system corresponds to twice the nominal output of the first fuel cell system. In a third step of the method according to the invention, the respective determined operating states for the first fuel cell system and for the second fuel cell system are produced by means of the evaluation unit. In a fourth step of the method according to the invention, electrical energy is provided to an electrical consumer of the means of transport by the first fuel cell system and / or the second fuel cell system. The method according to the invention can be implemented, for example, on the basis of a computer program executed by the evaluation unit, which implements the aforementioned method steps according to the invention and which can be stored, for example, in a memory unit connected externally and / or internally to the evaluation unit using information technology.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Fall einer geringen Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher ausschließlich das erste Brennstoffzellensystem zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers verwendet. Im Falle einer mittleren Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher wird ausschließlich das zweite Brennstoffzellensystem zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers verwendet und im Falle einer hohen Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher werden das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers verwendet. Hierfür kann die erfindungsgemäße Auswerteeinheit über das Bordnetz des Fortbewegungsmittels informationstechnisch mit dem ersten Brennstoffzellensystem und dem zweiten Brennstoffzellensystem verbunden sein, so dass die Auswerteeinheit eingerichtet ist, einen jeweils geeigneten Betriebszustand für die jeweiligen Brennstoffzellensystem herzustellen. Das Ermitteln der jeweils optimalen Betriebszustände der jeweiligen Brennstoffzellensysteme durch die Auswerteeinheit kann auf Basis eines zur Laufzeit ausgeführten Algorithmus' und/oder auf Basis eines vorab ermittelten statischen Kennfeldes erfolgen, welches beispielsweise in der an die Auswerteeinheit angebundenen Speichereinheit abgelegt sein kann.In an advantageous embodiment of the present invention, in the case of a low power consumption by the electrical consumer, only the first fuel cell system is used to operate the electrical consumer. In the case of medium power consumption by the electrical consumer, only the second fuel cell system is used to operate the electrical consumer, and in the case of high power consumption by the electrical consumer, the first fuel cell system and the second fuel cell system are used to operate the electrical consumer. For this purpose, the evaluation unit according to the invention can be connected to the first fuel cell system and the second fuel cell system in terms of information technology via the vehicle electrical system of the means of transport, so that the evaluation unit is set up to produce a suitable operating state for the respective fuel cell system. The evaluation unit can determine the optimum operating states of the respective fuel cell systems on the basis of an algorithm executed at runtime and / or on the basis of a previously determined static characteristic map, which can be stored, for example, in the storage unit connected to the evaluation unit.

Auf Basis des zur Laufzeit ausgeführten Algorithmus' können in Abhängigkeit aktueller und/oder zukünftiger Leistungsaufnahmen des elektrischen Verbrauchers jeweilige Wirkungsgrade möglicher Betriebspunkte der Brennstoffzellensysteme fortlaufend neu berechnet und aus diesen ein jeweiliges Maximum ausgewählt werden. Dies geht zwar mit einem höheren Rechenaufwand für die Auswerteeinheit einher, bietet aber andererseits den Vorteil, dass zur Laufzeit unmittelbar auf eintretende Ereignisse (z. B. Überhitzung, Kälte, etc.) vorteilhaft reagiert werden kann.On the basis of the algorithm executed at runtime, depending on the current and / or future power consumption of the electrical consumer, respective efficiencies of possible operating points of the fuel cell systems can be continuously recalculated and a respective maximum can be selected from these. Although this goes hand in hand with a higher computational effort for the evaluation unit, on the other hand it has the advantage that it is possible to react advantageously to events (e.g. overheating, cold, etc.) that occur during runtime.

