DE102020113325A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung (1), bei dem auf einer Kathodenseite eines Brennstoffzellenstapels (2) ein durch einen Verdichter (3) bereitgestellter Luftmassenstrom bestimmt und modellbasiert plausibilisiert wird, wozu ein Drucksensor-Modell einen Annahmewert über den Verdichtermassenstrom vorgibt und mittels des Messwertes eines Drucksensors (8) in einer Kathodenzuluftleitung (9) und eines Stromab-Druckverlustmodelle für einen Befeuchter (5) und einen Ladeluftkühler (4) einen Verdichteraustrittsdruck bestimmt, wobei ein Verdichtereintrittsdruck bestimmt wird durch mindestens einen Umgebungssensor (10, 11) und einem Stromauf-Druckverlustmodell für die Ansaugung der Umgebungsluft, wobei daraus ein Modellwert für den Verdichtermassenstrom bestimmt und mit dem Annahmewert verglichen wird, ob die Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.

Description

  • Die Erfindung ist gebildet durch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung, bei dem auf einer Kathodenseite eines Brennstoffzellenstapels ein durch einen Verdichter bereitgestellter Luftmassenstrom bestimmt und modellbasiert plausibilisiert wird, wozu ein Drucksensor-Modell einen Annahmewert über den Verdichtermassenstrom vorgibt und mittels des Messwertes eines Drucksensors in einer Kathodenzuluftleitung und eines Stromab-Druckverlustmodells für einen Befeuchter und einen Ladeluftkühler einen Verdichteraustrittsdruck bestimmt, wobei ein Verdichtereintrittsdruck bestimmt wird durch mindestens einen Umgebungssensor und einem Stromauf-Druckverlustmodell für die Ansaugung der Umgebungsluft, wobei daraus ein Modellwert für den Verdichtermassenstrom bestimmt und mit dem Annahmewert verglichen wird, ob die Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.
  • Brennstoffzellen werden für die Erzeugung elektrischer Energie aus einer elektrochemischen Reaktion eingesetzt, bei der Wasserstoff kontrolliert mit Sauerstoff reagiert. Dafür weisen Brennstoffzellen einen komplexen Aufbau auf mit einer Membranelektrodenanordnung, auf deren einer Seite die Anode und auf deren anderer Seite die Kathode ausgebildet ist, wobei die Elektroden über Bipolarplatten mit den erforderlichen Reaktanten versorgt werden, wozu in dem Plattenkörper der Bipolarplatten Strömungskanäle ausgebildet sind. Um die in der Brennstoffzelle entstehende Wärme abführen zu können, verfügen die Bipolarplatten weiterhin über Leitungen für ein Kühlmittel. Sofern die durch eine Brennstoffzelle bereitgestellte Leistung nicht ausreicht, besteht die Möglichkeit, mehrere Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel zusammen zu fassen, der gemeinsam mit den zur Versorgung und Konditionierung der Reaktanten erforderlichen Nebenaggregaten wie Verdichter, Befeuchter, Ladeluftkühler, Rezirkulationsgebläse, Hauptwasserkühler, Umwälzpumpe und Absperr-, Druckregel- und Abscheideventilen die Brennstoffzellenvorrichtung bildet.
  • Bei der Versorgung der Brennstoffzelle mit den Reaktanten werden diese über den Gaseinlasskanal in die Bipolarplatten geleitet, die eine Verteilung der Reaktanten bewirken soll, um die gesamte Fläche der Membranelektroden möglichst gleichmäßig zu versorgen und nicht verbrauchte Reaktanten über den Gasauslasskanal abzuleiten. Bei der elektrochemischen Reaktion entsteht aus den Edukten auch Produktwasser insbesondere auf der Kathodenseite, wobei aber durch Diffusion beziehungsweise Osmose Produktwasser auch auf die Anodenseite gelangt
  • Beim Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung wird also aus den Edukten Wasserstoff und Sauerstoff Produktwasser generiert, das durch ein geeignetes Wassermanagement genutzt wird, um den Feuchtegehalt in der Brennstoffzelle auf dem erforderlichen Niveau zu halten und insbesondere auch die der Brennstoffzelle zugeführten Edukte zu befeuchten. Ist die Brennstoffzellenvorrichtung in einem Kraftfahrzeug angeordnet, ist die Brennstoffzellenvorrichtung naturgemäß einem häufigen Ortswechsel ausgesetzt mit variierenden Umgebungseinflüssen.
