DE102020204270A1 - Fuel cell system and method for operating a fuel cell system - Google Patents

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Thomas Kottke
Michael Boos
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem (1) mit zumindest einer ersten Brennstoffzelle (3) und zumindest einer zweiten Brennstoffzelle (5), wobei zumindest eine erste Versorgungsvorrichtung (7) zur Versorgung der zumindest einen ersten Brennstoffzelle (3) mit einem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei zumindest eine zweite Versorgungsvorrichtung (9) zur Versorgung der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle (5) mit dem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei das Brennstoffzellensystem (1) eine Steuerungsvorrichtung (15) aufweist, welche eingerichtet ist, um zumindest einen an der zumindest einen ersten Brennstoffzelle (3) anliegenden ersten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums und zumindest einen an der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle (5) anliegenden zweiten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums stufenweise oder kontinuierlich zu verstellen.The invention relates to a fuel cell system (1) with at least one first fuel cell (3) and at least one second fuel cell (5), at least one first supply device (7) being set up to supply the at least one first fuel cell (3) with an oxidation medium, wherein at least one second supply device (9) is set up to supply the at least one second fuel cell (5) with the oxidation medium, the fuel cell system (1) having a control device (15) which is set up to supply at least one of the at least one first fuel cell ( 3) to adjust the applied first supply pressure of the oxidation medium and at least one second supply pressure of the oxidation medium which is applied to the at least one second fuel cell (5) in stages or continuously.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems.The invention relates to a fuel cell system and a method for operating a fuel cell system.

Brennstoffzellensysteme und Verfahren der hier genannten Art sind bekannt. Dabei sind mehrere Brennstoffzellen im Sinne einer elektrischen Schaltung in Reihe und/oder parallel zueinander zu dem Brennstoffzellensystem zusammengeschaltet. Die Brennstoffzellen, welche typischerweise als Brennstoffzellenstacks mit einer Vielzahl von elementaren Brennstoffzellen ausgebildet sind, werden dabei über eine Versorgungsvorrichtung mit denen zur Reaktion und somit Stromerzeugung notwendigen Medien, insbesondere einem Oxidationsmedium und einem Brennstoff versorgt. Dabei wird typischerweise als Oxidationsmedium Sauerstoff beziehungsweise Luft und als Brennstoff Wasserstoff, Methan oder Erdgas verwendet.Fuel cell systems and methods of the type mentioned here are known. A plurality of fuel cells are connected together in series and / or parallel to one another to form the fuel cell system in the sense of an electrical circuit. The fuel cells, which are typically designed as fuel cell stacks with a large number of elementary fuel cells, are supplied with the media necessary for the reaction and thus electricity generation, in particular an oxidation medium and a fuel, via a supply device. Typically, oxygen or air is used as the oxidation medium and hydrogen, methane or natural gas as the fuel.

Sämtliche hintereinander in Reihe geschaltete Brennstoffzellen bilden dabei einen sogenannten Strang. Die an einer Lastseite des Brennstoffzellensystems abgreifbare elektrische Spannung nimmt mit der Anzahl der hintereinander in Reihe geschalteten Brennstoffzellen zu. Eine auf der Lastseite abgreifbare Ausgangsstromstärke erhöht sich hingegen durch die Parallelschaltung von Brennstoffzellen. Da eine einzelne Brennstoffzelle nur eine geringe Ausgangsleistung, insbesondere Ausgangsspannung und/oder Ausgangsstromstärke, erzeugt, kann durch die Reihen- und Parallelschaltung eine höhere, für eine Anwendung geeignete Ausgangsleistung eingestellt werden. Kommt es hierbei zu Defekten oder Ermüdungserscheinungen einzelner Brennstoffzellen, ist es mit erheblichem Aufwand verbunden, die betroffenen Brennstoffzellen auszutauschen und dadurch die ursprünglich eingestellte Ausgangsleistung wiederherzustellen. Um die Auswirkungen von entsprechenden Defekten und/oder weitergehende Zerstörungen des Brennstoffzellensystems zu vermeiden ist es bekannt, einzelne Brennstoffzellen durch Überbrückungen zu- oder abzuschalten, wodurch jedoch plötzliche Schwankungen der Ausgangsspannung und/oder der Ausgangsstromstärke verursacht werden. Insbesondere aufgrund von beabsichtigten Überbrückungen von Brennstoffzellen und/oder aufgrund von Kurzschlüssen in einem Strang des Brennstoffzellensystems kann - insbesondere bedingt durch höhere Spannungen anderer, paralleler Stränge - eine negative elektrische Spannung über den Strang verursacht werden, wodurch Rückströme innerhalb des Stranges und eine damit einhergehende Beschädigung des Brennstoffzellensystems auftreten. Damit also die Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems nicht zu stark schwankt und derartige Rückströme vermieden werden, ist es erforderlich, dass für jede abgeschaltete Brennstoffzelle zeitgleich eine entsprechende Brennstoffzelle zugeschaltet wird. Derartige Brennstoffzellensysteme sind insbesondere aufgrund der vielen notwendigen Überbrückungen und Schalter in ihrer Konstruktion kompliziert und daher teuer. Zudem ist der Betrieb derartiger Brennstoffzellensysteme sehr umständlich, da das Zu- und Abschalten der Brennstoffzellen jeweils synchron erfolgen muss, um Spannungssprünge der Ausgangsspannung des Brennstoffzellensystems zu vermeiden.All fuel cells connected in series form a so-called string. The electrical voltage that can be tapped off on a load side of the fuel cell system increases with the number of fuel cells connected in series. On the other hand, an output current that can be tapped on the load side increases when fuel cells are connected in parallel. Since a single fuel cell generates only a low output power, in particular output voltage and / or output current intensity, a higher output power suitable for an application can be set through the series and parallel connection. If there are defects or signs of fatigue in individual fuel cells, it is associated with considerable effort to replace the affected fuel cells and thereby restore the originally set output power. In order to avoid the effects of corresponding defects and / or further destruction of the fuel cell system, it is known to switch individual fuel cells on or off by bridging, which, however, cause sudden fluctuations in the output voltage and / or the output current strength. In particular, due to intended bridging of fuel cells and / or due to short circuits in a string of the fuel cell system - in particular due to higher voltages in other, parallel strings - a negative electrical voltage can be caused across the string, causing reverse currents within the string and associated damage of the fuel cell system occur. So that the output power of the fuel cell system does not fluctuate too much and such reverse currents are avoided, it is necessary that a corresponding fuel cell is switched on at the same time for each switched off fuel cell. Such fuel cell systems are complicated in their construction and therefore expensive, in particular because of the large number of bridges and switches required. In addition, the operation of such fuel cell systems is very cumbersome, since the switching on and off of the fuel cells must take place synchronously in order to avoid voltage jumps in the output voltage of the fuel cell system.

Da nicht nur die Brennstoffzellen sondern auch die entsprechenden Versorgungssysteme zumindest innerhalb eines Stacks analog zu den Brennstoffzellen in Reihe geschaltet sind, werden die Brennstoffzellen eines Strangs zumindest teilweise ungleichmäßig mit den zur Stromerzeugung notwendigen Medien versorgt und somit leistungstechnisch ungleichmäßig belastet. Insbesondere ist die Versorgung am Beginn des Strangs sehr zuverlässig, kann nach hinten, also zum Ende des Strangs hin, jedoch aufgrund von Leckagen oder einem zu geringen Versorgungsdruck abnehmen. Eine derart ungleichmäßige Versorgung der Brennstoffzellen führt zu einer ungleichmäßigen, leistungstechnischen Belastung der Brennstoffzellen, wodurch diese unterschiedlich schnell altern und dadurch an Effizienz verlieren.Since not only the fuel cells but also the corresponding supply systems are connected in series at least within a stack analogous to the fuel cells, the fuel cells of a string are at least partially unevenly supplied with the media necessary for power generation and are thus unevenly loaded in terms of performance. In particular, the supply at the beginning of the string is very reliable, but can decrease towards the rear, that is to say towards the end of the string, due to leaks or a supply pressure that is too low. Such an uneven supply of the fuel cells leads to an uneven, performance-related load on the fuel cells, as a result of which they age at different rates and thus lose efficiency.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffzellensystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems zu schaffen, wobei die genannten Nachteile vermieden werden.The invention is therefore based on the object of creating a fuel cell system and a method for operating a fuel cell system, the disadvantages mentioned being avoided.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.The object is achieved in that the present technical teaching is provided, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Brennstoffzellensystem mit zumindest einer ersten Brennstoffzelle und zumindest einer zweiten Brennstoffzelle geschaffen wird, wobei zumindest eine erste Versorgungsvorrichtung zur Versorgung der zumindest einen ersten Brennstoffzelle mit einem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei zumindest eine zweite Versorgungsvorrichtung zur Versorgung der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle mit dem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei das Brennstoffzellensystem eine Steuerungsvorrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, um zumindest einen an der zumindest einen ersten Brennstoffzelle anliegenden ersten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums und zumindest einen an der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle anliegenden zweiten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums stufenweise oder kontinuierlich zu verstellen. Hierdurch wird eine ungleichmäßige Belastung der ersten und zweiten Brennstoffzelle vermieden. Zudem sind Schwankungen der Ausgangsleistung, insbesondere Strom- und/oder Spannungssprünge, welche insbesondere durch das Zu- und Abschalten und/oder das Überbrücken, von Brennstoffzellen entstehen, zumindest reduziert und - im Falle des kontinuierlichen Verstellens - gänzlich vermieden.The object is achieved in particular by creating a fuel cell system with at least one first fuel cell and at least one second fuel cell, with at least one first supply device being set up to supply the at least one first fuel cell with an oxidation medium, with at least one second supply device for supplying the at least one second fuel cell is set up with the oxidation medium, wherein the fuel cell system has a control device which is set up to gradually or continuously at least one first supply pressure of the oxidation medium applied to the at least one first fuel cell and at least one second supply pressure of the oxidation medium applied to the at least one second fuel cell to adjust. This creates an uneven load on the first and second fuel cell avoided. In addition, fluctuations in the output power, in particular current and / or voltage jumps, which arise in particular when fuel cells are switched on and off and / or bridged, are at least reduced and - in the case of continuous adjustment - completely avoided.

Unter einer Versorgungsvorrichtung wird hier insbesondere eine Vorrichtung verstanden, welche zur Versorgung der ersten oder zweiten Brennstoffzelle mit Betriebsstoffen, insbesondere dem Oxidationsmedium und/oder einem Brennstoff, eingerichtet ist. Die Versorgungsvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, um den Versorgungsdruck des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmediums einzustellen, insbesondere zu regeln. Dabei versorgt die Versorgungsvorrichtung die erste oder zweite Brennstoffzelle nicht nur mit dem Oxidationsmedium, sondern vorzugsweise auch mit dem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff. Alternativ ist die Versorgung mit dem Brennstoff über eine separate Versorgungsvorrichtung geschaffen.A supply device is understood here to mean, in particular, a device which is set up to supply the first or second fuel cell with operating materials, in particular the oxidation medium and / or a fuel. The supply device is preferably set up to set, in particular to regulate, the supply pressure of the fuel and / or the oxidation medium. The supply device supplies the first or second fuel cell not only with the oxidation medium, but preferably also with the fuel, in particular hydrogen. Alternatively, the fuel is supplied via a separate supply device.

Unter einem Oxidationsmedium wird hier insbesondere Sauerstoff oder ein Sauerstoffenthaltendes Gasgemisch, insbesondere Luft, verstanden.An oxidation medium is understood here to mean, in particular, oxygen or an oxygen-containing gas mixture, in particular air.

