DE102020214590A1

DE102020214590A1 - Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle

Info

Publication number: DE102020214590A1
Application number: DE102020214590.3A
Authority: DE
Inventors: Yeong-Geun Yeo; Jung-Hwan Oh; Su-Hun Yang; Seulkirom Kim
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2021-05-27
Also published as: US11870112B2; CN112838250A; US20240105977A1; US20210159524A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle umfasst: eine Abtasteinheit, ausgebildet zum Abtasten von Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen, die in einer Kraftstoffzelle umfasst sind; eine Steuereinheit, ausgebildet zum Steuern der Abtasteinheit, die die Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle gemäß einem Befehl einer übergeordneten Steuereinheit abtastet oder eine Information der abgetasteten Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen an die übergeordnete Steuereinheit überträgt; und die übergeordnete Steuereinheit, ausgebildet zum Detektieren einer Fehlerzelle durch Berechnen einer Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle basierend auf der von der Steuereinheit empfangenen Information der Spannungen, um im Wesentlichen zu verhindern, dass eine umgebende Zelle beschädigt wird, durch Anhalten eines Betriebs der Fehlerzelle, und zum Steuern der Ausgangsleistung in Echtzeit in Übereinstimmung mit einem Zustand der Kraftstoffzelle.

Description

Hintergrund
Gebiet
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle und insbesondere eine Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle, die eine Information über eine Kraftstoffzelle erfasst, die für ein genaues Steuern der Kraftstoffzelle notwendig ist, und die erfasste Information an eine übergeordnete Steuereinheit überträgt.
Diskussion des Stands der Technik
Im Allgemeinen umfasst eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Kraftstoffzelle eine Membran-Elektrodenanordnung (MEA) mit einer Katalysator-Elektrodenschicht, in der eine elektrochemische Reaktion auftritt und die an beiden Seiten einer festen Polymer-Elektrolyt-Membran angebracht ist, durch die sich Wasserstoffionen bewegen, eine Gasdiffusionsschicht (GPL), die dazu dient Reaktionsgas gleichförmig zu verteilen, und eine erzeugte elektrische Energie überträgt, eine Dichtung und ein Befestigungselement zum Aufrechterhalten einer luftdichten Abdichtung und eines geeigneten Befestigungsdrucks der Gase und des Kühlmittels.
Wenn ein Kraftstoffzellen-Stapel mittels solch einer Einheitszellen-Konfiguration montiert wird, ist eine Kombination der Membran-Elektrodenanordnung und der Gasdiffusionsschicht, die die Hauptkomponenten sind, an der innersten Seite der Einheitszelle angeordnet. Die Membran-Elektrodenanordnung hat die Katalysatorelektrodenschichten, die mit einem Katalysator beschichtet sind und an beiden Seiten der festen Polymer-Elektrolytmembran angebracht sind, sodass Wasserstoff und Sauerstoff reagieren können, das heißt eine Anode und eine Katode, und die Gasdiffusionsschicht, die Dichtung und etwas Ähnliches sind an einem äußeren Abschnitt gestapelt, bei dem die Anode und die Katode positioniert sind.
Außerhalb der Gasdiffusionsschicht ist die Bipolarplatte angeordnet, die mit einem Flussfeld versehen ist, durch das Reaktionsgas (Wasserstoff als Kraftstoff und Sauerstoff oder Luft als Oxidationsmittel) zugeführt werden und das Kühlmittel hindurchläuft. Mit solch einer Konfiguration als eine Einheitszelle werden eine Vielzahl von Einheitszellen gestapelt, werden ein Stromsammelelement, eine Isolationsplatte und Endplatten zum Stützen der gestapelten Zellen an der äußersten Seite der Einheitszellen gekoppelt und die Einheitszellen werden wiederholt gestapelt und zwischen den Endplatten befestigt, sodass der Kraftstoffzellenstapel ausgebildet wird.
Um tatsächlich ein in einem Fahrzeug benötigtes Potenzial zu erhalten, muss eine notwendige Anzahl von Einheitszellen, die zu dem erforderlichen Potenzial gehören, gestapelt werden, um den Stapel aufzubauen. Das in einer Einheitszelle erzeugte Potenzial ist ungefähr 1,3 V und eine Vielzahl von Zellen werden seriell gestapelt, um eine für einen Antrieb des Fahrzeugs benötigte Leistung zu erzeugen. Entsprechend, wenn eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit oder ein Fehler in einer der Einheitszellen auftritt, die den Kraftstoffzellenstapel bilden, wird die gesamte Leistungsfähigkeit des Kraftstoffzellenstapels verschlechtert, was in einem Phänomen resultiert, bei dem ein stabiler Betrieb nicht bereitgestellt wird.
In einem solchen Fall sind die Ausgangsspannung und der Strom der Kraftstoffzelle nicht konstant und werden gesteuert, um ständig gemäß der geforderten Leistung verändert zu werden. Somit, je schneller eine gemessene Information aktualisiert wird, desto genauer ist eine Ausgabe-Leistungssteuerung möglich.
Allerdings, wenn ein vorhandenes System zum Abtasten der Spannungsinformation der Kraftstoffzellendaten (oder einer Information) über alle Kanäle (das heißt alle Zellen) der Kraftstoffzelle abtastet und dann die abtasteten Daten an eine Steuereinheit überträgt, wählt die Steuereinheit lediglich eine benötigte Information aus den empfangenen Informationen aus und berechnet die ausgewählte Information oder überträgt die ausgewählte Information an die übergeordnete Steuereinheit. Somit tritt eine Zeitverzögerung in dem Prozess zum Erfassen und Übertragen der Daten (oder Information) aller Kanäle auf (das heißt alle Zellen der Kraftstoffzelle), was in einer Reduktion einer Steuergenauigkeit resultiert.
Weiterhin, da die Steuereinheit alle Zellwerte auslesen und berechnen muss, ist eine Auslesezeit lang und eine Kommunikationsverbrauchsenergie wird ebenso erhöht. Als eine Konsequenz kann es schwierig sein eine Diagnose schnell auszuführen und Gegenmaßnahmen für den Zustand der Kraftstoffzelle mit einer relativ großen Spannungsfluktuation durchzuführen, und die Kraftstoffzelle kann beschädigt werden.