  • Für die Kontrolle der Betriebsweise der Brennstoffzellenvorrichtung ist insbesondere erforderlich, eine gute Kenntnis über die Eigenschaften der dem Brennstoffzellenstapel zugeführten Reaktanten zu haben, insbesondere um deren stöchiometrisches Verhältnis und die Rahmenbedingungen der elektrochemischen Reaktion kontrollieren zu können. Dazu wird eine Vielzahl von Sensoren eingesetzt, die allerdings die Kosten für die Brennstoffzellenvorrichtung erhöhen, und zwar sowohl bei den Materialeinzelkosten als auch bei den Unterhaltskosten.
  • In der JP 2015015093 A wird die Nutzung eines Drucksensors stromauf eines Befeuchters in dem Kathodengasversorgung beschrieben. Der Druckverlust über den Befeuchter wird genutzt, um den Druck des Kathodengases in dem Brennstoffzellenstapel zu bestimmen. Genutzt wird auch ein Diagnoseum zu bestimmen, ob die Druckdifferenz zwischen dem Kathodengas und dem Anodengas einen Schwellenwert überschreitet. Ein Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle ist in der DE 10 2012 001 298 A1 offenbart, bei welchem eine regelbare Luftfördereinrichtung einen Luftmassenstrom liefert. Die Luftfördereinrichtung wird auf einen vorgegebenen Wert eines Drucks in der Luftstrecke oder eines Druckverlustes über eine Komponente der Luftstrecke geregelt. Die JP 2003178789 A beschreibt, wie Anomalien während des Betriebs einer Brennstoffzellenvorrichtung bestimmt werden unter Ausnutzung einer generierten Spannung, wobei durch eine Diagnosetafel auf Abweichungen bei einem Wasserabscheiderventil oder dem Anodengassystem geschlossen werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem ein verlässlicher Betrieb einer Brennstoffzellenvorrichtung auch bei einer kathodenseitig reduzierten Anzahl von Sensoren möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das eingangs genannte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mit einem einzigen der Kathodenzuleitung zugeordneten Drucksensor ein sicherer Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung ermöglicht ist, da der durch den Drucksensor bestimmte Messwert kontrolliert und überprüft werden kann, insbesondere hinsichtlich des bei normalen Betriebsbedingungen zu erwartenden Drucks in der Kathodenzuluftleitung. Dieser Druck ist nämlich bestimmt durch den vom Verdichter bestimmten Verdichtermassenstrom, der mit der Leistungsaufnahme des Verdichters verbunden ist. In dem Kathodenzuluftpfad erfolgt weiterhin ein Druckabfall bis zu dem Stapeleintritt in den Brennstoffzellenstapel. Bekannt ist weiterhin der Verdichtereintrittsdruck, zu Dessen Bestimmung Umgebungssensoren für die Temperatur und den Umgebungsdruck verwendet werden können. Aus der bekannten Betriebsweise des Verdichters und den Gesetzmäßigkeiten unterliegenden Druckabfällen kann daher modellbasiert der zu erwartende Druck mit dem der Kathodenzuluftleitung gemessenen Druck abgeglichen und plausibilisiert werden, was insbesondere wichtig ist, um die Erkennung von Fehlern im System zu ermöglichen, also beispielsweise Blockaden oder Sensorfehler erkennen zu können. Zum anderen ist zu beachten, dass Bauteile auch altern können, also über ihre Lebensdauer Veränderungen unterliegen. Diese sind nicht vorherbestimmt.