Unter einer Brennstoffzelle wird hier insbesondere eine einzelne Elementarzelle oder ein Stack, welches eine Mehrzahl derartiger Elementarzellen aufweist, verstanden.A fuel cell is understood here to mean, in particular, a single unit cell or a stack which has a plurality of such unit cells.

Die erste und zweite Versorgungsvorrichtung sind vorzugsweise separat zueinander ausgebildet und unabhängig voneinander einstellbar. Somit sind an der ersten Brennstoffzelle und an der zweiten Brennstoffzelle unabhängig voneinander verschiedene Versorgungsdrücke einstellbar.The first and second supply devices are preferably designed separately from one another and can be set independently of one another. Thus, different supply pressures can be set independently of one another on the first fuel cell and on the second fuel cell.

Alternativ oder zusätzlich ist die erste Versorgungsvorrichtung eingerichtet, um eine erste erste Brennstoffzelle der zumindest einen ersten Brennstoffzelle unabhängig von einer zweiten ersten Brennstoffzelle der zumindest einen ersten Brennstoffzelle mit dem Brennstoff und/oder dem Oxidationsmedium zu versorgen. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Versorgungsvorrichtung eingerichtet, um eine erste zweite Brennstoffzelle unabhängig von einer zweiten zweiten Brennstoffzelle der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle mit dem Brennstoff und/oder dem Oxidationsmedium zu versorgen.Alternatively or additionally, the first supply device is set up to supply a first first fuel cell of the at least one first fuel cell with the fuel and / or the oxidation medium independently of a second first fuel cell of the at least one first fuel cell. Alternatively or additionally, the second supply device is set up to supply a first second fuel cell with the fuel and / or the oxidation medium independently of a second second fuel cell of the at least one second fuel cell.

Unter einem stufenweisen Verstellen wird hier insbesondere verstanden, dass mittels der ersten und/oder zweiten Versorgungsvorrichtung jeweils zumindest zwei verschiedene Versorgungsdrücke, insbesondere zumindest ein hoher und zumindest ein niedriger Versorgungsdruck, einstellbar sind und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um den Versorgungsdruck von dem hohen auf den niedrigen zu reduzieren und/oder von dem niedrigen auf den hohen zu erhöhen, wobei vorzugsweise beide der zumindest zwei verschiedenen Versorgungsdrücke groß genug sind, um die Brennstoffzelle mit einem Überdruck insbesondere gegenüber einem Umgebungsdruck, ganz besonders Atmosphärendruck, zu beaufschlagen, der größer als 0 ist. Der hohe oder der niedrige Versorgungsdruck werden dabei nicht nur vorübergehend eingestellt, sondern zumindest bis zu einem nächsten Regelungszyklus gehalten. Mittels der ersten und/oder zweiten Versorgungsvorrichtung ist der durch den ersten und/oder zweiten Versorgungsdruck erzeugte Überdruck alternativ oder zusätzlich auch auf 0 einstellbar, sodass die erste und/oder zweite Brennstoffzelle nicht mehr mit dem Oxidationsmedium und/oder Brennstoff beaufschlagt sind.A stepwise adjustment is understood here in particular to mean that at least two different supply pressures, in particular at least one high and at least one low supply pressure, can be set by means of the first and / or second supply device and the control device is set up to increase the supply pressure from the high to the to reduce the low and / or to increase from the low to the high, wherein preferably both of the at least two different supply pressures are high enough to subject the fuel cell to an overpressure, in particular with respect to an ambient pressure, especially atmospheric pressure, which is greater than 0 . The high or the low supply pressure are not only set temporarily, but are held at least until the next control cycle. By means of the first and / or second supply device, the overpressure generated by the first and / or second supply pressure can alternatively or additionally also be set to 0, so that the first and / or second fuel cells are no longer exposed to the oxidizing medium and / or fuel.

Vorzugsweise ist der erste und/oder zweite Versorgungsdruck kontinuierlich einstellbar, da hierbei Sprünge der Ausgangsleistung einzelner Brennstoffzellen, insbesondere der ersten und zweiten Brennstoffzelle, besonders stark vermieden sind.The first and / or second supply pressure can preferably be set continuously, since jumps in the output power of individual fuel cells, in particular of the first and second fuel cells, are avoided to a particularly high degree.

Vorzugsweise wird mittels der Steuerungsvorrichtung entsprechend der Erhöhung und/oder Reduzierung des Versorgungsdrucks der Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, in einem erhöhten beziehungsweise reduzierten Maß bereitgestellt. Besonders bevorzugt werden dabei Brennstoff und Oxidationsmedium gleichermaßen, insbesondere mit gleichen Versorgungsdrücken, bereitgestellt.The fuel, in particular hydrogen, is preferably provided in an increased or reduced amount by means of the control device in accordance with the increase and / or decrease in the supply pressure. Particularly preferably, fuel and oxidation medium are provided equally, in particular with the same supply pressures.

Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise derart zum stufenweisen oder kontinuierlichen Verstellen des ersten und zweiten Versorgungsdrucks eingerichtet, dass - in einem ersten Funktionszustand - die erste und/oder zweite Brennstoffzelle über die erste und/oder zweite Versorgungsvorrichtung mit einem mittleren Druck beaufschlagt wird, wobei - in einem zweiten Funktionszustand - die erste und/oder zweite Brennstoffzelle über die erste und/oder zweite Versorgungsvorrichtung mit einem gegenüber dem mittleren Druck reduzierten oder erhöhten Druck beaufschlagt wird.The control device is preferably set up for gradual or continuous adjustment of the first and second supply pressure in such a way that - in a first functional state - the first and / or second fuel cell is subjected to a medium pressure via the first and / or second supply device, wherein - in a second functional state - the first and / or second fuel cell is acted upon via the first and / or second supply device with a pressure that is reduced or increased compared to the mean pressure.

Besonders bevorzugt ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um in einem Bedarfsfall, in welchem eine erhöhte oder reduzierte Ausgangsleistung, insbesondere Ausgangsspannung und/oder Ausgangsstromstärke, des Brennstoffzellensystems angefordert wird, den ersten und/oder zweiten Versorgungsdruck zu reduzieren und/oder zu erhöhen. Somit ist es mittels des Brennstoffzellensystems möglich, die Ausgangsleistung anzupassen, wobei Spannungssprünge reduziert oder gänzlich vermieden sind.The control device is particularly preferably set up to reduce and / or increase the first and / or second supply pressure when an increased or reduced output power, in particular output voltage and / or output current intensity, of the fuel cell system is requested. It is thus possible by means of the fuel cell system to adapt the output power, with voltage jumps being reduced or entirely avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, um einen einzustellenden Sollwert des ersten Versorgungsdrucks anhand einer Stromstärke und/oder einer Spannung der zweiten Brennstoffzelle zu ermitteln und einzustellen. Hierdurch ist es möglich, die Belastung der Brennstoffzellen aufeinander abzustimmen, insbesondere eine Gleichbelastung der Brennstoffzellen zu bewirken. Dabei sind die Effizienz des Brennstoffzellensystems und die Lebensdauer der Brennstoffzellen erhöht.According to a development of the invention, it is provided that the control device is set up to determine and set a setpoint value to be set for the first supply pressure on the basis of a current intensity and / or a voltage of the second fuel cell. This makes it possible to coordinate the loading of the fuel cells with one another, in particular to bring about an equal loading of the fuel cells. The efficiency of the fuel cell system and the service life of the fuel cells are increased.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um den einzustellenden Sollwert derart auszuwählen und/oder einzustellen, dass eine Belastungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Brennstoffzelle reduziert wird, insbesondere eliminiert wird. Bei einer derartigen Gleichbelastung erzeugt die erste Brennstoffzelle vorzugsweise die gleiche Spannung und/oder Stromstärke wie die zweite Brennstoffzelle. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um eine Ungleichbelastung der ersten und zweiten Brennstoffzelle einzustellen, wobei insbesondere die erste Brennstoffzelle stärker belastet, also eine höhere Leistung erbringt und mit einem höheren Versorgungsdruck beaufschlagt ist. Dadurch wird die erste Brennstoffzelle, welche in diesem Fall bislang weniger stark gealtert ist als die zweite Brennstoffzelle, gezielt stärker belastet, um diese relativ zu der zweiten Brennstoffzelle schneller altern zu lassen. Dabei wird die zweite Brennstoffzelle geschont und die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems erhöht, indem die erwartete, verbleibende Lebensdauer der ersten und der zweiten Brennstoffzelle aneinander angeglichen und die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert wird. Ferner ist die Steuerungsvorrichtung alternativ oder zusätzlich eingerichtet, um - insbesondere bei gleichem Alter der ersten und zweiten Brennstoffzelle - die Ungleichbelastung der ersten und zweiten Brennstoffzelle derart einzustellen, dass die erste oder zweite Brennstoffzelle schneller altert als die jeweils andere der ersten und zweiten Brennstoffzelle. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um die erste Brennstoffzelle schneller altern zu lassen als die zweite Brennstoffzelle und/oder um die zweite Brennstoffzelle schneller altern zu lassen als die erste Brennstoffzelle. Somit wird ein gleichzeitiger, altersbedingter Ausfall von erster und zweiter Brennstoffzelle vermieden.The control device is preferably set up to select and / or set the setpoint value to be set in such a way that a load difference between the first and the second fuel cell is reduced, in particular eliminated. With such a uniform load, the first fuel cell preferably generates the same voltage and / or current intensity as the second fuel cell. As an alternative or in addition, the control device is set up to set an unequal load on the first and second fuel cells, the first fuel cell in particular being more heavily loaded, that is to say producing a higher output and being subjected to a higher supply pressure. As a result, the first fuel cell, which in this case has so far aged less severely than the second fuel cell, is deliberately more heavily loaded in order to make it age faster relative to the second fuel cell. The second fuel cell is spared and the service life of the fuel cell system is increased by aligning the expected remaining service life of the first and second fuel cells with one another and reducing the probability of failure. Furthermore, the control device is alternatively or additionally set up to set the unequal load of the first and second fuel cells - especially if the first and second fuel cells are the same age - such that the first or second fuel cell ages faster than the other of the first and second fuel cells. In particular, the control device is set up to age the first fuel cell faster than the second fuel cell and / or to age the second fuel cell faster than the first fuel cell. A simultaneous, age-related failure of the first and second fuel cells is thus avoided.

Vorzugsweise wird als Stromstärke die Stromstärke eines durch die zweite Brennstoffzelle fließenden elektrischen Stroms verwendet. Als Spannung wird vorzugsweise eine über die zweite Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung verwendet.The current strength of an electrical current flowing through the second fuel cell is preferably used as the current strength. An electrical voltage drop across the second fuel cell is preferably used as the voltage.

Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um den einzustellenden Sollwert anhand einer durch die erste Brennstoffzelle fließenden elektrischen Stroms und/oder anhand einer über die erste Brennstoffzelle abfallenden elektrischen Spannung zu ermitteln und/oder einzustellen. Dabei wird vorzugsweise die Stromstärke des durch die zweite Brennstoffzelle fließenden elektrischen Stroms mit der Stromstärke des durch die erste Brennstoffzelle fließenden elektrischen Stroms und/oder die über die zweite Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung mit der über die erste Brennstoffzelle fallenden elektrischen Spannung verglichen. Sofern die über die erste Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung größer ist als die über die zweite Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung, ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um den zweiten Versorgungsdruck zu erhöhen. Entsprechend ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um - sofern die über die zweite Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung größer ist als die über die erste Brennstoffzelle abfallende elektrische Spannung - den ersten Versorgungsdruck zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um den zweiten Versorgungsdruck zu erhöhen, wenn der durch die erste Brennstoffzelle fließende elektrische Strom größer ist als der durch die zweite Brennstoffzelle fließende elektrische Strom. Ferner ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um den ersten Versorgungsdruck zu erhöhen, wenn der durch die erste Brennstoffzelle fließende elektrische Strom niedriger ist, als der durch die zweite Brennstoffzelle fließende elektrische Strom.Alternatively or additionally, the control device is set up to determine and / or set the setpoint value to be set using an electrical current flowing through the first fuel cell and / or using an electrical voltage dropping across the first fuel cell. The amperage of the electrical current flowing through the second fuel cell is preferably compared with the amperage of the electrical current flowing through the first fuel cell and / or the electrical voltage falling across the second fuel cell is compared with the electrical voltage falling across the first fuel cell. If the electrical voltage drop across the first fuel cell is greater than the electrical voltage drop across the second fuel cell, the control device is set up to increase the second supply pressure. Correspondingly, the control device is set up to increase the first supply pressure - provided the electrical voltage drop across the second fuel cell is greater than the electrical voltage drop across the first fuel cell. Alternatively or additionally, the control device is set up to increase the second supply pressure if the electrical current flowing through the first fuel cell is greater than the electrical current flowing through the second fuel cell. Furthermore, the control device is configured to increase the first supply pressure when the electrical current flowing through the first fuel cell is lower than the electrical current flowing through the second fuel cell.

Unter einer Erhöhung des ersten und/oder zweiten Versorgungsdrucks wird hier insbesondere eine relative Erhöhung gegenüber des jeweils anderen Versorgungsdrucks verstanden. Somit kann die Erhöhung des ersten beziehungsweise zweiten Versorgungsdrucks auch durch eine Reduktion des zweiten beziehungsweise ersten Versorgungsdrucks bewirkt werden.An increase in the first and / or second supply pressure is understood here to mean, in particular, a relative increase compared to the respective other supply pressure. The increase in the first or second supply pressure can thus also be brought about by reducing the second or first supply pressure.

Ferner ist die Steuerungsvorrichtung bevorzugt eingerichtet, um einen zweiten einzustellenden Soll-Wert des zweiten Versorgungsdrucks anhand der Stromstärke und/oder der Spannung der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle zu ermitteln und einzustellen. Somit ist eine beliebige Belastungsverteilung der Brennstoffzellen einstellbar. Besonders bevorzugt ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, um durch Einstellen des ersten und/oder zweiten Versorgungsdrucks eine Gleichbelastung der ersten und zweiten Brennstoffzelle einzustellen, wobei vorzugsweise die Spannung und/oder die Stromstärke der ersten Brennstoffzelle mit der Spannung und/oder der Stromstärke der zweiten Brennstoffzelle in Übereinstimmung gebracht wird.Furthermore, the control device is preferably set up to determine and set a second setpoint value to be set for the second supply pressure on the basis of the current intensity and / or the voltage of the first and / or second fuel cell. Any load distribution of the fuel cells can thus be set. Particularly preferably, the control device is set up to set an equal load on the first and second fuel cells by setting the first and / or second supply pressure, the voltage and / or the current intensity of the first fuel cell preferably also being included the voltage and / or the current intensity of the second fuel cell is brought into agreement.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Brennstoffzellensystem zumindest eine Erfassungsvorrichtung aufweist, welche zur Erfassung der Spannung und/oder der Stromstärke eingerichtet ist. Hierdurch ist es möglich, die erfasste Spannung und/oder die erfasste Stromstärke beim Einstellen des ersten und/oder zweiten Versorgungsdrucks zu berücksichtigen, wobei vorzugsweise der erste Versorgungsdruck reduziert wird, wenn die erfasste Spannung und/oder Stromstärke über die erste Brennstoffzelle zu hoch ist und/oder wobei der Versorgungsdruck erhöht wird, wenn die Spannung über die erste Brennstoffzelle und/oder die Stromstärke durch die erste Brennstoffzelle zu niedrig ist.According to a further development, it is provided that the fuel cell system has at least one detection device which is set up to detect the voltage and / or the current intensity. This makes it possible to take into account the detected voltage and / or the detected current intensity when setting the first and / or second supply pressure, the first supply pressure preferably being reduced if the detected voltage and / or current intensity via the first fuel cell is too high and / or wherein the supply pressure is increased if the voltage across the first fuel cell and / or the current intensity through the first fuel cell is too low.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine erste Brennstoffzelle in einem ersten Strang und die zumindest eine zweite Brennstoffzelle, insbesondere eine erste zweite Brennstoffzelle, in einem zweiten Strang angeordnet ist, wobei der zweite Strang bezüglich eines Stromkreises parallel zu dem ersten Strang geschaltet ist. Somit ist es möglich, eine angestrebte Leistungsverteilung, insbesondere Stromverteilung, der beiden Stränge einzustellen. Insbesondere können hierdurch die beiden Stränge gleichmäßig belastet werden. Ferner sind dadurch Spannungssprünge aufgrund einer geringeren Leistung eines einzelnen Strangs vermieden, da die verringerte Leistung des einzelnen Strangs durch den jeweils anderen Strang ausgeglichen werden kann. Somit sind die Brennstoffzellen des Brennstoffzellensystems sehr langlebig.According to a development of the invention it is provided that the at least one first fuel cell is arranged in a first line and the at least one second fuel cell, in particular a first second fuel cell, is arranged in a second line, the second line being parallel to the first line with respect to a circuit is switched. It is thus possible to set a desired power distribution, in particular power distribution, of the two strings. In particular, the two strands can be evenly loaded as a result. Furthermore, this avoids voltage jumps due to a lower output of an individual strand, since the reduced output of the individual strand can be compensated for by the respective other strand. Thus, the fuel cells of the fuel cell system have a very long service life.

Vorzugsweise sind neben dem ersten und/oder zweiten Strang weitere Stränge aus der zumindest einen ersten und/oder der zumindest einen zweiten und/oder aus weiteren Brennstoffzellen geschaffen.In addition to the first and / or second line, further lines are preferably created from the at least one first and / or the at least one second and / or from further fuel cells.

Ferner bevorzugt sind in jedem Strang, also in dem ersten Strang, dem zweiten Strang und/oder in den weiteren Strängen, jeweils gleich viele Brennstoffzellen angeordnet und/oder jeweils so viele Brennstoffzellen angeordnet, dass eine mittlere Ausgangsspannung für alle Stränge gleich ist.Furthermore, the same number of fuel cells and / or so many fuel cells are preferably arranged in each strand, that is in the first strand, the second strand and / or in the further strands, that an average output voltage is the same for all strands.

Der erste Strang, der zweite Strang und/oder die weiteren Stränge weisen vorzugsweise zumindest eine jeweils als Erfassungsvorrichtung eine Stromerfassungsvorrichtung auf, welche zur Erfassung eines durch den jeweiligen Strang fließenden Stroms ausgebildet ist. Besonders bevorzugt weist der erste Strang eine erste Stromerfassungsvorrichtung und der zweite Strang eine zweite Stromerfassungsvorrichtung auf. Somit ist ist die Stromstärke des ersten Strangs mit der Stromstärke des zweiten Strangs vergleichbar und eine Gesamtstromstärke ist bestimmbar. Dadurch ist es überprüfbar, ob die Gesamtstromstärke gleichmäßig auf den ersten und den zweiten Strang verteilt ist.The first strand, the second strand and / or the further strands preferably each have at least one current detection device as a detection device, which is designed to detect a current flowing through the respective strand. Particularly preferably, the first strand has a first current detection device and the second strand has a second current detection device. The current strength of the first strand is thus comparable to the current strength of the second strand and a total current strength can be determined. This makes it possible to check whether the total amperage is evenly distributed between the first and the second strand.

Vorzugsweise sind der erste und/oder der zweite Strang mittels einer Schaltervorrichtung zu- und/oder abschaltbar. Hierdurch kann der erste und/oder zweite Strang komplett aus dem Stromkreis entnommen werden. Dabei ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um während eines Abschaltvorgangs des zweiten Strangs, den ersten Versorgungsdruck insbesondere kontinuierlich zu erhöhen. Die Erhöhung des ersten Versorgungsdrucks wird dabei vorzugsweise derart gewählt, dass eine mit der Erhöhung des Versorgungsdrucks einhergehende Leistungserhöhung der ersten Brennstoffzelle eine Leistungsreduktion der zweiten Brennstoffzelle, insbesondere des zweiten Strangs, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig kompensiert. Hierdurch ist die zweite Brennstoffzelle, insbesondere der zweite Strang, vollständig abschaltbar, wobei die Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems vorzugsweise konstant gehalten wird und Spannungssprünge des gesamten Brennstoffzellensystems und Spannungssprünge von einzelnen Brennstoffzellen vermieden sind.The first and / or the second strand can preferably be switched on and / or off by means of a switch device. As a result, the first and / or second strand can be completely removed from the circuit. In this case, the control device is preferably set up to, in particular continuously, increase the first supply pressure during a shutdown process of the second line. The increase in the first supply pressure is preferably selected such that an increase in the power of the first fuel cell associated with the increase in the supply pressure at least partially, preferably completely compensates for a power reduction in the second fuel cell, in particular the second line. As a result, the second fuel cell, in particular the second line, can be completely switched off, the output power of the fuel cell system preferably being kept constant and voltage jumps in the entire fuel cell system and voltage jumps in individual fuel cells being avoided.

Unter einer Schaltervorrichtung wird dabei insbesondere ein mechanischer Schalter und/oder ein elektronischer Schalter, insbesondere ein Relaisschalter, Halbleiterschalter, intelligenter FET und/oder MOSFET, verstanden.A switch device is understood to mean in particular a mechanical switch and / or an electronic switch, in particular a relay switch, semiconductor switch, intelligent FET and / or MOSFET.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine zweite Brennstoffzelle, insbesondere eine zweite zweite Brennstoffzelle, bezüglich des Stromkreises in Reihe mit der zumindest einen ersten Brennstoffzelle geschaltet ist. Somit ist mittels des Brennstoffzellensystems eine gewünschte Leistungsverteilung, insbesondere Spannungsverteilung, innerhalb eines Strangs, insbesondere eine Gleichbelastung von mehreren Brennstoffzellen innerhalb eines Strangs, einstellbar. Hierdurch ist die Lebensdauer der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle sowie des Brennstoffzellensystems erhöht.According to a development of the invention, it is provided that the at least one second fuel cell, in particular a second second fuel cell, is connected in series with the at least one first fuel cell with respect to the electrical circuit. Thus, the fuel cell system can be used to set a desired power distribution, in particular voltage distribution, within a string, in particular a uniform load on a plurality of fuel cells within a string. This increases the service life of the first and / or second fuel cell and of the fuel cell system.