Der Hintergrund der vorliegenden Offenbarung ist in der Offenlegung der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2016-0036422 beschrieben (veröffentlicht am 4. April 2016, mit dem Titel „Zellspannungsüberwachungssystem für Kraftstoffzellenstapel und Verfahren davon“).
Zusammenfassung
Verschiedene Ausführungsformen sind darauf gerichtet eine Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle bereitzustellen, die eine Spannungsinformation aller Zellen und einzelner Zellen einer Kraftstoffzelle abtasten kann, die für eine genaue Steuerung der Kraftstoffzelle notwendig ist, in einer Zeitdivisionsweise und die Abtastspannungsinformation an eine übergeordnete Steuereinheit unmittelbar überträgt, wodurch eine schnelle Leistungsberechnung im Vergleich zum Stand der Technik ermöglicht wird.
Verschiedene Ausführungsformen sind auf ein Bereitstellen einer Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle gerichtet, die einen Maximalwert, einen Minimalwert, einen Durchschnittswert und einen Gesamtwert von Spannungswerten messen kann, die für entsprechende Zellen einer Kraftstoffzelle vorab eingestellt sind, und die Messwerte an eine Steuereinheit überträgt, wodurch die Auslesezeit und ein Kommunikationsenergieverbrauch der Zellen der Kraftstoffzelle minimiert wird.
In einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle: eine Abtasteinheit, ausgebildet zum Abtasten von Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen, die in einer Kraftstoffzelle umfasst sind; eine Steuereinheit, ausgebildet zum Steuern der Abtasteinheit, um die Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle gemäß einem Befehl einer übergeordneten Steuereinheit abzutasten, oder eine Information der abgetasteten Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen an die übergeordnete Steuereinheit zu übertragen; und die übergeordnete Steuereinheit, ausgebildet, um eine Fehlerzelle durch Berechnen einer Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle basierend auf der Information der von der Steuereinheit empfangenen Spannungen zu detektieren, um im Wesentlichen eine Beschädigung einer umgebenden Zelle dadurch zu verhindern, dass ein Betrieb der Fehlerzelle angehalten wird, und die Ausgangsleistung in Echtzeit in Übereinstimmung mit einem Zustand der Kraftstoffzelle zu steuern.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Steuereinheit die Information der Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle in einer Zeitdivisionsweise Abtasten und die Information der Spannungen aller Zellen an die übergeordnete Steuereinheit auf ein Abtasten übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung, wenn ein Befehl AD_CS zum Abtasten einer Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle von einer übergeordneten Steuereinheit empfangen wird, kann die Steuereinheit Spannungen einer vorbestimmten Anzahl von Zellen für jede bestimmte Periode Abtasten und Sammeln, die Spannungen der vorbestimmten Anzahl von Zellen abtasten, Ausgangsspannungen aller Zellen messen und die Ausgangsspannungen an die übergeordnete Steuereinheit übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Anzahl von zu messenden Zellen für jede bestimmte Periode vorab festgelegt sein oder in dem Befehl AD CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle umfasst sein.
In der vorliegenden Offenbarung, wenn ein Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD_RD von der übergeordneten Steuereinheit eingegeben wird, kann die Steuereinheit die Spannungen von Zellen, die für jede bestimmte Periode abgetastet und gesammelt sind, auf einmal an die übergeordnete Steuereinheit übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Abtasteinheit in einer vielfachen Anzahl vorgesehen sein und kann zumindest eine Abtasteinheit ausgebildet sein, die Spannung einer jeden Zelle abzutasten, und kann eine andere Abtasteinheit ausgebildet sein die Spannungen aller Zellen abzutasten, gemäß der Steuerung der Steuereinheit.
In der vorliegenden Offenbarung, wenn der Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle von der übergeordneten Steuereinheit eingegeben ist, kann die Steuereinheit die Spannung einer jeden Zelle Abtasten und sammeln.
In der vorliegenden Offenbarung, wenn der Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD_RD von der übergeordneten Steuereinheit eingegeben wird, kann die Steuereinheit die abgetasteten und gesammelten Spannungen der entsprechenden Zellen an die übergeordnete Steuereinheit auf einmal übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung, wenn ein Abtasten/Auslesebefehl AD FC für Ausgangsspannungen aller Zellen der Kraftstoffzelle von der übergeordneten Steuereinheit eingegeben wird, kann die Steuereinheit die Ausgangsspannungen für alle Zellen der Kraftstoffzelle Abtasten und die Ausgangsspannung in unmittelbar an die übergeordnete Steuereinheit übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung kann der Abtasten/Auslesebefehl AD FC für die Ausgangsspannung aller Zellen der Kraftstoffzelle ein Befehl zum Abtasten und Auslesen der Ausgangsspannungen aller Zellen sein und kann nicht-periodisch getrennt von dem Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle ausgegeben werden.
In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle: eine Vielzahl von Abtasteinheiten, die jeweils ausgebildet sind Spannungswerte von einer oder mehreren Messzellen in einem Kraftstoffzellenstapel zu messen und einen Diagnosewert für eine Diagnose des Kraftstoffzellenstapels aus den gemessenen Spannungswerten zu detektieren; und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist eine Diagnoseinformation von dem Abtasteinheiten zu empfangen und die Diagnoseinformation an eine übergeordnete Steuereinheit zu übertragen, wobei jede der Abtasteinheiten die Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen detektiert und die Diagnosewerte an eine Abtasteinheit und/oder die Steuereinheit überträgt, die ein Übertragungsziel der Diagnosewerte ist, entsprechend einer Verbindungsbeziehung zwischen der Vielzahl von Abtasteinheiten, und, wenn Diagnosewerte von einer anderen Abtasteinheit empfangen werden, jede der Abtasteinheiten schließlich einen Diagnosewert detektiert, der an das Übertragungsziel zu übertragen ist, unter Verwendung der Diagnosewerte, die durch jede der Abtasteinheiten gemessen sind, und der Diagnosewerte, die von der anderen Abtasteinheit empfangen sind, und die schließlich detektierten Diagnosewerte an das Übertragungsziel überträgt.