  • Es erfolgt daher die Verwendung eines selbstlernenden Modells. Dazu wird zur Plausibilisierung der Stapelaustrittsmassenstrom und daraus der Klappenmassenstrom bestimmt, wobei der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird und daraus unter Nutzung eines Stapeldruckverlustmodells der Stapeleintrittsdruck bestimmt wird und der so bestimmte Stapeleintrittsdruck mit dem gemessenen Stapeleintrittsdruck verglichen wird, ob deren Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.
  • In diesem Zusammenhang wird der Stapelaustrittsmassenstrom aus dem Verdichtermassenstrom, dem in der elektrochemischen Reaktion in dem Brennstoffzellenstapel erfolgenden Verbrauch des Oxidationsmittels aus der Luft und der Zufuhr von Wasserdampf bestimmt, während der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird unter Nutzung der Daten eines Umgebungsdrucksensors, eines Druckverlustmodells für den Befeuchter und/oder die Abgasanlage und/oder einer Druckregelklappe.
  • Vorgesehen ist weiterhin, dass bei einer gescheiterten Plausibilisierung auf das Vorliegen eines Fehlers geschlossen wird und ein Fehlereintrag in einem Steuergerät erfolgt, wenn der Fehler wiederholt auftritt. In diesem Zusammenhang kann auch im Sinne des selbstlernenden Modells eine Anpassung der Annahmen erfolgen, also insbesondere auch die Alterung von Bauteilen berücksichtigt werden.
  • Als zweckmäßig hat sich dabei erwiesen, wenn der Drucksensor in der Kathodenzuluftleitung durch einen stromauf des Stapeleintritts angeordneten Absolutdrucksensor oder durch einen dem Verdichter zugeordneten Differenzdrucksensor gebildet ist.
  • Besonders bevorzugt ist ein Verfahren mit den vorstehend genannten Abläufen, bei einer einem Brennstoffzellenfahrzeug zugeordneten Brennstoffzellenvorrichtung, umfassend die Schritte
    1. a) Erkennen, dass eine erneute Plausibilisierung erforderlich ist,
    2. b) Überprüfen, ob die erforderlichen Systemrandbedingungen erfüllt sind oder bedarfsweise Erzeugen der erforderlichen Systemrandbedingungen,
    3. c) Fortsetzen der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs durch Speisung von dessen Elektromotor durch eine Batterie bei unterbleibender Stromentnahme aus dem Brennstoffzellenstapel
    4. d) Konditionieren des Brennstoffzellenstapels für die erneute Plausibilisierung,
    5. e) Durchführen der Plausibilisierung.
  • In diesem Verfahren werden die besonderen Einsatzbedingungen in einem Brennstoffzellenfahrzeug berücksichtigt und sichergestellt, dass eine erforderliche Validierung der getroffenen Annahmen im Rahmen der verwendeten Modelle auch durchgeführt werden kann, wobei die erforderliche Validierung sich durch eine zurückgelegte Fahrstrecke oder durch ein Zeitintervall ergeben kann. Bei dem genannten Verfahren erfolgt die Validierung auch während der Fahrt.
  • Alternativ besteht auch die Möglichkeit, das Schritt c) ersetzt ist durch das Fortsetzen der Fahrt bis zum Fahrtende unter Beibehaltung der erforderlichen Systemrandbedingungen und dem Verschieben der normalen Abschaltprozedur für die nachfolgenden Schritte d) und e).
  • Für die Validierung ist vorgesehen, dass das Konditionieren des Brennstoffzellenstapels dessen Trocknung umfasst, so dass nach der Plausibilisierung die Brennstoffzellenvorrichtung wieder mit geringer Last gestartet wird zur Befeuchtung des Brennstoffzellenstapels zur Fortsetzung der Fahrt oder der normalen Abschaltprozedur.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung der Kathodenseite einer erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung mit einem Absolutdrucksensor,
    • 2 eine der 1 entsprechende Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Brennstoffzellenvorrichtung,
    • 3 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausführungsform mit einem Differenzdrucksensor, und
    • 4 eine Variante der Ausführungsform aus 1.