Vorzugsweise ist - insbesondere bei in Reihe geschalteten Brennstoffzellen - jeder Brennstoffzelle der Reihenschaltung als Erfassungsvorrichtung eine jeweilige Spannungserfassungsvorrichtung zugeordnet, welche zur Erfassung der Spannung über die ihr zugeordnete Brennstoffzelle eingerichtet ist. Insbesondere ist also der ersten Brennstoffzelle eine erste Spannungserfassungsvorrichtung und der zweiten Brennstoffzelle eine zweite Spannungserfassungsvorrichtung zugeordnet. Die erste Spannungserfassungsvorrichtung ist dabei eingerichtet, um eine Spannung über die erste Brennstoffzelle zu messen. Die zweite Spannungserfassungsvorrichtung ist dabei eingerichtet, um eine Spannung über die zweite Brennstoffzelle zu messen. Somit ist die über die gesamte Reihenschaltung abfallende Spannung auf die einzelnen Brennstoffzellen der Reihenschaltung, insbesondere die erste und die zweite Brennstoffzelle, kontrolliert aufteilbar. Auch ist es dadurch möglich zu detektieren, ob die über die gesamte Reihenschaltung abfallende Spannung ungleichmäßig über die einzelnen Brennstoffzellen abfällt.Preferably, in particular in the case of fuel cells connected in series, each fuel cell of the series circuit is assigned a respective voltage detection device as a detection device, which is set up to detect the voltage across the fuel cell assigned to it. In particular, a first voltage detection device is assigned to the first fuel cell and a second voltage detection device is assigned to the second fuel cell. The first voltage detection device is set up to measure a voltage across the first fuel cell. The second voltage detection device is set up to measure a voltage across the second fuel cell. Thus, the voltage drop across the entire series connection to the individual fuel cells of the series connection, in particular the first and second fuel cells, can be divided up in a controlled manner. This also makes it possible to detect whether the voltage dropping over the entire series circuit drops unevenly over the individual fuel cells.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung insbesondere durch signaltechnische Verbindungen mit der ersten und zweiten Spannungserfassungsvorrichtung eingerichtet, um den Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle und den Spannungsabfall über die zweite Brennstoffzelle, insbesondere die zweite zweite Brennstoffzelle, zu erfassen und den ersten und/oder zweiten Versorgungsdruck derart einzustellen, dass der Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle dem Spannungsabfall über die zweite Brennstoffzelle, insbesondere die zweite zweite Brennstoffzelle, angeglichen wird. Hierzu wird vorzugsweise der Versorgungsdruck der Brennstoffzelle, an welcher der geringere Spannungsabfall gemessen wurde, erhöht und/oder der Versorgungsdruck der Brennstoffzelle, an welcher der höhere Spannungsabfall gemessen wurde, reduziert.The control device is preferably set up, in particular by means of signaling connections to the first and second voltage detection device, in order to detect the voltage drop across the first fuel cell and the voltage drop across the second fuel cell, in particular the second second fuel cell, and to set the first and / or second supply pressure in such a way that that the voltage drop across the first fuel cell is matched to the voltage drop across the second fuel cell, in particular the second second fuel cell. For this purpose, the supply pressure of the fuel cell, at which the lower voltage drop was measured, is increased and / or the supply pressure of the fuel cell, at which the higher voltage drop was measured, is reduced.

Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, geschaffen wird, wobei zumindest eine erste und zumindest eine zweite Brennstoffzelle insbesondere über eine erste und zweite Versorgungsvorrichtung mit einem Oxidationsmedium versorgt werden, wobei ein an der ersten Brennstoffzelle anliegender erster Versorgungsdruck und ein an der zweiten Brennstoffzelle anliegender zweiter Versorgungsdruck stufenweise oder kontinuierlich verstellt werden. Hierdurch werden beim Betrieb des Brennstoffzellensystems Spannungssprünge vermieden. Zudem ist mittels des Verfahrens eine Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems einstellbar, ohne dass Brennstoffzellen zu- oder abgeschaltet werden müssen. Außerdem ist die Lebensdauer der Brennstoffzellen erhöht.The object is also achieved in particular by creating a method for operating a fuel cell system, in particular in accordance with one of the preceding exemplary embodiments, wherein at least one first and at least one second fuel cell are supplied with an oxidation medium, in particular via a first and second supply device, with a the first supply pressure applied to the first fuel cell and a second supply pressure applied to the second fuel cell can be adjusted in steps or continuously. This avoids voltage jumps during operation of the fuel cell system. In addition, the method can be used to set an output power of the fuel cell system without fuel cells having to be switched on or off. In addition, the service life of the fuel cells is increased.

Unter einer Verstellung des Versorgungsdrucks wird hier insbesondere eine Erhöhung und/oder eine Reduktion des Versorgungsdrucks verstanden. Vorzugsweise wird der erste und/oder zweite Versorgungsdruck zumindest zwischen einem hohen Versorgungsdruck und einem niedrigen Versorgungsdruck, also über zumindest zwei Stufen, verstellt. Dabei werden der hohe Versorgungsdruck und der niedrige Versorgungsdruck vorzugsweise derart eingestellt, dass die zu versorgende Brennstoffzelle mit einem Überdruck insbesondere gegenüber einem Umgebungsdruck, ganz besonders Atmosphärendruck, beaufschlagt wird.An adjustment of the supply pressure is understood here to mean, in particular, an increase and / or a reduction in the supply pressure. The first and / or second supply pressure is preferably adjusted at least between a high supply pressure and a low supply pressure, that is to say over at least two stages. The high supply pressure and the low supply pressure are preferably set in such a way that the fuel cell to be supplied is subjected to an overpressure, in particular compared to an ambient pressure, very particularly atmospheric pressure.

Vorzugsweise wird der Versorgungsdruck entsprechend einer Soll-Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems und/oder der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle eingestellt. Dabei wird der Versorgungsdruck der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle erhöht, wenn eine Erhöhung der Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems und/oder der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle erreicht werden soll. Hingegen wird der Versorgungsdruck reduziert, wenn die Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems und/oder der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle reduziert werden soll.The supply pressure is preferably set in accordance with a setpoint output power of the fuel cell system and / or of the first and / or second fuel cell. The supply pressure of the first and / or second fuel cell is increased if an increase in the output power of the fuel cell system and / or of the first and / or second fuel cell is to be achieved. In contrast, the supply pressure is reduced when the output power of the fuel cell system and / or the first and / or second fuel cell is to be reduced.

Besonders bevorzugt werden zur Erhöhung der Ausgangsleistung der erste und der zweite Versorgungsdruck erhöht. Dadurch kann die erhöhte Ausgangsleistung schnell bereitgestellt werden.In order to increase the output power, the first and the second supply pressure are particularly preferably increased. As a result, the increased output power can be made available quickly.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein einzustellender Sollwert des ersten Versorgungsdrucks der ersten Brennstoffzelle anhand einer Stromstärke und/oder einer Spannung der zweiten Brennstoffzelle ermittelt wird, wobei die erste Brennstoffzelle mit dem dem Sollwert entsprechenden Versorgungsdruck beaufschlagt wird. Hierdurch ist eine Belastung der ersten Brennstoffzelle relativ zu einer Belastung der zweiten Brennstoffzelle einstellbar. Insbesondere ist hierdurch eine leistungstechnische Gleichbelastung der Brennstoffzellen ermöglicht.According to a further development of the invention, it is provided that a setpoint value to be set for the first supply pressure of the first fuel cell is determined on the basis of a current intensity and / or a voltage of the second fuel cell, the first fuel cell being subjected to the supply pressure corresponding to the setpoint value. As a result, a load on the first fuel cell can be set relative to a load on the second fuel cell. In particular, this enables an equal load on the fuel cells in terms of performance.

Vorzugsweise wird der Sollwert derart ermittelt, dass ein insbesondere alterungsbedingter Leistungsabfall oder eine Leistungserhöhung der zweiten Brennstoffzelle mittels der ersten Brennstoffzelle kompensiert wird, ohne dass ein Abschalten oder Zuschalten von Brennstoffzellen erforderlich ist. Zudem wird dabei vorzugsweise die Gesamtleistung des Brennstoffzellensystems konstant gehalten, sodass Spannungs- und Stromschwankungen vermieden sind.The setpoint is preferably determined in such a way that a particularly aging-related drop in performance or an increase in performance of the second fuel cell is compensated for by means of the first fuel cell without the need to switch off or switch on fuel cells. In addition, the total output of the fuel cell system is preferably kept constant, so that voltage and current fluctuations are avoided.

Alternativ oder zusätzlich wird der zweite Versorgungsdruck der zweiten Brennstoffzelle zur Abschaltung der zweiten Brennstoffzelle reduziert, wobei der erste Versorgungsdruck entsprechend erhöht wird. In diesem Fall wird der zweite Versorgungsdruck soweit reduziert, bis kein Überdruck mehr an der zweiten Brennstoffzelle anliegt und diese somit nicht mehr mit dem Oxidationsmedium und/oder Brennstoff beaufschlagt wird. Anschließend wird vorzugsweise die zweite Brennstoffzelle schaltungstechnisch insbesondere durch Öffnen einer Schaltervorrichtung aus dem Stromkreis entfernt. Dabei wird die Gesamtleistung des Brennstoffzellensystems durch Erhöhung des ersten Versorgungsdrucks durchgehend konstant gehalten.Alternatively or additionally, the second supply pressure of the second fuel cell is reduced to switch off the second fuel cell, the first supply pressure being increased accordingly. In this case, the second supply pressure is reduced until there is no longer any excess pressure on the second fuel cell and the oxidizing medium and / or fuel is no longer applied to it. The second fuel cell is then preferably removed from the circuit in terms of circuitry, in particular by opening a switch device. The total output of the fuel cell system is kept constant throughout by increasing the first supply pressure.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine erste Brennstoffzelle parallel zu der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle, insbesondere einer ersten zweiten Brennstoffzelle, geschaltet ist und als Stromstärke die Stromstärke eines Stroms durch die zumindest eine zweite Brennstoffzelle erfasst wird. Dabei ist - insbesondere durch zusätzliche Messung einer Stromstärke durch die erste Brennstoffzelle und/oder durch Messung der Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems - die Leistung und damit die Belastung von parallel geschalteten Brennstoffzellen aufeinander abstimmbar. Insbesondere ist es hierdurch möglich, die parallel geschalteten Brennstoffzellen, nämlich die erste und zweite Brennstoffzelle, leistungstechnisch gleich zu belasten.According to a development of the invention, it is provided that the at least one first fuel cell is connected in parallel to the at least one second fuel cell, in particular a first second fuel cell, and as a current intensity the amperage of a current through the at least one second fuel cell is detected. In this case - in particular by additionally measuring a current intensity through the first fuel cell and / or by measuring the output power of the fuel cell system - the power and thus the load of fuel cells connected in parallel can be matched to one another. In particular, this makes it possible to load the fuel cells connected in parallel, namely the first and second fuel cells, in the same way in terms of performance.

Vorzugsweise ist die zumindest eine erste Brennstoffzelle in einem ersten Strang angeordnet und die zumindest eine zweite Brennstoffzelle in einem zweiten Strang angeordnet. Dabei sind der erste und der zweite Strang parallel zueinander geschaltet. Ferner wird dabei bevorzugt eine leistungstechnische Gleichbelastung des ersten und zweiten Strangs angestrebt, wobei der erste Versorgungsdruck erhöht wird, wenn eine in dem ersten Strang gemessene, erste Stromstärke einen Sollwert unterschreitet und/oder wenn eine in dem zweiten Strang gemessene, zweite Stromstärke einen Sollwert überschreitet und/oder wenn die erste Stromstärke niedriger ist als die zweite Stromstärke. Somit wird eine übermäßige Belastung der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle vermieden. Auch ist hierdurch die Lebensdauer der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle erhöht.The at least one first fuel cell is preferably arranged in a first line and the at least one second fuel cell is arranged in a second line. The first and the second strand are connected in parallel to one another. Furthermore, an equal load on the first and second line in terms of performance is preferred, the first supply pressure being increased if a first current intensity measured in the first line falls below a setpoint value and / or if a second current intensity measured in the second line exceeds a setpoint value and / or when the first current intensity is lower than the second current intensity. This avoids excessive loading of the first and / or second fuel cell. This also increases the service life of the first and / or second fuel cell.