In der vorliegenden Offenbarung kann die Abtasteinheit umfassen: einen Detektionsabschnitt, ausgebildet zum Detektieren der Diagnosewerte der Messzellen aus den Spannungswerten der Messzellen; einen Speicherabschnitt, ausgebildet zum Speichern der durch den Detektionsabschnitt detektierten Diagnosewerte; und einen Steuerabschnitt, ausgebildet zum Erzeugen eines Diagnosewerts, der an das Übertragungziels übertragen ist, unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Diagnosewerte und der von einer anderen Abtasteinheit empfangenen Diagnosewerte und die erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel zu übertragen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung für ein Abtasten der Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle: einen Detektionsabschnitt, ausgebildet zum Detektieren von Diagnosewerten von einer oder mehreren Messzellen in einem Kraftstoffzellenstapel aus Spannungswerten der Messzellen; einen Spannungsabschnitt, ausgebildet die durch den Detektionsabschnitt detektierten Diagnosewerte zu speichern; und einen Steuerabschnitt, ausgebildet Diagnosewerte zu erzeugen, die an ein Übertragungsziel zu übertragen sind, unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt gespeicherten Diagnosewerte und der von anderen Abtasteinheiten empfangenen Diagnosewerte, und die erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel zu übertragen, wobei der Steuerabschnitt Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen detektiert und die Diagnosewerte an eine Abtasteinheit wurde die Steuereinheit überträgt, die das Übertragungsziel ist, gemäß einer Verbindungsbeziehung dazwischen, und, wenn Diagnosewerte von anderen Abtasteinheiten empfangen sind, der Steuerabschnitt Diagnosewerte erzeugt, die an das Übertragungsziel zu übertragen sind, unter Verwendung der durch den Steuerabschnitt gemessenen Diagnosewerte und der von der anderen Abtasteinheit empfangenen Diagnosewerte, und die erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel überträgt.
In der vorliegenden Offenbarung können die an das Übertragungsziel zu übertragenden Diagnosewerte zumindest einen Maximalwert und/oder einen Minimalwert von Spannungswerten aller Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel umfassen, einen Durchschnittswert, der durch Mitteln von Spannungswerten von entsprechenden Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel erhalten wird, einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte aller Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel erhalten wird, eine Zellinformation über Zellen, in denen jeweils der Minimalwert und der Maximalwert gemessen sind, aus allen Zellen in dem Kraftstoffszellenstapel, und einer Identifikationsinformation der Abtasteinheit.
In der vorliegenden Offenbarung können die in dem Speicherabschnitt gespeicherten Diagnosewerte einen Maximalwert und einen Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen umfassen, einen Durchschnittswert, der durch Mitteln der Spannungswerte der Messzellen erhalten wird, und einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte der Messzellen erhalten wird.
In der vorliegenden Offenbarung kann für einen Maximalwert und einen Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen der Steuerabschnitt, mit jeweils den Maximalwert und dem Minimalwert, eine Zellinformation einer Zelle abstimmen, in der ein Wert jeweils gemessen ist, aus den nächsten Zellen und einer Identifikationsinformation der Abtasteinheit und die abgestimmte Information an das Übertragungszielvorrichtung übertragen.
In der vorliegenden Offenbarung kann der Steuerabschnitt den Maximalwert der Spannungswerte der Messzellen und den Maximalwert davon, der von einer anderen Abtasteinheit empfangen ist, vergleichen, um einen relativ großen Maximalwert an das Übertragungszielvorrichtung zu übertragen, den Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen und den Minimalwert davon, der von einer anderen Abtasteinheit empfangen ist, vergleichen, um einen relativ kleinen Minimalwert an das Übertragungsziel zu übertragen, an das Übertragungszielvorrichtung einen Durchschnittswert übertragen, der durch Mitteln eines Durchschnittswerts der Spannungswerte der Messzellen und eines Durchschnittswerts davon, der von einer anderen Abtasteinheit empfangen ist, überträgt und an das Übertragungszielvorrichtung in Gesamtwert überträgt, der durch Aufsummieren der Spannungswerte der Messzellen erhalten ist.
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird eine Spannungsinformation aller Zellen und einzelner Zellen einer Kraftstoffzelle, die für eine genaue Steuerung der Kraftstoffzelle notwendig ist, in einer Zeitdivisionsweise abtastet und unmittelbar an eine übergeordnete Steuereinheit übertragen, um dadurch eine schnelle Leistungsberechnung im Vergleich zum Stand der Technik zu ermöglichen.
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung werden ein Maximalwert, ein Minimalwert, ein Durchschnittswert und ein Gesamtwert von Spannungswerten von vorab eingestellten für entsprechende Zellen einer Kraftstoffzelle gemessen und an eine Steuereinheit übertragen, wodurch die Auslesezeit und ein Kommunikationsenergieverbrauch der Zellen der Kraftstoffzelle minimiert werden.
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung ist es möglich einen Schaden an einer Kraftstoffzelle zu minimieren, die eine relativ große Spannungsfluktuation aufweist, durch ermöglichen, dass eine Zustandsdiagnose schnell ausgeführt wird und für die Kraftstoffzelle gemessen wird.
Figurenliste

1 ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist ein beispielhaftes Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend dem Stand der Technik.
3 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern von Verfahren zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm zum vergleichsweise Erläutern der Differenz in einer Leistungsfähigkeit entsprechend dem Stand der Technik und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in 3.
5 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Deaktivieren einer Fehlerzelle, wenn die Fehlerzelle detektiert ist, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Deaktivieren der Fehlerzelle an einem Schaltkreis in 5.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung für ein Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt
9 ist ein Diagramm, das konzeptionell ein Verfahren zum Messen einer Spannung durch eine Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
10 ist ein Diagramm, das konzeptionell ein Verfahren zum Übertragen eines Messwerts durch eine Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt

Detaillierte Beschreibung von dargestellten Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend der vorliegenden Offenbarung mit Bezug zu den beiliegenden Figuren beschrieben.
In diesem Prozess kann die Dicke von Linien oder die Größe von Elementen, die in den Figuren gezeigt sind, zum Zweck der Klarheit und der Vereinfachung der Erläuterung übertrieben sein. Später zu beschreibende Begriffe sind Begriffe, die unter Berücksichtigung von Funktionen davon in der vorliegenden Offenbarung bestimmt sind und können entsprechend der Absicht eines Anwenders oder eines Operators oder einer Anwendung geändert werden. Entsprechend sollten solche Begriffe basierend auf der Offenbarung über die vorliegende Beschreibung definiert sein.