Das statische Kennfeld kann beispielsweise während einer Entwicklungsphase des die Brennstoffzellenbaugruppe umfassenden Fortbewegungsmittels ermittelt werden. Zusätzlich kann das Kennfeld auch zur Laufzeit mittels aktueller Kenndaten aus den Brennstoffzellensystemen aktualisiert werden. Grundsätzlich kann das Kennfeld aus jeweiligen Einzelkennlinien für die Wirkungsgrade der jeweiligen Brennstoffzellensystems erstellt werden. Hierfür können beispielsweise in einem iterativen Prozess unterschiedliche Leistungskombinationen der jeweiligen Brennstoffzellensysteme berechnet und darauf basierend der Gesamtwirkungsgrad für das Gesamtsystem bestimmt werden.The static characteristics map can be determined, for example, during a development phase of the means of transport comprising the fuel cell assembly. In addition, the map can also be updated at runtime using current characteristics from the fuel cell systems. In principle, the map can be created from the respective individual characteristic curves for the efficiencies of the respective fuel cell system. For this purpose, for example, different power combinations of the respective fuel cell systems can be calculated in an iterative process and based on them can be determined based on the overall efficiency for the overall system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der jeweilige Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem zusätzlich in Abhängigkeit einer Information über eine aktuelle Route des Fortbewegungsmittels ermittelt. Dies bietet u. a. den Vorteil, dass jeweilige Zeitpunkte zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der jeweiligen Brennstoffzellensysteme zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers zeitlich verzögert, vorgezogen oder unterbunden werden können, falls auf diese Weise auf Basis der Routeninformation optimierte Zeitpunkte ermittelt werden können. Konkret kann eine Aktivierung des zweiten Brennstoffzellensystems zusätzlich zum bereits aktivierten ersten Brennstoffzellensystem aufgrund einer höheren Leistungsaufnahme durch eine beginnende Bergauffahrt des Fortbewegungsmittels unterbunden werden, wenn auf Basis der Routeninformation bekannt ist, dass die Bergauffahrt nur für eine kurze Dauer bzw. eine kurze Strecke umfasst. Durch das Unterbinden der Aktivierung der zweiten Brennstoffzelle aufgrund der nur kurzzeitig zu erwartenden erhöhten Leistungsaufnahme kann ein ggf. unerwünschtes Ein- und Ausschalten jeweiliger Aktivierungszustände der Brennstoffzellensysteme vermieden werden. Dies kann einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer und/oder den Energieverbrauch der jeweiligen Brennstoffzellen bzw. der Brennstoffzellenbaugruppe haben.In a further advantageous embodiment of the present invention, the respective operating state for the first fuel cell system and the second fuel cell system is additionally determined as a function of information about a current route of the means of transport. This offers inter alia. the advantage that respective times for activating and / or deactivating the respective fuel cell systems for supplying the electrical consumer can be delayed, brought forward or prevented if optimized times can be determined on the basis of the route information in this way. Specifically, activation of the second fuel cell system can be prevented in addition to the already activated first fuel cell system due to a higher power consumption when the means of transport begins to drive uphill if it is known on the basis of the route information that the uphill drive is only for a short duration or a short distance. By preventing the activation of the second fuel cell due to the increased power consumption that is only to be expected for a short time, any undesired switching on and off of the respective activation states of the fuel cell systems can be avoided. This can have a positive influence on the service life and / or the energy consumption of the respective fuel cells or the fuel cell assembly.

Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Baugruppe und das erfindungsgemäße Verfahren prinzipiell auch durch eine Kombination unterschiedlicher Energiequellen (z. B. eine Kombination aus einer Brennstoffzelle und/oder einer Batterie und/oder einem Verbrennungsmotor) realisiert werden kann.It should be pointed out that the assembly according to the invention and the method according to the invention can in principle also be implemented by a combination of different energy sources (e.g. a combination of a fuel cell and / or a battery and / or an internal combustion engine).

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Brennstoffzellenbaugruppe gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erstgenannten und zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.According to a third aspect of the present invention, a means of transportation is proposed which comprises a fuel cell assembly according to the first-mentioned aspect of the invention. The features, feature combinations and the advantages resulting from them correspond to those set out in connection with the first-mentioned and second-mentioned aspects of the invention in such a way that reference is made to the above statements to avoid repetition.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Übersicht einer erfindungsgemäßen Brennstoffzellenbaugruppe in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel; und
  • 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description and the figures. Show it:
  • 1 a schematic overview of a fuel cell assembly according to the invention in connection with a means of transport; and
  • 2 a flow chart illustrating steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention.