Ferner wird vorzugsweise der erste Strang durch Öffnen einer ersten Schaltervorrichtung des ersten Strangs vom Stromkreis getrennt, wenn in dem ersten Strang ein Rückstrom detektiert wird, insbesondere wenn die erste Stromstärke negativ ist. Ebenso wird vorzugsweise der zweite Strang durch Öffnen einer zweiten Schaltervorrichtung des zweiten Strangs vom Stromkreis getrennt, wenn in dem zweiten Strang ein Rückstrom detektiert wird, insbesondere wenn die zweite Stromstärke negativ ist. Somit werden Schäden an dem Brennstoffzellensystem vermieden.Furthermore, the first strand is preferably disconnected from the circuit by opening a first switch device of the first strand if a reverse current is detected in the first strand, in particular if the first current intensity is negative. Likewise, the second strand is preferably disconnected from the circuit by opening a second switch device of the second strand if a reverse current is detected in the second strand, in particular if the second current intensity is negative. Damage to the fuel cell system is thus avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine zweite Brennstoffzelle, insbesondere eine zweite zweite Brennstoffzelle, in Reihe mit der zumindest einen ersten Brennstoffzelle geschaltet ist, wobei als Spannung ein Spannungsabfall über die zumindest eine zweite Brennstoffzelle erfasst wird. Somit ist bei in Reihe geschalteten Brennstoffzellen, insbesondere innerhalb eines Strangs, eine beliebige Belastungsverteilung der Brennstoffzellen einstellbar. Hierdurch ist die Lebensdauer der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle erhöht.According to a development of the invention, it is provided that the at least one second fuel cell, in particular a second second fuel cell, is connected in series with the at least one first fuel cell, with a voltage drop across the at least one second fuel cell being detected as the voltage. In the case of fuel cells connected in series, in particular within a string, any load distribution of the fuel cells can thus be set. This increases the service life of the first and / or second fuel cell.

Vorzugsweise wird zusätzlich ein Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle erfasst und der Versorgungsdruck der ersten Brennstoffzelle erhöht und/oder der Versorgungsdruck der zweiten Brennstoffzelle reduziert, wenn der Spannungsabfall über die zweite Brennstoffzelle größer ist als der Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle. Alternativ oder zusätzlich wird der erste Versorgungsdruck reduziert und/oder der zweite Versorgungsdruck erhöht, wenn der Spannungsabfall über die zweite Brennstoffzelle kleiner ist als der Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle. Somit wird insgesamt ein gleicher Spannungsabfall an allen Brennstoffzellen eines Strangs geschaffen, und die Lebensdauer der Brennstoffzellen ist erhöht. Alternativ zur Messung des Spannungsabfalls über die erste Brennstoffzelle wird ein gesamter Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle und die zweite Brennstoffzelle, insbesondere die zweite zweite Brennstoffzelle, gemessen. Aus dem gesamten Spannungsabfall wird vorzugsweise der Spannungsabfall über die erste Brennstoffzelle ermittelt.Preferably, a voltage drop across the first fuel cell is additionally detected and the supply pressure of the first fuel cell is increased and / or the supply pressure of the second fuel cell is reduced if the voltage drop across the second fuel cell is greater than the voltage drop across the first fuel cell. Alternatively or additionally, the first supply pressure is reduced and / or the second supply pressure is increased if the voltage drop across the second fuel cell is smaller than the voltage drop across the first fuel cell. Overall, the same voltage drop is thus created across all fuel cells in a string, and the service life of the fuel cells is increased. As an alternative to measuring the voltage drop across the first fuel cell, a total voltage drop across the first fuel cell and the second fuel cell, in particular the second, second fuel cell, is measured. The voltage drop across the first fuel cell is preferably determined from the total voltage drop.

Ferner wird bevorzugt bei Reihenschaltung von erster Brennstoffzelle und zweiter Brennstoffzelle, insbesondere zweiter zweiter Brennstoffzelle, durch Öffnen einer Schaltervorrichtung der Reihenschaltung die erste und zweite Brennstoffzelle vom Stromkreis getrennt, wenn der Spannungsabfall über die erste und/oder über die zweite Brennstoffzelle einen Schwellwert unterschreitet. Hierdurch werden Kurzschlüsse in der Reihenschaltung und damit Schäden am Brennstoffzellensystem vermieden.Furthermore, when the first fuel cell and second fuel cell, in particular the second second fuel cell, are connected in series, the first and second fuel cells are disconnected from the circuit by opening a switch device of the series connection if the voltage drop across the first and / or across the second fuel cell falls below a threshold value. This avoids short circuits in the series connection and thus damage to the fuel cell system.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass überwacht wird, ob der erste und/oder zweite Versorgungsdruck einen zulässigen Maximaldruck überschreitet, wobei - bei Überschreiten des Maximaldrucks - der erste und/oder zweite Versorgungsdruck reduziert wird. Hierdurch werden übermäßig belastete Brennstoffzellen geschont, wodurch deren Lebensdauer erhöht ist.According to a further development of the invention, it is provided that it is monitored whether the first and / or second supply pressure exceeds a permissible maximum pressure, the first and / or second supply pressure being reduced if the maximum pressure is exceeded. As a result, excessively loaded fuel cells are spared, which increases their service life.

Vorzugsweise werden zusätzlich sämtliche weiteren Versorgungsdrücke von weiteren Brennstoffzellen, welche in demselben Strang die erste und/oder zweite Brennstoffzelle, welchen den Maximaldruck überschritten hat, angeordnet sind, reduziert. Hierdurch wird zum einen die Überbelastung der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle vermieden und zum anderen eine ungleiche Leistungsverteilung innerhalb des Strangs vermieden.Preferably, all further supply pressures from further fuel cells, which are arranged in the same line as the first and / or second fuel cell, which has exceeded the maximum pressure, are also reduced. In this way, on the one hand, overloading the first and / or second fuel cell is avoided and, on the other hand, an uneven power distribution within the string is avoided.

Die Beschreibungen des Verfahrens und des Brennstoffzellensystems sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere sind Merkmale des Brennstoffzellensystems, die explizit oder implizit im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale des Brennstoffzellensystems. Bevorzugt ist das Brennstoffzellensystem zur Durchführung wenigstens eines der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Verfahrensschritte ausgebildet. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit im Zusammenhang mit dem Brennstoffzellensystem beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder in Kombination mit einem der Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Insbesondere ist im Rahmen des Verfahrens bevorzugt wenigstens ein Schritt vorgesehen, der sich aus wenigstens einem Merkmal des Brennstoffzellensystems ergibt.The descriptions of the method and the fuel cell system are to be understood as complementary to one another. In particular, features of the fuel cell system that have been explicitly or implicitly described in connection with the method are preferably individually or combined features of the fuel cell system. The fuel cell system is preferably designed to carry out at least one of the method steps described in connection with the method. Process steps that are explicit or have been implicitly described in connection with the fuel cell system are preferably individually or in combination with one of the steps of a preferred embodiment of the method. In particular, in the context of the method, at least one step is preferably provided that results from at least one feature of the fuel cell system.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems sowie ein Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems, und
  • 2 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show:
  • 1 a schematic representation of a fuel cell system and a method for operating the fuel cell system, and
  • 2 a flow chart of the process.

1 zeigt ein Brennstoffzellensystem 1 mit zumindest einer ersten Brennstoffzelle 3 und zumindest einer zweiten Brennstoffzelle 5, hier insbesondere eine erste zweite Brennstoffzelle 5.1, eine zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 und eine dritte zweite Brennstoffzelle 5.3. Dabei sind die erste zweite Brennstoffzelle 5.1 und die dritte zweite Brennstoffzelle 5.3, zueinander in Reihe geschaltet und zu der ersten Brennstoffzelle 3 sowie der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2, welche mit der ersten Brennstoffzelle 3 in Reihe geschaltet ist, parallel geschaltet. Darüber hinaus weist das Brennstoffzellensystem 1 eine erste Versorgungsvorrichtung 7 und drei zweite Versorgungsvorrichtungen 9 auf. Die erste Versorgungsvorrichtung 7 ist dabei eingerichtet, um die erste Brennstoffzelle 3 mit einem Oxidationsmedium, insbesondere Luft und/oder Sauerstoff, und einem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, zu versorgen. Dabei werden die drei zweiten Brennstoffzellen jeweils separat mit dem Oxidationsmedium und dem Brennstoff versorgt. Hierzu weist die erste Brennstoffzelle eine erste Versorgungsleitung 11 zur Versorgung mit dem Oxidationsmedium und eine erste Versorgungsleitung 13 zur Versorgung mit dem Brennstoff auf. Auch die zweiten Brennstoffzellen 5 weisen jeweils individuelle Versorgungsleitungen 11, 13 für das Oxidationsmedium und den Brennstoff auf. Somit ist - jeweils unabhängig voneinander - an der ersten Brennstoffzelle 3 ein erster Versorgungsdruck, an der ersten zweiten Brennstoffzelle 5.1 ein erster zweiter Versorgungsdruck, an der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2 ein zweiter zweiter Versorgungsdruck und an der dritten zweiten Brennstoffzelle 5.3 ein dritter zweiter Versorgungsdruck anlegbar. 1 shows a fuel cell system 1 with at least one first fuel cell 3 and at least one second fuel cell 5 , here in particular a first second fuel cell 5.1 , a second second fuel cell 5.2 and a third second fuel cell 5.3 . Here are the first second fuel cell 5.1 and the third second fuel cell 5.3 , connected in series to one another and to the first fuel cell 3 and the second second fuel cell 5.2 , which with the first fuel cell 3 connected in series, connected in parallel. In addition, the fuel cell system 1 a first supply device 7th and three second supply devices 9 on. The first supply device 7th is set up to be the first fuel cell 3 to be supplied with an oxidation medium, in particular air and / or oxygen, and a fuel, in particular hydrogen. The three second fuel cells are each supplied separately with the oxidation medium and the fuel. For this purpose, the first fuel cell has a first supply line 11 for supplying the oxidizing medium and a first supply line 13th to supply the fuel. The second fuel cells too 5 each have individual supply lines 11 , 13th for the oxidizing medium and the fuel. This means that - in each case independently of one another - on the first fuel cell 3 a first supply pressure on the first second fuel cell 5.1 a first second supply pressure on the second second fuel cell 5.2 a second second supply pressure and on the third second fuel cell 5.3 a third, second supply pressure can be applied.

Darüber hinaus weist das Brennstoffzellensystem 1 eine Steuerungsvorrichtung 15 auf, welche eingerichtet ist, um einen an der ersten Brennstoffzelle 3 anliegenden ersten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums und an den zweiten Brennstoffzellen 5 anliegende Versorgungsdrücke des Oxidationsmediums stufenweise oder kontinuierlich einzustellen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsvorrichtung 15 eingerichtet, um den ersten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums zur Versorgung der ersten Brennstoffzelle 3 einzustellen. Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung 15 eingerichtet, um insbesondere über die zweiten Versorgungsvorrichtungen 9 den ersten zweiten Versorgungsdruck, den zweiten zweiten Versorgungsdruck sowie den dritten zweiten Versorgungsdruck jeweils an die erste zweite Brennstoffzelle 5.1, die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 sowie die dritte zweite Brennstoffzelle 5.3 anzulegen. Somit ist jede der Brennstoffzellen 3, 5 individuell mit Brennstoff und Oxidationsmedium versorgbar, wodurch eine Leistungsverteilung der Brennstoffzellen 3, 5 unabhängig voneinander einstellbar ist.In addition, the fuel cell system 1 a control device 15th on, which is set up to one on the first fuel cell 3 applied first supply pressure of the oxidizing medium and the second fuel cells 5 set supply pressures of the oxidizing medium in stages or continuously. In the present embodiment, the control device is 15th set up to the first supply pressure of the oxidizing medium for supplying the first fuel cell 3 to adjust. In addition, the control device 15th set up, in particular, about the second supply devices 9 the first second supply pressure, the second second supply pressure and the third second supply pressure to the first second fuel cell 5.1 , the second second fuel cell 5.2 and the third second fuel cell 5.3 to put on. Thus, each of the fuel cells is 3 , 5 Can be supplied individually with fuel and oxidizing medium, resulting in a power distribution of the fuel cells 3 , 5 can be set independently of each other.