1 ist ein beispielhaftes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Mit Bezug zu 1 umfasst die Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend der vorliegenden Ausführungsform eine Abtasteinheit 110, eine Steuereinheit 120 und eine übergeordnete Steuereinheit 130.
Die Abtasteinheit 110 tastet eine Spannung oder Strominformation für jede Zelle und alle Zellen ab, die in der Kraftstoffzelle umfasst sind.
Die Steuereinheit 120 steuert die Abtasteinheit 110, um die Spannung oder Strominformation einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle gemäß einem Befehl der übergeordneten Steuereinheit 130 abzutasten, oder überträgt die abtastete Spannungs- oder Strominformation an die übergeordnete Steuereinheit 130.
Die übergeordnete Steuereinheit 130 (beispielsweise eine ECU und etwas Ähnliches eines Fahrzeugs) detektiert eine Fehlerzelle (einen unregelmäßigen Betrieb einer Zelle) durch Berechnen der Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle basierend auf der Spannung oder Strominformation, die von der Steuereinheit 120 empfangen ist, hält einen Betrieb der Fehlerzelle an, um im Wesentlichen zu verhindern, dass eine umgebende Zelle beschädigt wird, und steuert die Ausgangsleistung in Echtzeit entsprechend einem Zustand der Kraftstoffzelle, durch eine schnellere Leistungsberechnung als vorher.
Im Allgemeinen ist eine Spannungsinformation, die tatsächlich für eine Kraftstoffzellenstapel verwendet wird, (1) Ausgangsspannungen aller Zellen, (2) eine Durchschnittsspannung einer Zelle und (3) Maximal/Minimalzellspannungen und Zellpositionen. Aus diesen ist die wichtigste Information für die Kraftstoffzellensteuerung (1) die Ausgangsspannungen aller Zellen und (2) die Durchschnittsspannung einer Zelle zum Berechnen der Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle.
Beispielsweise, wenn (1) die Ausgangsspannungen aller Zellen oder (2) die Durchschnittspannung einer Zelle gemessen wird, kann das andere Element durch eine Berechnung entnommen werden. Somit ist es wichtig zumindest eine der Information (1) oder (2) zu erfassen. In einem solchen Fall, da der Hauptzweck einer Durchschnittsspannungsinformation einer jeden Zelle ist, um zu bestimmen, ob eine Zelle unregelmäßig ist, gibt es keine wesentliche Beschränkung in einer Abtastzeit.
Diesbezüglich wird in der vorliegenden Ausführungsform jeder Kanal (das heißt eine Durchschnittsspannung einer jeden Zelle oder Ausgangsspannungen aller Zellen) in einer Zeitdivisionsweise abtastet, wodurch die Steuereffizienz einer Ausgangsleistung für die Kraftstoffzelle verbessert wird. Weiterhin werden die Ausgangsspannungen aller Zellen abtastet und unmittelbar an die Steuereinheit 120 oder die übergeordnete Steuereinheit 130 übertragen, wodurch eine Echtzeitberechnung der Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle ermöglicht wird.
Allerdings, da ein detailliertes Verfahren, bei dem die übergeordnete Steuereinheit eines Fahrzeugs die Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle berechnet und eine Fehlerzelle (oder einen unregelmäßigen Betrieb einer Zelle) detektiert oder eine Operation zum Anhalten eines Betriebs der Fehlerzelle ein Verfahren verwenden kann, das auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Offenbarung weithin bekannt ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle durch die Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
2 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend dem Stand der Technik. Wie in (a) und (b) aus 2 dargestellt, steuert im Stand der Technik, wenn ein Spannungsabtasteinheit fehl AD_CS von der übergeordneten Steuereinheit 130 eingegeben wird, die Steuereinheit 120 die Abtasteinheit 110 (oder einen Abtast-Halbleiter) zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn (eine Durchschnittsspannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn) der Kraftstoffzelle, und tastet die Ausgangsspannungen aller Zellen ab, berechnet die Spannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn) die Durchschnittsspannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn) und die Ausgangsspannungen aller Zellen und überträgt das Berechnungsergebnis an die übergeordnete Steuereinheit 130, sodass die übergeordnete Steuereinheit 130 eine Fehlerzelle durch eine Leistungsberechnung diagnostiziert und einen Strom abtastet.
Entsprechend dem Stand der Technik ist eine Zeit (beispielsweise 20 ms) notwendig, die eine Zeit (beispielsweise 10 ms) umfasst, die zum Spannungsabtasten für alle Zellen der Kraftstoffzelle notwendig ist, eine Zeit (beispielsweise 5 ms), die für ein Übertragen einer ständig abtasteten Spannungsinformation an die Steuereinheit 120 notwendig ist, und eine Zeit (beispielsweise 5 ms), die für eine Verarbeitung (Berechnung) der abtasteten Spannungsinformation durch die Steuereinheit 120 notwendig ist. Entsprechend werden im Stand der Technik die Ausgangsspannungen aller Zellen der Kraftstoffzelle abtastet und kann eine Leistung gesteuert werden, nach lediglich einer beachtlichen Zeit (beispielsweise 20 ms), wodurch die Effizienz einer Leistungssteuerung reduziert wird.
Diesbezüglich wird in der vorliegenden Ausführungsform die Effizienz einer Ausgangsleistungssteuerung für eine Kraftstoffzelle durch Verfahren zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle verbessert, die in 3 dargestellt sind.
3 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern von Verfahren zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer ersten und einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

(a) aus 3 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern des Verfahrens zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend der ersten Ausführungsform und (b) aus 3 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern des Verfahrens zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend der zweiten Ausführungsform.

Mit Bezug zu (a) aus 3, gibt die übergeordnete Steuereinheit 130 einen Befehl AD CS zum Abtasten der Spannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn (einen Durchschnittswert einer jeden der Zellen C1 bis Cn) der Kraftstoffzelle an die Steuereinheit 120 aus und bestimmt die Anzahl N der zu messenden Zellen in einer Periode (oder einmal). Dann misst die Steuereinheit 120 die Ausgangsspannungen aller Zellen in einer Periode und überträgt die gemessenen Ausgangsspannungen an die übergeordnete Steuereinheit 130.