  • Eine Brennstoffzellenvorrichtung 1 umfasst in der Regel einen Brennstoffzellenstapel 2, der eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Brennstoffzellen aufweist. Jede der Brennstoffzellen umfasst eine Anode und eine Kathode sowie eine die Anode von der Kathode trennende protonenleitfähige Membran. Die Membran ist aus einem lonomer, vorzugsweise einem sulfonierte Tetrafluorethylen-Polymer (PTFE) oder einem Polymer der perfluorierten Sulfonsäure (PFSA) gebildet. Alternativ kann die Membran als eine sulfonierte Hydrocarbon-Membran gebildet sein.
  • Den Anoden und/oder den Kathoden kann zusätzlich ein Katalysator beigemischt sein, wobei die Membranen vorzugsweise auf ihrer ersten Seite und/oder auf ihrer zweiten Seite mit einer Katalysatorschicht aus einem Edelmetall oder aus Gemischen umfassend Edelmetalle wie Platin, Palladium, Ruthenium oder dergleichen beschichtet sind, die als Reaktionsbeschleuniger bei der Reaktion der jeweiligen Brennstoffzelle dienen.
  • Über Anodenräume innerhalb des Brennstoffzellenstapels 2 wird den Anoden Brennstoff (zum Beispiel Wasserstoff) zugeführt. In einer Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelle (PEM-Brennstoffzelle) werden an der Anode Brennstoff oder Brennstoffmoleküle in Protonen und Elektronen aufgespaltet. Die Membran lässt die Protonen (zum Beispiel H+) hindurch, ist aber undurchlässig für die Elektronen (e-). An der Anode erfolgt dabei die folgende Reaktion: 2H2 → 4H+ + 4e- (Oxidation/Elektronenabgabe). Während die Protonen durch die Membran zur Kathode hindurchtreten, werden die Elektronen über einen externen Stromkreis an die Kathode oder an einen Energiespeicher geleitet. Über Kathodenräume innerhalb des Brennstoffzellenstapels 2 kann den Kathoden Kathodengas (zum Beispiel Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltende Luft) zugeführt werden, so das kathodenseitig die folgende Reaktion stattfindet: O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O (Reduktion/Elektronenaufnahme).
  • In 1 ist schematisch der zur Erläuterung der Erfindung erforderliche Teil der Brennstoffzellenvorrichtung 1 gezeigt. Kathodenseitig ist ein Verdichter 3 vorhanden, mit dem die Luft stark verdichtet wird, um eine ausreichende Menge an Sauerstoff für die Vielzahl der Brennstoffzellen bereitstellen zu können, wobei die Konditionierung des Kathodengases in Ladeluftkühler 4 und einem Befeuchter 5 erfolgt, dem Feuchte aus dem Kathodenabgas zur Verfügung gestellt werden kann. Der Antrieb des Verdichters 3 kann durch eine Turbine 6 unterstützt werden (4), die mit dem Kathodenabgas angetrieben wird. Vor der Turbine ist ein Wasserabscheider angeordnet. 2 zeigt eine Ausführungsform nach dem Stand der Technik, die mehrere Sensoren zur Kontrolle verwendet, nämlich neben dem Drucksensor 8 auch einen Massenstromsensor für die Zuluft zum Verdichter 3.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung 1 wird auf der Kathodenseite des Brennstoffzellenstapels 2 ein durch den Verdichter 3 bereitgestellter Luftmassenstrom bestimmt und modelbasiert plausibilisiert. Dazu gibt ein Drucksensor-Model einen Annahmewert über den Verdichtermassenstrom vor. Mittels des Messwertes eines Drucksensors 8 in einer Kathodenzuluftleitung 9 und eines Stromab-Druckverlustmodelle für den Befeuchter 5 und den Ladeluftkühler 4 wird ein Verdichteraustrittsdruck bestimmt, wobei ein Verdichtereintrittsdruck bestimmt wird durch mindestens einen Umgebungssensor, einen Ladeluftkühler und einem Stromauf-Druckverlustmodell für die Ansaugung der Umgebungsluft. Daraus wird ein Modellwert für den Verdichtermassenstrom bestimmt und mit dem Annahmewert verglichen, ob die Differenz unterhalb einer Toleranzschwele liegt.