Insbesondere wird dabei eine Gleichbelastung aller Brennstoffzellen 3, 5 angestrebt, sodass alle Brennstoffzellen gleich schnell altern. Alternativ wird eine ungleichmäßige Leistungsverteilung der Brennstoffzellen angestrebt, wobei vorzugsweise eine bereits überdurchschnittlich gealterte Brennstoffzelle derart mit dem Versorgungsdruck beaufschlagt wird, dass die überdurchschnittlich gealterte Brennstoffzelle auf einem niedrigeren Leistungsniveau arbeitet und somit fortan weniger schnell altert.In particular, there is an equal load on all fuel cells 3 , 5 aimed at so that all fuel cells age equally quickly. Alternatively, an uneven power distribution of the fuel cells is sought, with a fuel cell that has already been aged above average being acted upon with the supply pressure in such a way that the above average aged fuel cell operates at a lower power level and hence ages less quickly.

Die Steuerungsvorrichtung 15 weist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere einen Zentralrechner 17 sowie einen ersten Steuerrechner 19 und einen zweiten Steuerrechner 21 auf. Dabei wird dem Zentralrechner 17 eine Soll-Leistung PSoll vorgegeben, welche mit einer gesamten Ist-Leistung PIst des Brennstoffzellensystems 1 verglichen wird. Sofern zwischen der gesamten Ist-Leistung PIst und der Soll-Leistung PSoll eine Differenz festgestellt wird, teilt der Zentralrechner 17 die erforderliche Leistungsänderung auf die beiden Steuerrechner 19,21 auf. Der erste Steuerrechner 19 steuert anschließend die erste Versorgungsvorrichtung 7 an und gibt dieser vor, ob und wie stark der erste Versorgungsdruck für das Oxidationsmedium und/oder den Brennstoff verstellt werden muss. Dabei wird also insbesondere der erste Versorgungsdruck, welcher die erste Brennstoffzelle 3 mit dem Oxidationsmedium beaufschlagt, von einem mittleren Druck auf einen höheren und/oder niedrigeren Druck verstellt.The control device 15th has in the embodiment shown here in particular a central computer 17th as well as a first control computer 19th and a second control computer 21 on. The central computer 17th a setpoint power P setpoint is specified, which corresponds to a total actual power P actual of the fuel cell system 1 is compared. If a difference is determined between the total actual power P actual and the target power P nominal , the central computer divides 17th the required change in performance on the two control computers 19, 21. The first tax calculator 19th then controls the first supply device 7th and specifies whether and how much the first supply pressure for the oxidizing medium and / or the fuel must be adjusted. In particular, the first supply pressure, which is the first fuel cell 3 acted upon by the oxidizing medium, adjusted from a medium pressure to a higher and / or lower pressure.

Die erste Brennstoffzelle 3 ist hier zusammen mit der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2 in einem ersten Strang 23 angeordnet, in welchem die Brennstoffzellen hintereinander in Reihe geschaltet sind. Parallel geschaltet zu dem ersten Strang 23 sind die erste zweite und die dritte zweite Brennstoffzelle 5.1, 5.3 in einem zweiten Strang 25 angeordnet, wobei die beiden zweiten Brennstoffzellen 5 in dem zweiten Strang 25 ebenfalls hintereinander in Reihe geschaltet sind.The first fuel cell 3 is here together with the second second fuel cell 5.2 in a first strand 23 arranged in which the fuel cells are connected one behind the other in series. Connected in parallel to the first strand 23 are the first second and the third second fuel cells 5.1 , 5.3 in a second strand 25th arranged, the two second fuel cells 5 in the second strand 25th are also connected in series.

Dem Steuerrechner 19 wird von dem Zentralrechner 17 vorgegeben, welche Gesamtleistung, insbesondere welche Spannung und/oder Stromstärke der erste Strang 23 bereitstellen soll. Dabei bestimmt der Steuerrechner 19, wie eine vorgegebene Leistungsänderung für den ersten Strang 23 zwischen der ersten Brennstoffzelle 3 und der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2 aufgeteilt wird. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist dabei vorgesehen, dass nur die erste Brennstoffzelle 3 leistungstechnisch angehoben wird. Sofern die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 bereits überdurchschnittlich gealtert ist, wird vorzugsweise der zweite zweite Versorgungsdruck - auch bei einer angeforderten Leistungserhöhung des ersten Strangs - reduziert oder zumindest konstant gehalten und/oder der erste Versorgungsdruck erhöht. Somit wird - auch bei der angeforderten Leistungserhöhung des ersten Strangs 23 - eine Entlastung von überdurchschnittlich gealterten Brennstoffzellen, hier insbesondere der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2, bewirkt.The tax computer 19th is from the central computer 17th predefined what total power, in particular what voltage and / or current strength of the first strand 23 should provide. The control computer determines 19th , such as a predetermined change in performance for the first strand 23 between the first fuel cell 3 and the second second fuel cell 5.2 is divided. According to one embodiment of the method, it is provided that only the first fuel cell 3 performance is increased. If the second second fuel cell 5.2 has already aged above average, the second, second supply pressure is preferably reduced or at least kept constant and / or the first supply pressure is increased - even when the power increase of the first line is requested. Thus - even with the requested power increase of the first line 23 - Relief of above-average aged fuel cells, here in particular the second fuel cell 5.2 , causes.

Der erste Steuerrechner 19 ist hier als Teil der Steuerungsvorrichtung 15 eingerichtet, um einen einzustellenden Sollwert des ersten Versorgungsdrucks anhand einer Stromstärke und/oder einer Spannung einer der drei zweiten Brennstoffzellen 5 zu ermitteln und einzustellen. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, wie stark die erste und/oder die zweiten Brennstoffzellen bereits gealtert sind. Alternativ oder zusätzlich wird berücksichtigt, wie groß eine zweite Stromstärke I2 des zweiten Strangs 25 im Vergleich zu einer ersten Stromstärke I1 des ersten Strangs 23 ist und/oder wie groß eine zweite Spannung U2 über die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 im Vergleich zu einer ersten Spannung U1 über die erste Brennstoffzelle 3 ist. Besonders bevorzugt wird - sofern die zweite Stromstärke I2 des zweiten Strangs 25 größer ist als die erste Stromstärke I1 des ersten Strangs 23 - über die Steuerungsvorrichtung 15 eine Erhöhung des ersten Versorgungsdrucks und/oder eine Erhöhung des zweiten zweiten Versorgungsdrucks eingestellt. Sofern die zweite Stromstärke I2 des zweiten Strangs 25 niedriger ist als die erste Stromstärke I1 des ersten Strangs 23, wird vorzugsweise über die Steuerungsvorrichtung 15, insbesondere den ersten Steuerrechner 19, eine Reduktion des ersten Versorgungsdrucks und/oder des zweiten zweiten Versorgungsdrucks eingestellt und/oder über den zweiten Steuerrechner 21 eine Erhöhung des ersten zweiten und/oder dritten zweiten Versorgungsdrucks eingestellt. Dadurch wird eine gleichmäßige Belastung der Brennstoffzellen des ersten Strangs 23 gegenüber den Brennstoffzellen des zweiten Strangs 25 erreicht und die Lebensdauer der Brennstoffzellen für sich und des gesamten Brennstoffzellensystem ist erhöht.The first tax calculator 19th is here as part of the control device 15th set up to set a setpoint value of the first supply pressure based on a current strength and / or a voltage of one of the three second fuel cells 5 to determine and adjust. In particular, it is taken into account how much the first and / or the second fuel cells have already aged. As an alternative or in addition, it is taken into account how large a second current I 2 of the second strand is 25th compared to a first current I 1 of the first strand 23 is and / or how large a second voltage U 2 across the second fuel cell 5.2 compared to a first voltage U 1 across the first fuel cell 3 is. It is particularly preferred - provided that the second current I 2 of the second strand 25th is greater than the first current I 1 of the first strand 23 - via the control device 15th an increase in the first supply pressure and / or an increase in the second second supply pressure is set. Provided that the second current I 2 of the second strand 25th is lower than the first current I 1 of the first strand 23 , is preferably via the control device 15th , especially the first control computer 19th , a reduction in the first supply pressure and / or the second second supply pressure set and / or via the second control computer 21 set an increase in the first second and / or third second supply pressure. This results in an even load on the fuel cells of the first line 23 compared to the fuel cells of the second line 25th achieved and the service life of the fuel cells themselves and the entire fuel cell system is increased.

Vorzugsweise wird vor Einstellen des ersten Versorgungsdrucks und/oder des zweiten zweiten Versorgungsdruck und/oder vor Einstellen des ersten zweiten und/oder dritten zweiten Versorgungsdrucks überprüft, ob das Einstellen umsetzbar ist. Hierzu wird von dem ersten Steuerrechner ein erster Status des ersten Strangs 23, insbesondere der ersten Brennstoffzelle 3 und/oder der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2, und/oder von dem zweiten Steuerrechner 21 ein zweiter Statuts des zweiten Strangs 25, insbesondere der ersten zweiten Brennstoffzelle 5.1 und/oder der dritten zweiten Brennstoffzelle 5.2, abgefragt. Die Umsetzbarkeit wird insbesondere dann verneint, wenn ein Fehlerfall vorliegt und/oder eine untere und/oder obere Leistungsgrenze zumindest einer der Brennstoffzellen 3, 5 und/oder Stränge 23, 25 bereits überschritten ist oder durch das Einstellen überschritten werden würde. Sofern die Überprüfung ergibt, dass das Einstellen umsetzbar ist, werden der erste Versorgungsdruck und/oder der zweite zweite, erste zweite und/oder dritte zweite Versorgungsdruck eingestellt. Sofern die Umsetzbarkeit hingegen verneint wird, wird der erste und/oder zweite Status dem Zentralrechner 17 übermittelt. Der Zentralrechner 17 ermittelt sodann mittels des ersten und/oder zweiten Status insbesondere unter Berücksichtigung der Leistungsgrenzen der Stränge 23, 25 und/oder Brennstoffzellen 3, 5 erneut, welche Gesamtleistung der erste und/oder zweite Strang 23, 25 bereitstellen soll und übermittelt diese korrigierte Gesamtleistung erneut an die beiden Steuerrechner 19, 21.Before setting the first supply pressure and / or the second second supply pressure and / or before setting the first, second and / or third second supply pressure, it is preferably checked whether the setting can be implemented. For this purpose, a first status of the first line is provided by the first control computer 23 , especially the first fuel cell 3 and / or the second second fuel cell 5.2 , and / or from the second control computer 21 a second statute of the second strand 25th , in particular the first second fuel cell 5.1 and / or the third second fuel cell 5.2 , queried. The feasibility is denied in particular if there is a fault and / or a lower and / or upper power limit of at least one of the fuel cells 3 , 5 and / or strands 23 , 25th has already been exceeded or would be exceeded by setting. If the check shows that the setting can be implemented, the first supply pressure and / or the second, second, first, second and / or third second supply pressure are set. If, however, the feasibility is denied, the first and / or second status is given to the central computer 17th transmitted. The central computer 17th then determined by means of the first and / or second status, in particular taking into account the performance limits of the lines 23 , 25th and / or fuel cells 3 , 5 again what total power the first and / or second strand 23 , 25th is intended to provide and transmits this corrected total output again to the two control computers 19th , 21 .