Die Anzahl N der zu messenden Zellen in einer Periode (oder einmal), kann vorab bestimmt werden, oder kann in dem Befehl AD CS zum Abtasten der Spannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn umfasst sein (der Durchschnittsspannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn).
Beispielsweise, wie in (a) aus 3 dargestellt, misst die Steuereinheit 120 Spannungen für zwei Zellen (N=2) in einer jeden Periode (oder einmal), misst die Ausgangsspannungen der zwei Zellen und überträgt die gemessenen Ausgangsspannungen an die übergeordnete Steuereinheit 130. Wenn ein Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD_RD von der übergeordneten Steuereinheit 130 eingegeben wird, überträgt die Steuereinheit 120 die Spannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn (die Durchschnittsspannung einer jeden der Zellen C1 bis Cn) an die übergeordnete Steuereinheit 130 auf einmal.
In (b) aus 3 kann die Spannung einer jeden Zelle (die Durchschnittsspannung einer jeden Zelle) und die Spannungen aller Zellen (die Ausgangsspannungen aller Zellen) getrennt mittels einer Vielzahl von Abtasteinheiten abtastet werden.
Mit Bezug zu (b) aus 3, gibt die übergeordnete Steuereinheit 130 einen Abtasten/Auslesebefehl AD_FC für die Ausgangsspannungen aller Zellen einer Kraftstoffzelle (das heißt einen Befehl zum Abtasten und auslesen der Ausgangsspannungen aller Zellen) an die Steuereinheit 120 aus, getrennt von einem Ausgeben eines Befehls AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn) der Durchschnittsspannung einer jeden Zelle C1 bis Cn). Wenn der Abtasten/Auslesebefehl AD_FC für die Ausgangsspannungen aller Zellen von der übergeordneten Steuereinheit 130 eingegeben wird, überträgt die Steuereinheit 120 die gemessenen Ausgangsspannungen für alle Zellen an die übergeordnete Steuereinheit 130. In einem solchen Fall kann der Abtasten/Auslesebefehl AD FC für die Ausgangsspannungen für alle Zellen der Kraftstoffzelle periodisch ausgegeben werden.
Zusätzlich, wie in (b) aus 3 dargestellt, wenn der Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn der Kraftstoffzelle (die Durchschnittsspannung einer jeden Zelle C1 bis Cn) von der übergeordneten Steuereinheit 130 eingegeben wird, tastet die Steuereinheit 120 die Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn (den Durchschnittswert einer jeden Zelle C1 bis Cn) ab. Weiterhin, wenn ein Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD RD von der übergeordneten Steuereinheit 130 eingegeben wird, überträgt die Steuereinheit 120 die gemessene Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn (Durchschnittsspannung einer jeden Zelle C1 bis Cn) an die übergeordnete Steuereinheit 130 auf einmal.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm zum vergleichsweise Erläutern der Differenz in einer Leistungsfähigkeit entsprechend dem Stand der Technik und der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in 3.
Mit Bezug zu (a) und (b) aus 4, wenn ein unregelmäßiger Betrieb einer Kraftstoffzelle auftritt und eine tatsächliche Leistung (das heißt eine tatsächlich ausgegebene Leistung) plötzlich reduziert ist, erkennt im Stand der Technik die übergeordnete Steuereinheit 130 den Zeitpunkt, bei dem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist, nur nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wie in (a) aus 4 dargestellt. Allerdings, wie in (b) aus 4 dargestellt, weist die vorliegende Ausführungsform den Vorteil darin auf, dass unmittelbar nachdem der unregelmäßige Betrieb auftritt die übergeordnete Steuereinheit 130 den Zeitpunkt erkennen kann, bei dem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist.
Indessen, mit Bezug zu (c) und (d) aus 4, falls der unregelmäßige Betrieb in der Kraftstoffzelle auftritt und dann die Kraftstoffzelle unmittelbar zu einem normalen Zustand zurückgeführt wird, beispielsweise wenn der Abschnitt, bei dem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist, kleiner als eine Zeit ist, die notwendig ist, bis die übergeordnete Steuereinheit 130 die Ausgangsspannungen für alle Zellen der Kraftstoffzelle ausliest, wie in (c) aus 4 dargestellt, erkennt die übergeordnete Steuereinheit 130 nicht den Zeitpunkt, bei dem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist. Allerdings, wie in (d) aus 4 dargestellt, weist die vorliegende Ausführungsform einen Vorteil darin auf, dass unmittelbar nachdem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist, die übergeordnete Steuereinheit 130 den Zeitpunkt erkennen kann, bei dem der unregelmäßige Betrieb aufgetreten ist.
Wie in 4 dargestellt ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich einen unregelmäßigen Betrieb einer Zelle durch erfassen einer Trennlinie für eine Gesamtleistung zu detektieren und einen sofortigen unregelmäßigen Betrieb zu überwachen ((d) aus 4) ebenso wie einen andauernden unregelmäßigen Betrieb ((b) aus 4), der zu einer Beschädigung von Zellen zugewiesen werden kann. Weiterhin kann die übergeordnete Steuereinheit 130 die Spannung einer jeden Zelle C1 bis Cn (die Durchschnittsspannung einer jeden Zelle C1 bis Cn) abtasten und dann einen unregelmäßigen Betrieb (oder eine Fehlerzelle) genauer durch einen Vergleich mit der Trennlinie für die Gesamtleistung detektieren.
5 ist ein beispielhaftes Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Deaktivieren einer Fehlerzelle, wenn die Fehlerzelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detektiert wird, und 6 ist ein Beispiel Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Deaktivieren der Fehlerzelle an einem Schaltkreis in 5.
Mit Bezug zu 5, wenn ein Fahrzeug eine Fahrt beginnt, überprüft die übergeordnete Steuereinheit 130 kontinuierlich, ob es eine Unregelmäßigkeit in einer Zelle einer Kraftstoffzelle gibt (S102), während das Fahrzeug in einem normalen Betriebsmodus (S101) fährt, und schaltet eine Fehlerzelle aus (deaktiviert diese), wenn die Fehlerzelle in der Kraftstoffzelle detektiert wird (S103).
In einem solchen Fall wird in dem Verfahren zum Ausschalten (oder Deaktivieren) der Fehlerzelle, wie in 6 dargestellt, ein Schalter, der parallel zu der Fehlerzelle bei dem Schaltkreis gehört, ausgeschaltet, um einen Schaltkreis zu bilden, der um die Fehlerzelle durch den eingeschalteten Schalter herumläuft, wodurch die Fehlerzelle ausgeschaltet wird (oder deaktiviert wird).