1 zeigt eine schematische Übersicht einer erfindungsgemäßen Brennstoffzellenbaugruppe zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels 80. Das Fortbewegungsmittel 80 umfasst ein erstes Brennstoffzellensystem 30, welches sich in einem ersten Gehäuse 35 befindet und ein zweites Brennstoffzellensystem 40, welches sich in einem zweiten Gehäuse 45 befindet. Das erste Brennstoffzellensystem 30 und das zweite Brennstoffzellensystem 40 bilden die erfindungsgemäße Brennstoffzellenbaugruppe und sind jeweils eingerichtet, einen elektrischen Traktionsmotor 50 des Fortbewegungsmittels 80 bedarfsorientiert mit elektrischer Energie zu versorgen. Eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems 40 (hier 60 kW) entspricht einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems 30 (hier 30 kW). Des Weiteren umfasst das Fortbewegungsmittel 80 eine Auswerteinheit 10, welche hier ein Mikrocontroller ist. Die Auswerteeinheit 10 ist mittels eines Dateneingangs 12 und eines Datenausgangs 14 über ein CAN-Bussystem des Fortbewegungsmittels 80 informationstechnisch mit dem ersten Brennstoffzellensystem 30 und dem zweiten Brennstoffzellensystem 40 verbunden. Ferner ist die Auswerteeinheit 10 mit einer externen Speichereinheit 20 verbunden, in welcher durch die Auswerteeinheit 10 empfangene und berechnete Daten für eine nachgelagerte Verarbeitung durch die Auswerteeinheit 10 abgelegt werden. Zusätzlich sind in der Speichereinheit 20 ein Computerprogramm, welches oben beschriebenes Verfahren realisiert und ein Wirkungsgradkennfeld für das erste Brennstoffzellensystem 30 und das zweite Brennstoffzellensystem 40 gespeichert. Auf Basis dieser Konfiguration ist die Auswerteeinheit 10 eingerichtet, die erfindungsgemäße Brennstoffzellenbaugruppe gemäß dem oben beschrieben erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft zu betreiben. 1 shows a schematic overview of a fuel cell assembly according to the invention for operating an electrically driven means of locomotion 80 . The means of transportation 80 comprises a first fuel cell system 30th , which is in a first housing 35 and a second fuel cell system 40 , which is in a second housing 45 is located. The first fuel cell system 30th and the second fuel cell system 40 form the fuel cell assembly according to the invention and are each set up an electric traction motor 50 of the means of transport 80 to supply demand-oriented electrical energy. A power rating of the second fuel cell system 40 (here 60 kW) corresponds to twice the nominal output of the first fuel cell system 30th (here 30 kW). Furthermore, includes the means of transportation 80 an evaluation unit 10 which is a microcontroller here. The evaluation unit 10 is by means of a data input 12 and a data output 14th via a CAN bus system of the means of transport 80 information technology with the first fuel cell system 30th and the second fuel cell system 40 connected. Furthermore, the evaluation unit 10 with an external storage unit 20th connected, in which by the evaluation unit 10 received and calculated data for downstream processing by the evaluation unit 10 be filed. Additionally are in the storage unit 20th a computer program that implements the method described above and an efficiency map for the first fuel cell system 30th and the second fuel cell system 40 saved. The evaluation unit is based on this configuration 10 set up to advantageously operate the fuel cell assembly according to the invention according to the method according to the invention described above.

2 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels mittels einer Brennstoffzellenbaugruppe. Im Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit, die hier ein Mikrocontroller ist, eine Leistungsaufnahme eines elektrischen Traktionsmotors des Fortbewegungsmittels ermittelt. Hierfür ist die Auswerteeinheit über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels informationstechnisch mit einer Leistungsmessvorrichtung des Fortbewegungsmittels verbunden, um eine entsprechende Information über die Leistungsentnahme empfangen zu können. Im Schritt 200 des erfindungsgemäßen Verfahrens Ermittelt die Auswerteeinheit einen jeweiligen Betriebszustand für ein erstes Brennstoffzellensystem und ein zweites Brennstoffzellensystem des Fortbewegungsmittels in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems und des zweiten Brennstoffzellensystems, wobei eine Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems hier einer Nennleistung von 30 kW und eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems hier einer Nennleistung von 60 kW entspricht. Der jeweilige Betriebszustand wird auf Basis eines in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit abgelegten, vordefinierten Kennfeldes ermittelt. Im Schritt 300 des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Auswerteeinheit mittels geeigneter Steuerbefehle, welche über das Bordnetz an die Brennstoffzellenbaugruppe übertragen werden, die jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem und das zweite Brennstoffzellensystem her. Aufgrund einer relativ aktuell geringen Leistungsaufnahme durch den Traktionsmotor wird durch die Auswerteeinheit aktuell nur die erste Brennstoffzelle in einen aktiven Modus versetzt, während die zweite Brennstoffzelle inaktiv bleibt. Auf diese Weise kann das erste Brennstoffzellensystem im Schritt 400 die angeforderte elektrische Leistung im Bereich eines Wirkungsgradoptimums des ersten Brennstoffzellensystems und somit der Brennstoffzellenbaugruppe bereitstellen. 