Wird dagegen in spannungstechnischer Hinsicht festgestellt, dass die erste Spannung U1 über die erste Brennstoffzelle 3 größer ist, als die zweite Spannung U2 über die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2, wird über die Steuerungsvorrichtung 15, insbesondere den Zentralrechner 17 und den ersten Steuerrechner 19, der erste Versorgungsdruck reduziert und/oder der zweite zweite Versorgungsdruck erhöht. Zudem wird - sofern die erste Spannung U1 über die erste Brennstoffzelle 3 kleiner ist als die zweite Spannung U2 über die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 - der erste Versorgungsdruck erhöht und/oder der zweite zweite Versorgungsdruck reduziert. If, on the other hand, it is determined in terms of voltage technology that the first voltage U 1 across the first fuel cell 3 is greater than the second voltage U 2 across the second fuel cell 5.2 , is via the control device 15th , especially the central computer 17th and the first control computer 19th , the first supply pressure is reduced and / or the second second supply pressure is increased. In addition, if the first voltage U 1 is across the first fuel cell 3 is less than the second voltage U 2 across the second fuel cell 5.2 - The first supply pressure increases and / or the second, second supply pressure is reduced.

Somit wird eine gleichmäßige Belastung der ersten Brennstoffzelle 3 gegenüber der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2 geschaffen. Dadurch wird eine gleichmäßige Alterung und eine hohe Lebensdauer der ersten Brennstoffzelle 3 und der zweiten zweiten Brennstoffzelle 5.2 sowie eine hohe Lebensdauer des Brennstoffzellensystems 1 erreicht.This results in a uniform load on the first fuel cell 3 compared to the second second fuel cell 5.2 created. This ensures uniform aging and a long service life for the first fuel cell 3 and the second second fuel cell 5.2 as well as a long service life of the fuel cell system 1 achieved.

Vorzugsweise wird - für den Fall, dass einer der beiden Stränge 23, 25, hier insbesondere der zweite Strang 25, abgeschaltet werden soll - von der Steuerungsvorrichtung 15, insbesondere dem Zentralrechner 17, als Signal an den zweiten Strang 25 insbesondere über den zweiten Steuerrechner 21 eine Leistungsreduktion vorgegeben. Infolgedessen werden die beiden zweiten Versorgungsdrücke des zweiten Strangs 25, nämlich der erste zweite Versorgungsdruck und der dritte zweite Versorgungsdruck, stufenweise oder kontinuierlich über eine vorgegebene Zeitdauer des Abschaltvorgangs hinweg reduziert. Besonders bevorzugt wird dabei der Spannungsabfall über die erste zweite Brennstoffzelle 5.1 zu dem Spannungsabfall über die dritte zweite Brennstoffzelle 5.3 konstant gehalten, sodass beide der zweiten Brennstoffzellen 5 in Bezug auf ihre Leistung gleichmäßig heruntergefahren werden. Vorzugsweise gleichzeitig dazu wird von der Steuerungsvorrichtung, insbesondere über den Zentralrechner 17 und den ersten Steuerrechner 19, dem ersten Strang 23 eine Leistungserhöhung vorgegeben, wobei die Leistungserhöhung des ersten Strangs 23 der Leistungsreduktion des zweiten Strangs 25 vorzugsweise betragsmäßig entspricht. Dadurch wird die gesamte Ist-Leistung PIst, insbesondere eine Gesamtstromstärke Iges des gesamten Stromkreises und eine elektrische Gesamtspannung Uges des gesamten Stromkreises konstant gehalten. Somit sind auf der Lastseite 27 des Brennstoffzellensystems 1 sprunghafte Änderungen der Leistung, der Spannung und/oder der Stromstärke vermieden. Hierdurch wird zum einen ein auf der Lastseite 27 angeschlossenes Gerät und zum anderen die einzelnen Brennstoffzellen 3, 5 des Brennstoffzellensystems 1 geschont, sodass deren Lebensdauer hoch ist.Preferably - in the event that one of the two strands 23 , 25th , here in particular the second strand 25th to be switched off - by the control device 15th , especially the central computer 17th , as a signal to the second line 25th in particular via the second control computer 21 a power reduction is specified. As a result, the two second supply pressures of the second branch 25th , namely the first, second supply pressure and the third, second supply pressure, gradually or continuously reduced over a predetermined period of time of the shutdown process. The voltage drop across the first, second fuel cell is particularly preferred 5.1 to the voltage drop across the third second fuel cell 5.3 kept constant so that both of the second fuel cells 5 shut down evenly in terms of their performance. Preferably at the same time as this is done by the control device, in particular via the central computer 17th and the first control computer 19th , the first strand 23 a power increase is specified, the power increase of the first strand 23 the power reduction of the second line 25th preferably corresponds in terms of amount. As a result, the entire actual power P actual , in particular a total current intensity Iges of the entire circuit and a total electrical voltage Uges of the entire circuit, are kept constant. So are on the load side 27 of the fuel cell system 1 sudden changes in power, voltage and / or amperage are avoided. On the one hand, this creates one on the load side 27 connected device and on the other hand the individual fuel cells 3 , 5 of the fuel cell system 1 protected so that their service life is long.

Zudem wird vorzugsweise überwacht, ob der erste Versorgungsdruck und/oder einer der zweiten Versorgungsdrücke einen zulässigen Maximaldruck überschreitet, wobei - bei Überschreiten des Maximaldrucks - der entsprechende den Maximaldruck überschreitende Versorgungsdruck reduziert wird. Vorzugsweise werden zusätzlich auch die Versorgungsdrücke der anderen Brennstoffzellen desselben Strangs reduziert. Besonders bevorzugt werden auch die Versorgungsdrücke in zumindest einem parallelen Strang reduziert. Hierdurch wird vermieden, dass der Versorgungsdruck an einer Brennstoffzelle 3, 5 zu hoch eingestellt wird. Hierdurch sind Schäden an der Brennstoffzelle 3, 5 vermieden. Für den Fall einer derartigen Reduktion des Versorgungsdrucks aufgrund eines Überschreitens des zulässigen Maximaldrucks wird dabei außerdem eine Gleichbelastung aller Brennstoffzellen 3, 5 erhalten, indem sämtliche Versorgungsdrücke insbesondere gleichmäßig und zusammen mit dem den Maximaldruck überschreitenden Versorgungsdruck abgesenkt werden.In addition, it is preferably monitored whether the first supply pressure and / or one of the second supply pressures exceeds a permissible maximum pressure, the corresponding supply pressure exceeding the maximum pressure being reduced when the maximum pressure is exceeded. The supply pressures of the other fuel cells in the same line are preferably also reduced. Particularly preferably, the supply pressures are also reduced in at least one parallel line. This avoids the supply pressure on a fuel cell 3 , 5 is set too high. This causes damage to the fuel cell 3 , 5 avoided. In the event of such a reduction in the supply pressure due to the permissible maximum pressure being exceeded, there is also an equal load on all fuel cells 3 , 5 obtained by lowering all supply pressures in particular uniformly and together with the supply pressure exceeding the maximum pressure.

Alternativ wird bei Überschreiten des Maximaldrucks durch insbesondere den ersten Versorgungsdruck der erste Versorgungsdruck reduziert und die anderen Versorgungsdrücke derart erhöht, dass eine Ausgangsleistung des Brennstoffzellensystems konstant gehalten wird, die erste Stromstärke I1 des ersten Strangs 23 relativ zu der zweiten Stromstärke I2 des zweiten Strangs 25 konstant gehalten wird und/oder der Spannungsabfall über den gesamten ersten Stang konstant gehalten wird.Alternatively, when the maximum pressure is exceeded by, in particular, the first supply pressure, the first supply pressure is reduced and the other supply pressures are increased in such a way that an output power of the fuel cell system is kept constant, the first current I 1 of the first branch 23 relative to the second current I 2 of the second strand 25th is kept constant and / or the voltage drop is kept constant over the entire first rod.

Das Verfahren wird im Folgenden anhand von 2 noch einmal näher erläutert. Dabei werden an den Zentralrechner 17 die gesamte Soll-Leistung PSoll des gesamten Brennstoffzellensystems 1 und die gesamte Ist-Leistung PIst des gesamten Brennstoffzellensystems 1 übermittelt. Alternativ oder zusätzlich zu der Ist-Leistung PIst des gesamten Brennstoffzellensystems 1 werden dem Zentralrechner 17 jeweilige Ist-Leistungen der jeweiligen Stränge, also eine erste Ist-Leistung PIst1 des ersten Strangs und eine zweite Ist-Leistung PIst2 des zweiten Strangs übermittelt. Die erste Ist-Leistung PIst1 ergibt sich dabei aus der ersten Stromstärke I1 und der Gesamtspannung Uges, welche sich insbesondere aus der Summe von sämtlichen in dem ersten Strang abfallenden Spannungen, hier der Summe aus der ersten Spannung U1, der zweiten Spannung U2 und einer ersten Shunt-Spannung US1. Alternativ ergibt sich die Gesamtspannung Uges aus Summe aus einer dritten Spannung U3, einer vierten Spannung U4 und einer zweiten Shunt-Spannung US2. Entsprechend ergibt sich die zweite Ist-Leistung PIst2 aus der zweiten Stromstärke I2 und der Gesamtspannung Uges.The procedure is illustrated below using 2 explained again in more detail. In doing so, the central computer 17th the total target power P Soll of the entire fuel cell system 1 and the entire actual power P ist of the entire fuel cell system 1 transmitted. Alternatively or in addition to the actual power P ist of the entire fuel cell system 1 become the central computer 17th respective actual power of the respective strings, that is, a first actual power P Ist1 of the first string and a second actual power P Ist2 of the second string are transmitted. The first actual power P Ist1 results from the first current I 1 and the total voltage Uges, which is in particular the sum of all the voltages dropping in the first strand, here the sum of the first voltage U 1 and the second voltage U 2 and a first shunt voltage U S1 . Alternatively, the total voltage Uges results from the sum of a third voltage U 3 , a fourth voltage U 4 and a second shunt voltage U S2 . Correspondingly, the second actual power P Ist2 results from the second current intensity I 2 and the total voltage Uges.

Vorzugsweise wird dem Zentralrechner 17 zusätzlich zumindest eine Statusmeldung 29 des ersten Steuerrechners 19 und/oder des zweiten Steuerrechners 21 übermittelt. Diese Statusmeldung 29 signalisiert dem Zentralrechner 17, wie der Zustand des ersten Strangs 23 und/oder zweiten Strangs 25 ist, insbesondere ob eine Steuerung der Versorgungsdrücke des ersten Strangs 23 und/oder zweiten Strangs 25 erlaubt ist, ob ein Fehler vorliegt und/oder ob Notfallmaßnahmen, insbesondere eine Notabschaltung des ersten Strangs 23 und/oder zweiten Strangs 25 und/oder des Brennstoffzellensystems 1, durchzuführen sind.Preferably the central computer 17th additionally at least one status message 29 of the first control computer 19th and / or the second control computer 21 transmitted. This status message 29 signals to the central computer 17th like the state of the first strand 23 and / or second strand 25th is, in particular, whether a control of the supply pressures of the first line 23 and / or second strand 25th it is allowed whether there is an error and / or whether emergency measures, in particular an emergency shutdown of the first line 23 and / or second strand 25th and / or the fuel cell system 1 to be carried out.