Wie in 5 und 6 dargestellt, kann in der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein unregelmäßiger Betrieb detektiert wird (oder eine Fehlerzelle detektiert wird), die übergeordnete Steuereinheit 130 eine fehlerhafte Zelle (das heißt die Fehlerzelle) deaktivieren, wodurch im Wesentlichen verhindert wird, das umgebende Zellen beschädigt werden, um einen Normal-Betriebsbereich zu erhöhen, und die Lebensdauer eines Zellstapels zu erhöhen.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, 9 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Messen einer Spannung durch eine Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 10 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Übertragen eines Messwerts durch eine Abtasteinheit entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konzeptionell darstellt.
Mit Bezug zu 7 umfasst die Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Abtasteinheit 110 und eine Steuereinheit 120.
Die Abtasteinheit 110 kann in einer Vielzahl gemäß der Anzahl von Zellen C in einem Kraftstoffzellenstapel installiert sein.
Die Abtasteinheit 110 ist mit einer oder mehreren Zellen C in dem Kraftstoffzellenstapel verbunden, misst Spannungen von zu messenden Zellen (nachfolgend einfach als „Messzellen“ bezeichnet) und detektiert Diagnosewerte für den Kraftstoffzellenstapel aus den gemessenen Spannungswerten.
Die Diagnosewerte sind durch Messen der Spannungen der entsprechenden Zellen C in dem Kraftstoffzellenstapel erhaltene Werte und werden in einen Selbst-Diagnosewert, der durch die Abtasteinheit 110 selbst gemessen ist, und einen Ausgabe-Diagnosewert, der basierend auf dem Selbst-Diagnosewert erzeugt ist, und einen Selbst-Diagnosewert einer anderen Abtasteinheit 110, der von einer anderen Abtasteinheit 110 empfangen ist, klassifiziert und an eine andere Abtasteinheit 110 oder die Steuereinheit 120 übertragenen, die ein Übertragungsziel des Ausgabe-Diagnosewert ist. Hierbei werden zur Vereinfachung der Beschreibung die Diagnosewerte, die in den Selbst-Diagnosewert und den Ausgabe-Diagnosewert klassifiziert sind, beschrieben.
Die Abtasteinheit 110 ist in einer Vielzahl vorgesehen, wie oben beschrieben.
Die Abtasteinheit 110 kann mit einer benachbarten Abtasteinheit 110 oder der Steuereinheit 120 verbunden sein. Beispielsweise sind die Abtasteinheiten 110 sequenziell von einer Abtasteinheit 110 eines Endknotens zu Abtasteinheiten 110 von unteren Knoten verbunden und ist eine Abtasteinheit 110 des obersten Knoten mit der Steuereinheit 120 verbunden.
Jede Abtasteinheit 110 detektiert Ausgang-Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen C in dem Kraftstoffzellenstapel und überträgt die Ausgang-Diagnosewerte an eine Abtasteinheit 110 oder die Steuereinheit 120, die Übertragungsziel der Ausgang-Diagnosewerte sind, gemäß der vorstehenden Verbindungsbeziehung.
Das heißt, die Abtasteinheit 110 des Endknotens überträgt die durch diese selbst gemessenen Selbst-Diagnosewerte an eine Abtasteinheit 110 des unteren Knoten davon.
Jede Abtasteinheit 110 von einer Abtasteinheit 110 unter der Abtasteinheit 110 des Endknotens bis zu der Abtasteinheit 110 des untersten Knotens empfängt Ausgabe-Diagnosewerte von einer benachbarten Abtasteinheit 110, erzeugt Ausgabe-Diagnosewerte erneut durch Verwenden der Ausgabe-Diagnosewerte, die von der anderen Abtasteinheit 110 empfangen sind, und Selbst-Diagnosewerten, und überträgt die neu erzeugten Ausgang-Diagnosewerte an die andere Abtasteinheit 110 des unteren Knotens davon. In einem solchen Fall überträgt die Abtasteinheit 110 des untersten Knotens die Ausgang-Diagnosewerte an die Steuereinheit 120.
Die Abtasteinheit 110 des untersten Knotens empfängt Ausgabe-Diagnosewerte von einer anderen benachbarten Abtasteinheit 110, erzeugt Ausgabe-Diagnosewerte erneut durch Verwenden der Ausgabe-Diagnosewerte, die von der anderen Abtasteinheit 110 empfangen sind, und Selbst-Diagnosewerten und überträgt die neu erzeugten Ausgabe-Diagnosewerte an die Steuereinheit 120.
Mit Bezug zu 8 bis 10 umfasst die Abtasteinheit 110 einen analog-zu-digital-Konverter (ADC) 21, einen Detektionsabschnitt 22, einen Speicherabschnitt 23 und einen Steuerabschnitt 24.
Der ADC 21 ist mit einer oder mehreren Zellen C in dem Kraftstoffzellenstapel verbunden und wandelt die Spannungen der entsprechenden Zellen C in digitale Signale um.
Eine Vielzahl von ADCs 21 kann vorgesehen sein, um mit den entsprechenden Zellen C verbunden zu werden, oder ein ADC 21 kann installiert sein, um mit der Vielzahl von Zellen C verbunden zu werden. Die Anzahl von installierten ADC 21 und das Verbindungsverfahren der ADCs 21 sind nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der ADC 21 mit einer Zelle C verbunden ist.
Der Detektionsabschnitt 22 detektiert Selbst-Diagnosewerte von Messzellen C aus den Spannungswerten, die in die digitalen Signale durch den ADC 21 umgewandelt sind.
Wie oben beschrieben, sind die Selbst-Diagnosewerte Diagnosewerte, die durch den Detektionsabschnitt 22 selbst gemessen sind. Der Detektionsabschnitt 22 ist mit einer oder mehreren Zellen C durch zumindest einen ADC 21 verbunden.
Die Selbst-Diagnosewerte umfassen einen Maximalwert und einen Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen C, einen Durchschnittswert, der durch Mitteln der Spannungswerte der Messzellen C erhalten ist, und einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte der Messzellen C erhalten ist.