2 shows a flowchart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention for operating an electrically driven means of locomotion by means of a fuel cell assembly. In step 100 of the method according to the invention, a power consumption of an electric traction motor of the means of locomotion is determined by means of an evaluation unit according to the invention, which is a microcontroller here. For this purpose, the evaluation unit is connected in terms of information technology via an on-board network of the means of transportation to a power measuring device of the means of transportation in order to be able to receive corresponding information about the power consumption. In step 200 of the method according to the invention, the evaluation unit determines a respective operating state for a first fuel cell system and a second fuel cell system of the means of transport as a function of the determined power consumption and as a function of an optimal overall efficiency of the first fuel cell system and the second fuel cell system, with a nominal output of the first fuel cell system here being one Nominal power of 30 kW and a nominal power of the second fuel cell system here corresponds to a nominal power of 60 kW. The respective operating state is determined on the basis of a predefined characteristic map stored in a memory unit of the evaluation unit. In step 300 of the method according to the invention, the evaluation unit uses suitable control commands which are transmitted to the fuel cell assembly via the on-board network to produce the respective determined operating states for the first fuel cell system and the second fuel cell system. Due to a relatively current low power consumption by the traction motor, only the first fuel cell is currently put into an active mode by the evaluation unit, while the second fuel cell remains inactive. In this way, in step 400, the first fuel cell system can provide the requested electrical power in the range of an optimum efficiency of the first fuel cell system and thus of the fuel cell assembly.

Claims (10)

Brennstoffzellenbaugruppe zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels (80) umfassend: • ein erstes Brennstoffzellensystem (30), • ein zweites Brennstoffzellensystem (40), und • eine Auswerteeinheit (10) umfassend einen Dateneingang (12) und einen Datenausgang (14), wobei • eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems (40) einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems (30) entspricht, • das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) eingerichtet sind, einem elektrischen Verbraucher (50) des Fortbewegungsmittels (80) eine elektrische Energie bereitzustellen, und • die Auswerteeinheit (10) eingerichtet ist, ○ in Verbindung mit dem Dateneingang (12) eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (50) zu ermitteln, ○ einen jeweiligen Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems (30) und des zweiten Brennstoffzellensystems (40) zu ermitteln, und ○ in Verbindung mit dem Datenausgang (14) die jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) herzustellen.A fuel cell assembly for operating an electrically powered means of locomotion (80) comprising: • a first fuel cell system (30), • a second fuel cell system (40), and • an evaluation unit (10) comprising a data input (12) and a data output (14), wherein • a nominal power of the second fuel cell system (40) corresponds to twice the nominal power of the first fuel cell system (30), • the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) are set up to provide electrical energy to an electrical consumer (50) of the means of locomotion (80), and • the evaluation unit (10) is set up, ○ to determine a power consumption of the electrical consumer (50) in connection with the data input (12), ○ to determine a respective operating state for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) as a function of the determined power consumption and as a function of an optimal overall efficiency of the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40), and ○ to establish the respective determined operating states for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) in connection with the data output (14). Brennstoffzellenbaugruppe nach Anspruch 1 weiter umfassend: • ein drittes Brennstoffzellensystem, welches über eine zweifache Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems (40) verfügt, und insbesondere • ein viertes Brennstoffzellensystem, welches über eine zweifache Nennleistung des dritten Brennstoffzellensystems verfügt, und bevorzugt • ein fünftes Brennstoffzellensystem, welches über eine zweifache Nennleistung des vierten Brennstoffzellensystems verfügt.Fuel cell assembly according to Claim 1 further comprising: • a third fuel cell system which has twice the nominal output of the second fuel cell system (40), and in particular • a fourth fuel cell system which has twice the nominal output of the third fuel cell system, and preferably • a fifth fuel cell system which has twice the nominal output of the fourth fuel cell system. Brennstoffzellenbaugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrische Verbraucher (50) des Fortbewegungsmittels (80) eine elektrische Maschine und insbesondere ein elektrischer Traktionsmotor ist.Fuel cell assembly according to one of the preceding claims, wherein the electrical consumer (50) of the means of locomotion (80) is an electrical machine and in particular an electrical traction motor. Brennstoffzellenbaugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) • in jeweils separaten, abgeschlossenen Gehäusen (35, 45) mit separaten Brennstoffzufuhren und separaten elektrischen Anschlüssen, oder • in ein und demselben Gehäuse (35, 45) mit einer gemeinsamen Brennstoffzufuhr