Ferner wird dem Zentralrechner 17 zumindest eine Alterungsinformation 31 der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle 3,5 übermittelt, wobei aus der Alterungsinformation 31 ein Alter der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle 3,5, insbesondere jedes Alter von jeder Brennstoffzelle 3,5, bestimmbar ist. Zur Bestimmung des Alters wird dabei als Alterungsinformation bevorzugt ein Wirkungsgrad der ersten und/oder zweiten Brennstoffzelle 3,5 verwendet.Furthermore, the central computer 17th at least one aging information 31 of the first and / or second fuel cell 3, 5, wherein from the aging information 31 an age of the first and / or second fuel cell 3.5, in particular each age of each fuel cell 3.5, can be determined. To determine the age, an efficiency of the first and / or second fuel cell 3.5 is preferably used as aging information.

Aus der gesamten Soll-Leistung PSoll, der gesamten Ist-Leistung PIst, der ersten Ist-Leistung PIst1, der zweiten Ist-Leistung PIst2, der Alterungsinformation 31 und/oder der Statusmeldung 29 wird nun eine erste Leistungsaufteilung 33 für die Stränge des Brennstoffzellensystem, insbesondere den ersten Strang 23 und/oder zweiten Strang 25, ermittelt. Diese Ermittlung der ersten Leistungsaufteilung 33 wird, wie in 2 dargestellt, durch den Zentralrechner 17 vorgenommen. Aus der ersten Leistungsaufteilung 33 werden nun Leistungsinformationen für die jeweiligen Stränge abgeleitet, insbesondere eine erste Leistungsinformation 35 für den ersten Strang und eine zweite Leistungsinformation 37 für den zweiten Strang. Jede der Leistungsinformationen umfasst wiederrum zumindest zwei Leistungsparameter ausgewählt aus einer Soll-Spannung, einer Soll-Stromstärke und/oder einer Soll-Leistung.From the entire target power P Soll , the entire actual power P Ist , the first actual power P Ist1 , the second actual power P Ist2 , the aging information 31 and / or the status message 29 is now a first division of services 33 for the strands of the fuel cell system, especially the first strand 23 and / or second strand 25th , determined. This determination of the first division of services 33 will, as in 2 represented by the central computer 17th performed. From the first division of services 33 performance information is now derived for the respective strands, in particular first performance information 35 for the first line and a second performance information 37 for the second strand. Each of the performance information items in turn comprises at least two performance parameters selected from a target voltage, a target current intensity and / or a target output.

Gut erkennbar ist in 2, dass durch eine erste Übertragung T1 die erste Leistungsinformation 35 an den ersten Steuerrechner 19 und durch eine zweite Übertragung T2 die zweite Leistungsinformation 37 an den zweiten Steuerrechner 21 übertragen werden.It is easy to see in 2 that through an initial transfer T1 the first performance information 35 to the first control computer 19th and through a second transmission T2 the second performance information 37 to the second control computer 21 be transmitted.

Die nun folgende Verarbeitung der Leistungsinformationen 35,37 in den Steuerrechnern 19,21 ist der Übersicht halber nur für den ersten Steuerrechner 19 explizit dargestellt, wobei die Verarbeitung der der zweiten Leistungsinformation 37 in dem zweiten Steuerrechner 21 vorzugsweise auf gleiche Weise durchgeführt wird.The processing of the performance information 35, 37 that now follows in the control computers 19, 21 is, for the sake of clarity, only for the first control computer 19th explicitly shown, the processing of the second performance information 37 in the second control computer 21 is preferably carried out in the same way.

Der erste Steuerrechner 19 ermittelt nun eine zweite Leistungsaufteilung 39 für die Brennstoffzellen des ersten Strangs 23. Zusätzlich werden dem ersten Steuerrechner 19 die über die Brennstoffzellen 3,5 abfallenden Spannungen, insbesondere die erste Spannung U1 über die erste Brennstoffzelle 3 und die zweite Spannung U2 über die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2, übermittelt. Ferner werden an den ersten Steuerrechner 10 die erste Shunt-Spannung US1 und/oder die erste Stromstärke I1 übermittelt.The first tax calculator 19th now determines a second division of services 39 for the fuel cells of the first line 23 . In addition, the first control computer 19th the voltages dropping across the fuel cells 3, 5, in particular the first voltage U 1 across the first fuel cell 3 and the second voltage U 2 across the second fuel cell 5.2 , transmitted. Furthermore, the first control computer 10 the first shunt voltage U S1 and / or the first current I 1 is transmitted.

Der erste Steuerrechner 19 vergleicht nun die erste Spannung U1, die zweite Spannung U2, die erste Shunt-Spannung US1 und/oder die erste Stromstärke I1 mit der zweiten Leistungsaufteilung 39 und ermittelt so, ob eine Druckänderung 41 des ersten und/oder zweiten Versorgungsdrucks für die erste Brennstoffzelle 3 und/oder die zweite zweite Brennstoffzelle 5.2 durchgeführt werden soll, und/oder ob eine erste Schaltervorrichtung 43 des ersten Strangs 23 geöffnet werden soll. Anschließend wird die Druckänderung 41 und/oder die Öffnung 45 der ersten Schaltervorrichtung 43 durchgeführt.The first tax calculator 19th now compares the first voltage U 1 , the second voltage U 2 , the first shunt voltage U S1 and / or the first current I 1 with the second power distribution 39 and thus determines whether there is a pressure change 41 the first and / or second supply pressure for the first fuel cell 3 and / or the second second fuel cell 5.2 is to be carried out, and / or whether a first switch device 43 of the first strand 23 should be opened. Then the pressure change 41 and / or the opening 45 the first switch device 43 carried out.

Zusätzlich wird durch den ersten Steuerrechner 19 eine Überprüfung 47 durchgeführt, wobei überprüft wird, ob die ihm übermittelte erste Shunt-Spannung US1 einen Schwellwert unterschritten, insbesondere einen negativen Wert angenommen hat. Sofern der Schwellwert unterschritten ist, insbesondere sofern ein negativer Wert der ersten Shunt-Spannung US1 vorliegt, wird die Öffnung 45 der ersten Schaltervorrichtung 43 durchgeführt.In addition, the first control computer 19th a review 47 carried out, it being checked whether the first shunt voltage U S1 transmitted to it has fallen below a threshold value, in particular has assumed a negative value. If the value falls below the threshold value, in particular if a negative value of the first shunt voltage U S1 is present, the opening will take place 45 the first switch device 43 carried out.

Claims (10)

Brennstoffzellensystem (1) mit zumindest einer ersten Brennstoffzelle (3) und zumindest einer zweiten Brennstoffzelle (5), wobei zumindest eine erste Versorgungsvorrichtung (7) zur Versorgung der zumindest einen ersten Brennstoffzelle (3) mit einem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei zumindest eine zweite Versorgungsvorrichtung (9) zur Versorgung der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle (5) mit dem Oxidationsmedium eingerichtet ist, wobei das Brennstoffzellensystem (1) eine Steuerungsvorrichtung (15) aufweist, welche eingerichtet ist, um zumindest einen an der zumindest einen ersten Brennstoffzelle (3) anliegenden ersten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums und zumindest einen an der zumindest einen zweiten Brennstoffzelle (5) anliegenden zweiten Versorgungsdruck des Oxidationsmediums stufenweise oder kontinuierlich zu verstellen.Fuel cell system (1) with at least one first fuel cell (3) and at least one second fuel cell (5), at least one first supply device (7) being set up to supply the at least one first fuel cell (3) with an oxidation medium, with at least one second supply device (9) is set up to supply the at least one second fuel cell (5) with the oxidation medium, the fuel cell system (1) having a control device (15) which is set up to control at least one first fuel cell (3) adjacent to the at least one first fuel cell (3) To adjust the supply pressure of the oxidation medium and at least one second supply pressure of the oxidation medium which is applied to the at least one second fuel cell (5) in stages or continuously. Brennstoffzellensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (15) eingerichtet ist, um einen einzustellenden Sollwert des ersten Versorgungsdrucks anhand einer Stromstärke und/oder einer Spannung der zweiten Brennstoffzelle (5) zu ermitteln und einzustellen.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (15) is set up to determine and set a setpoint value to be set for the first supply pressure on the basis of a current intensity and / or a voltage of the second fuel cell (5). Brennstoffzellensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem (1) eine Erfassungsvorrichtung aufweist, welche zur Erfassung der Spannung und/oder der Stromstärke eingerichtet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell system (1) has a detection device which is set up to detect the voltage and / or the current intensity. Brennstoffzellensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine erste Brennstoffzelle (3) in einem ersten Strang (23) und die zumindest eine zweite Brennstoffzelle (5) in einem zweiten Strang (25) angeordnet ist, wobei der zweite Strang (25) bezüglich eines Stromkreises parallel zu dem ersten Strang (23) geschaltet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first fuel cell (3) is arranged in a first line (23) and the at least one second fuel cell (5) is arranged in a second line (25), the second line ( 25) is connected in parallel to the first strand (23) with respect to a circuit. Brennstoffzellensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zweite Brennstoffzelle (5) bezüglich des Stromkreises in Reihe mit der zumindest einen Brennstoffzelle (3) geschaltet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second fuel cell (5) is connected in series with the at least one fuel cell (3) with respect to the electrical circuit. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems (1), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine erste und zumindest eine zweite Brennstoffzelle mit einem Oxidationsmedium versorgt werden, wobei ein an der ersten Brennstoffzelle (3) anliegender erster Versorgungsdruck und ein an der zweiten Brennstoffzelle (5) anliegender zweiter Versorgungsdruck stufenweise oder kontinuierlich verstellt werden.Method for operating a fuel cell system (1), in particular according to one of the preceding claims, wherein at least one first and at least one second fuel cell are supplied with an oxidation medium, wherein a first supply pressure applied to the first fuel cell (3) and a second supply pressure Fuel cell (5) applied second supply pressure can be adjusted gradually or continuously. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzustellender Sollwert des ersten Versorgungsdrucks der ersten Brennstoffzelle (3) anhand einer Stromstärke und/oder einer Spannung der zweiten Brennstoffzelle (5) ermittelt wird, wobei die erste Brennstoffzelle (3) mit dem dem Sollwert entsprechenden Versorgungsdruck beaufschlagt wird.Procedure according to Claim 6 , characterized in that a setpoint value to be set for the first supply pressure of the first fuel cell (3) is determined on the basis of a current intensity and / or a voltage of the second fuel cell (5), the first fuel cell (3) being subjected to the supply pressure corresponding to the setpoint value. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brennstoffzelle (3) parallel zu der zweiten Brennstoffzelle (5) geschaltet ist und als Stromstärke die Stromstärke eines Stroms durch die zweite Brennstoffzelle (5) erfasst wird.Method according to one of the Claims 6 until 7th , characterized in that the first fuel cell (3) is connected in parallel to the second fuel cell (5) and the current intensity of a current through the second fuel cell (5) is recorded. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennstoffzelle (5) in Reihe mit der ersten Brennstoffzelle (3) geschaltet ist, wobei als Spannung ein Spannungsabfall über die zweite Brennstoffzelle (5) erfasst wird.Method according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the second fuel cell (5) is connected in series with the first fuel cell (3), a voltage drop across the second fuel cell (5) being detected as the voltage. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass überwacht wird, ob der erste und/oder zweite Versorgungsdruck einen zulässigen Maximaldruck überschreitet, wobei - bei Überschreiten des Maximaldrucks - der erste und/oder zweite Versorgungsdruck sowie die Versorgungsdrücke aller weiteren Brennstoffzellen des selben Strangs reduziert werden.Method according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that it is monitored whether the first and / or second supply pressure exceeds a permissible maximum pressure, wherein - if the maximum pressure is exceeded - the first and / or second supply pressure and the supply pressures of all other fuel cells of the same string are reduced.
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