Das heißt, der Detektionsabschnitt 22 empfängt die digitalen Signale von dem ADC 21, vergleicht Spannungswerte bei dem Messzeitpunkte der Messzellen C miteinander und detektiert den maximalen Wert und den minimalen Wert der Spannungswerte.
Weiter detektiert der Detektionsabschnitt 22 den Durchschnittswert durch Mitteln alle Spannungswerte der Messzellen C bei dem Messzeitpunkt davon.
Weiter detektiert der Detektionsabschnitt 22 den Gesamtwert durch Aufsummieren der Spannungswerte, die bei dem Messzeitpunkte davon gemessen sind.
In einem solchen Fall stimmt der Detektionsabschnitt 22 mit jeweils den Maximalwert und dem Minimalwert eine Zellinformation einer Zelle, von der ein Wert detektiert ist, und einer Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab. Dies dient zum Überprüfen von Zellen C, von denen der Maximalwert und dem Minimalwert jeweils detektiert sind, aus den mit dem Detektionsabschnitt 22 verbundenen Zellen C.
Beispielsweise ist der Detektionsabschnitt 22 mit der Vielzahl von Messzellen C verbunden, wie oben beschrieben, um den Maximalwert und den Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen C zu detektieren, und bestimmt, mit dem Maximalwert, und dem Minimalwert die Zellinformation einer Zelle, von der jeweils ein Wert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab.
In solch einem Fall kann der Maximalwert und dem Minimalwert aus im Wesentlichen derselben Messzellen C detektiert werden oder kann ebenso von Messzellen C, die unterschiedlich zueinander sind, detektiert werden. Wenn der Maximalwert und dem Minimalwert von zueinander unterschiedlichen Messzellen detektiert werden, kann eine Zellinformation, die mit dem Maximalwert und dem Minimalwert übereinstimmt, voneinander unterschiedlich sein. Allerdings, da jede Zelle C im Wesentlichen mit derselben Abtasteinheit 110 verbunden ist, kann die Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 dieselbe sein, selbst obwohl die Zellinformation voneinander unterschiedlich ist.
Der Speicherabschnitt 23 speichert die durch den Detektionsabschnitt 22 gemessenen Selbst-Diagnosewerte.
Der Steuerabschnitt 24 steuert den Detektionsabschnitt 22, um Selbst-Diagnosewerte für die Messzellen C zu detektieren, und überträgt die detektierten Selbst-Diagnosewerte an eine andere Abtasteinheit 110 oder die Steuereinheit 120, die Übertragungsziel sind, gemäß der Verbindungsbeziehung zwischen den Abtasteinheiten 110.
In einem solchen Fall, wenn Ausgabe-Diagnosewerte von einer anderen Abtasteinheit 110 empfangen werden, erzeugt der Steuerabschnitt 24 Ausgabe-Diagnosewerte erneut, die an ein Übertragungsziel zu übertragen sind, durch Verwenden von durch diese selbst gemessenen Selbst-Diagnosewerten und den Ausgabe-Diagnosewerten, die von der anderen Abtasteinheit 110 empfangen sind, und überträgt die neu erzeugten Ausgabe-Diagnosewerte an das Übertragungsziel.
Das heißt, der Steuerabschnitt 24 liest die in dem Speicherabschnitt 23 gespeicherten Selbst-Diagnosewerte.
Weiterhin kann der Steuerabschnitt 24 die Ausgabe-Diagnosewerte von der anderen Abtasteinheit 110 gemäß der Verbindungsbeziehung empfangen, die oben beschrieben ist.
Folglich detektiert der Steuerabschnitt 24 Ausgabe-Diagnosewerte erneut, die an das Übertragungsziel zu übertragen sind, durch Verwenden der Selbst-Diagnosewerte und der Ausgabe-Diagnosewerte.
Das heißt, der Steuerabschnitt 24 vergleicht einen Maximalwert der Selbst-Diagnosewerte und einen Maximalwert der Ausgang-Diagnosewerte, und überträgt einen relativ großen (den neu detektierten Ausgabe-Diagnosewert) der verglichenen Maximalwerte an das Übertragungsziel. In einem solchen Fall stimmt der Steuerabschnitt 24, mit dem Maximalwert die Zellinformation der Messzellen C, von der der Maximalwert (den neu detektierte Ausgang-Diagnosewerte) detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab.
Der Steuerabschnitt 24 vergleicht einen Minimalwert der Selbst-Diagnosewerte und einen Minimalwert der Ausgang-Diagnosewerte und überträgt einen relativ kleinen (den neu detektierten Ausgabe-Diagnosewert) der verglichenen Minimalwerte an das Übertragungsziel. In einem solchen Fall stimmt der Steuerabschnitt 24 mit dem Maximalwert die Zellinformation der Messzellen C, von der der Minimalwert (den neu detektierte Ausgang-Diagnosewerte) detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert erneut einen Durchschnittswert (Ausgang-Diagnosewerte) durch Mitteln eines Durchschnittswerts der Selbst-Diagnosewerte und eines Durchschnittswerts der Ausgabe-Diagnosewerte.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert erneut einen Gesamtwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Aufsummieren eines Gesamtwerts der Selbst-Diagnosewerte und eines Gesamtwert der Ausgabe-Diagnosewerte.
Wie oben beschrieben, wenn die Ausgabe-Diagnosewerte detektiert werden, überträgt der Steuerabschnitt 24 die Ausgabe-Diagnosewerte an eine andere Abtasteinheit 110 oder die Steuereinheit 120, die ein Übertragungsziel ist, entsprechend der Verbindungsbeziehung.
Wie oben beschrieben, empfängt die Steuereinheit 120 die Ausgabe-Diagnosewerte von der Abtasteinheit 110 des untersten Knotens und überträgt die Ausgabe-Diagnosewerte an die übergeordnete Steuereinheit 130.
Indessen wird der zuvor beschriebene Prozess für jede Abtasteinheit 110 ausgeführt.
Nachstehend wird mit Bezug zu 9 und 10 ein Prozess beschrieben, bei dem die Diagnosewerte in die Steuereinheit 120 eingegeben werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird zur Vereinfachung der Beschreibung ein Beispiel beschrieben, bei dem drei Abtasteinheiten 110 vorgesehen sind und in eine Abtasteinheit 110 des obersten Knoten, eine Abtasteinheit 110 des Zwischenknoten und eine Abtasteinheit 110 des untersten Knoten klassifiziert sind und die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten mit der Steuereinheit 120 verbunden ist.