  • Zu Plausibilisierung wird der Stapelaustrittsmassenstrom und daraus der Klappenmassenstrom durch eine Druckregelklappe bestimmt, wobei der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird und daraus unter Nutzung eines Stapeldruckverlustmodells der Stapeleintrittsdruck bestimmt wird und der so bestimmte Stapeleintrittsdruck mit dem gemessenen Stapeleintrittsdruck verglichen wird, ob deren Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.
  • Der Stapelaustrittsmassenstrom wird dabei aus dem Verdichtermassenstrom, dem in der elektrochemischen Reaktion in dem Brennstoffzellenstapel 2 erfolgenden Verbrauch des Oxidationsmittels aus der Luft und der Zufuhr von Wasserdampf bestimmt, während der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird unter Nutzung der Daten des Umgebungsdrucksensors 10, eines Druckverlustmodells für den Befeuchter 3 und/oder die Abgasanlage 14 und/oder der Druckregelklappe 12.
  • Für den Fall, dass Abweichungen festgestellt werden, also eine gescheiterte Plausibilisierung auf das Vorliegen eines Fehlers hinweist, erfolgt ein Fehlereintrag in einem Steuergerät, wenn der Fehler wiederholt auftritt. Auch besteht die Möglichkeit, die getroffenen Annahmen zu überprüfen und anzupassen, um beispielsweise eine Alterung zu berücksichtigen.
  • Für die in der Kathodenzuluftleitung 9 erforderliche Druckmessung kann der Drucksensof durch einen stromauf des Stapeleintritts angeordneten Absolutdrucksensor oder durch einen dem Verdichter 3 zugeordneten Differenzdrucksensor 15 gebildet ist.
  • Eine Weiterentwicklung des Verfahrens berücksichtig die besonderen Rahmenbedingungen, wenn die Brennstoffzellenvorrichtung 1 in einem Brennstoffzellenfahrzeug eingesetzt wird. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    1. a) Erkennen, dass eine erneute Plausibilisierung erforderlich ist,
    2. b) Überprüfen, ob die erforderlichen Systemrandbedingungen erfüllt sind oder bedarfsweise Erzeugen der erforderlichen Systemrandbedingungen,
    3. c) Fortsetzen der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeug durch Speisung von dessen Elektromotor durch eine Batterie bei unterbleibender Stromentnahme aus dem Brennstoffzellenstapel 2
    4. d) Konditionieren des Brennstoffzellenstapels 2 für die erneute Plausibilisierung,
    5. e) Durchführen der Plausibilisierung.
  • Dabei umfasst das Konditionieren des Brennstoffzellenstapels 2 dessen Trocknung, wobei nach der Plausibilisierung die Brennstoffzellenvorrichtung wieder mit geringer Last gestartet wird zur Befeuchtung des Brennstoffzellenstapels 2 zur Fortsetzung der Fahrt oder der normalen Abschaltprozedur.
  • Es ist nicht zwingend, dass die Überprüfung während der Fahrt durchgeführt wird. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass Schritt c) ersetzt wird durch das Fortsetzen der Fahrt bis zum Fahrtende unter Beibehaltung der erforderlichen Systemrandbedingungen und dem Verschieben der normalen Abschaltprozedur für die nachfolgenden Schritte d) und e).