und einem gemeinsamen elektrischen Anschluss angeordnet sind.Fuel cell assembly according to one of the preceding claims, wherein the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) • in separate, closed housings (35, 45) with separate fuel supplies and separate electrical connections, or • are arranged in one and the same housing (35, 45) with a common fuel supply and a common electrical connection. Brennstoffzellenbaugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Brennstoffzellensystem (30) eingerichtet ist • mittels einer elektrischen Energie einer Niedervoltbatterie (60) des Fortbewegungsmittels (80) gestartet zu werden, und • das zweite Brennstoffzellensystem (40) mittels der durch das erste Brennstoffzellensystem (30) erzeugten elektrischen Energie zu starten.Fuel cell assembly according to one of the preceding claims, wherein the first fuel cell system (30) is set up • to be started by means of electrical energy from a low-voltage battery (60) of the means of locomotion (80), and • to start the second fuel cell system (40) by means of the electrical energy generated by the first fuel cell system (30). Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fortbewegungsmittels (80) mittels einer Brennstoffzellenbaugruppe umfassend die Schritte: • Ermitteln (100) einer Leistungsaufnahme eines elektrischen Verbrauchers (50) des Fortbewegungsmittels (80), • Ermitteln (200) eines jeweiligen Betriebszustandes für ein erstes Brennstoffzellensystem (30) und für ein zweites Brennstoffzellensystem (40) in Abhängigkeit der ermittelten Leistungsaufnahme und in Abhängigkeit eines jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrades des ersten Brennstoffzellensystems (30) und des zweiten Brennstoffzellensystems (40), wobei eine Nennleistung des zweiten Brennstoffzellensystems (40) einer zweifachen Nennleistung des ersten Brennstoffzellensystems (30) entspricht, • (300) Herstellen der jeweiligen ermittelten Betriebszustände für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40), und • (400) Bereitstellen einer elektrischen Energie an einen elektrischen Verbraucher (50) des Fortbewegungsmittels (80) durch das erste Brennstoffzellensystem (30) und/oder das zweite Brennstoffzellensystem (40).A method for operating an electrically driven means of transport (80) by means of a fuel cell assembly comprising the steps: • determining (100) a power consumption of an electrical consumer (50) of the means of transport (80), • determining (200) a respective operating state for a first fuel cell system (30 ) and for a second fuel cell system (40) depending on the determined power consumption and depending on an optimal overall efficiency of the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40), with a nominal power of the second Fuel cell system (40) corresponds to twice the nominal output of the first fuel cell system (30), • (300) producing the respective determined operating states for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40), and • (400) providing electrical energy to one electrical consumers (50) of the means of transport (80) through the first fuel cell system (30) and / or the second fuel cell system (40). Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Fall einer • geringen Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher (50) ausschließlich das erste Brennstoffzellensystem (30) zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers (50) verwendet wird, • einer mittleren Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher (50) ausschließlich das zweite Brennstoffzellensystem (40) zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers (50) verwendet wird, und • einer hohen Leistungsaufnahme durch den elektrischen Verbraucher (50) das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers (50) verwendet werden.Procedure according to Claim 6 In the case of a • low power consumption by the electrical consumer (50) only the first fuel cell system (30) is used to operate the electrical consumer (50), • an average power consumption by the electrical consumer (50) only the second fuel cell system (40 ) is used to operate the electrical consumer (50), and • a high power consumption by the electrical consumer (50), the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) are used to operate the electrical consumer (50). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der jeweilige Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) zusätzlich in Abhängigkeit einer Information über eine aktuelle Route des Fortbewegungsmittels (80) ermittelt wird.Procedure according to Claim 6 or 7th , wherein the respective operating state for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) is additionally determined as a function of information about a current route of the means of transport (80). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein jeweiliger Betriebszustand für das erste Brennstoffzellensystem (30) und das zweite Brennstoffzellensystem (40) • auf Basis eines zur Laufzeit ausgeführten Algorithmus', und/oder • auf Basis eines vorab ermittelten statischen Kennfeldes ermittelt wird.Method according to one of the Claims 6 to 8th , wherein a respective operating state for the first fuel cell system (30) and the second fuel cell system (40) • on the basis of an algorithm executed at runtime, and / or • on the basis of a previously determined static map is determined. Fortbewegungsmittel (80) umfassend eine Brennstoffzellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Means of locomotion (80) comprising a fuel cell assembly according to one of the Claims 1 to 5 .
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