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennstoffzellenvorrichtung
    2
    Brennstoffzellenstapel
    3
    Verdichter
    4
    Ladeluftkühler
    5
    Befeuchter
    6
    Turbine
    7
    Wasserabscheider
    8
    Drucksensor
    9
    Kathodenzuluftleitung
    10
    Umgebungsdrucksensor
    11
    Temperatursensor
    12
    Druckregelklappe
    13
    Massenstromsensor
    14
    Abgasanlage
    15
    Differenzdrucksensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015015093 A [0006]
    • DE 102012001298 A1 [0006]
    • JP 2003178789 A [0006]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung (1), bei dem auf einer Kathodenseite eines Brennstoffzellenstapels (2) ein durch einen Verdichter (3) bereitgestellter Luftmassenstrom bestimmt und modellbasiert plausibilisiert wird, wozu ein Drucksensor-Modell einen Annahmewert über den Verdichtermassenstrom vorgibt und mittels des Messwertes eines Drucksensors (8) in einer Kathodenzuluftleitung (9) und eines Stromab-Druckverlustmodelle für einen Befeuchter (5) und einen Ladeluftkühler (4) einen Verdichteraustrittsdruck bestimmt, wobei ein Verdichtereintrittsdruck bestimmt wird durch mindestens einen Umgebungssensor (10,11) und einem Stromauf-Druckverlustmodell für die Ansaugung der Umgebungsluft, wobei daraus ein Modellwert für den Ver-dichtermassenstrom bestimmt und mit dem Annahmewert verglichen wird, ob die Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Plausibilisierung der Stapelaustrittsmassenstrom und daraus der Klappenmassenstrom bestimmt wird, dass der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird und daraus unter Nutzung eines Stapeldruckverlustmodells der Stapeleintrittsdruck bestimmt wird und der so bestimmte Stapeleintrittsdruck mit dem gemessenen Stapeleintrittsdruck verglichen wird, ob deren Differenz unterhalb einer Toleranzschwelle liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelautrittsmassenstrom aus dem Verdichtermassenstrom, dem in derelektrochemischen Reaktion in dem Brennstoffzellenstapel (2) erfolgenden Verbrauch des Oxidationsmittels aus der Luft und der Zufuhr von Wasserdampf bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelaustrittsdruck bestimmt wird unter Nutzung der Daten eines Umgebungsdrucksensors, eines Druckverlustmodells für den Befeuchter (5) und/oder die Abgasanlage (14) und/oder einer Druckregelklappe (12).
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer gescheiterten Plausibilisierung auf das Vorliegen eines Fehlers geschlossen wird und ein Fehlereintrag in einem Steuergerät erfolgt, wenn der Fehler über wiederholt auftritt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (8) in der Kathodenzuluftleitung (9) durch einen stromauf des Stapeleintritts angeordneten Absolutdrucksensor oder durch einen dem Verdichter (3) zugeordneten Differenzdrucksensor (15) gebildet ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei einer einem Brennstoffzellenfahrzeug zugeordneten Brennstoffzellenvorrichtung (1), umfassend die Schritte a) Erkennen, dass eine erneute Plausibilisierung erforderlich ist, b) Überprüfen, ob die erforderlichen Systemrandbedingungen erfüllt sind oder bedarfsweise Erzeugen der erforderlichen Systemrandbedingungen, c) Fortsetzen der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeug durch Speisung von dessen Elektromotor durch eine Batterie bei unterbleibender Stromentnahme aus dem Brennstoffzellenstapel (2); d) Konditionieren des Brennstoffzellenstapels (2) für die erneute Plausibilisierung, e) Durchführen der Plausibilisierung.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) ersetzt ist durch das Fortsetzen der Fahrt bis zum Fahrtende unter Beibehaltung der erforderlichen Systemrandbedingungen und dem Verschieben der normalen Abschaltprozedur für die nachfolgenden Schritte d) und e).
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionieren des Brennstoffzellenstapels (2) dessen Trocknung umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Plausibilisierung die Brennstoffzellenvorrichtung (1) wieder mit geringer Last gestartet wird zur Befeuchtung des Brennstoffzellenstapels (2) zur Fortsetzung der Fahrt oder der normalen Abschaltprozedur.
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Citations (6)

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DE102009026590A1 (de) 2009-05-29 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Erkennung des Verlassens eines Betriebsbereiches eines Brennstoffzellensystems und Einleiten der notwendigen Schritte
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DE102018128551A1 (de) 2017-12-08 2019-06-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Gleichungsbasierte zustandsschätzung für luftsystemregelung

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