Ein Betrieb der Abtasteinheit 110 des untersten Knoten wird beschrieben.
Zuerst detektiert Detektionsabschnitt 22 der Abtasteinheit 110 des obersten Knoten Selbst-Diagnosewerte. In einem solchen Fall, wenn eine Vielzahl von Messzellen C damit verbunden sind, kann der Detektionsabschnitt 22 Selbst-Diagnosewerte für entsprechende Messzellen C detektieren.
Der Speicherabschnitt 23 speichert die durch den Detektionsabschnitt 22 detektierten Selbst-Diagnosewerte.
Wenn die Anzahl von Messzellen C gleich eins ist, überträgt der Steuerabschnitt 24 den Selbst-Diagnosewert der Messzellen C an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknoten als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Andererseits, wenn eine Vielzahl von Messzellen C vorgesehen sind und eine Vielzahl von Selbst-Diagnosewerten für entsprechende Messzellen C gespeichert sind, erzeugt der Steuerabschnitt 24 Ausgabe-Diagnosewerte durch Verwenden der für die entsprechenden Messzellen C detektierten Selbst-Diagnosewerte und überträgt die erzeugten Ausgabe-Diagnosewerte an ein Übertragungsziel.
Das heißt, der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ größeren Maximalwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen von Maximalwerten der für die entsprechenden Messzellen C gemessenen Selbst-Diagnosewerte, stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Maximalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ kleineren Minimalwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen von Minimalwerte der für die entsprechenden Messzellen C gemessenen Selbst-Diagnosewerte, stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Minimalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 mittelt Durchschnittswerte (Ausgabe-Diagnosewerte) der für die entsprechenden Messzellen C gemessenen Selbst-Diagnosewerte und überträgt die Durchschnittswerte an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 summiert Gesamtwert (Ausgabe-Diagnosewerte) der für die entsprechenden Messzellen C gemessenen Selbst-Diagnosewerte auf und überträgt den aufsummierten Wert an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens beschrieben.
Zuerst detektiert der Detektionsabschnitt 22 der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens Selbst-Diagnosewerte. In einem solchen Fall, wenn eine Vielzahl von Messzellen C damit verbunden sind, kann der Detektionsabschnitt 22 Selbst-Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen C detektieren.
Der Speicherabschnitt 23 speichert durch den Detektionsabschnitt 22 detektierte Selbst-Diagnosewerte.
Wenn die Anzahl von Messzellen C gleich eins ist, erzeugt der Steuerabschnitt 24 einen Ausgabe-Diagnosewert erneut durch Verwenden eines Selbst-Diagnosewerts des Messzellen C und eines Ausgabe-Diagnosewerts, der von der Abtasteinheit 110 des Endknotens empfangen ist, und überträgt den Ausgabe-Diagnosewert an die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten.
Das heißt, der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ größeren Wert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen eines Maximalwerts des Selbst-Diagnosewerts der Messzellen C und eines Maximalwerts des Ausgabe-Diagnosewerts, stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Maximalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ kleineren Minimalwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen eines Minimalwert des Selbst-Diagnosewerts der Messzellen C und eines minimalen Werts des Ausgabe-Diagnosewerts, stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Minimalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt einen Durchschnittswert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Mitteln eines Durchschnittswerts der Selbst-Diagnosewerte der Messzellen C und eines Durchschnittswerts der Ausgabe-Diagnosewerte, überträgt den Durchschnittswert an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt einen Gesamtwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Aufsummieren eines Gesamtwerts der Selbst-Diagnosewerte der entsprechenden Messzellen C und eines Gesamtwerts der Ausgabe-Diagnosewerte und überträgt den erzeugten Gesamtwert an die Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Andererseits, wenn eine Vielzahl von Messzellen C mit der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens verbunden sind und eine Vielzahl von Selbst-Diagnosewerten für die entsprechenden Messzellen C gespeichert sind, detektiert der Steuerabschnitt 24 einen relativ größeren Maximalwert (Selbst-Diagnosewert) durch Vergleichen von Maximalwerten der Selbst-Diagnosewerte, die für die entsprechenden Messzellen C gemessen sind, und stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Maximalwert detektiert ist und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ kleineren Minimalwert (Selbst-Diagnosewert) durch Vergleichen von Minimalwerte der Selbst-Diagnosewerte, die für die entsprechenden Messzellen C gemessen sind, und stimmt mit dem Minimalwert der Zellinformation der Messzellen C, von der der Minimalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt einen Durchschnittswert (Selbst-Diagnosewert) durch Mitteln von Durchschnittswerten (Selbst-Diagnosewerte) der für die entsprechenden Messzellen gemessenen Selbst-Diagnosewerte erneut.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt erneut eine Gesamtsumme (Selbst-Diagnosewert) durch Aufsummieren von gesamten Werten (Selbst-Diagnosewerten) der für die entsprechenden Messzellen gemessenen Selbst-Diagnosewerte.
Schließlich erzeugt der Steuerabschnitt 24 erneut einen Ausgabe-Diagnosewert durch Verwenden der neu erzeugten Selbst-Diagnosewerte, wie oben beschrieben, und der Ausgabe-Diagnosewerte, die von der Abtasteinheit 110 des Endknotens empfangen sind, und überträgt den erzeugten Ausgabe-Diagnosewert an die Abtasteinheit 110 des untersten Knotens.
Das heißt, der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ größeren Maximalwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen eines Maximalwerts der neu erzeugten Selbst-Diagnosewerte und eines Maximalwerts der Ausgang-Diagnosewerte, stimmt, mit dem Maximalwert, der Zellinformation der Messzellen C, von der der Maximalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 detektiert einen relativ kleineren Minimalwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Vergleichen eines Minimalwert der neu erzeugten Selbst-Diagnosewerte und eines Minimalwerts der Ausgabe-Diagnosewerte, stimmt, mit dem Maximalwert, die Zellinformation der Messzellen C, von der der Minimalwert detektiert ist, und der Identifikationsinformation der Abtasteinheit 110 ab und überträgt die abgestimmte Information an die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt einen Durchschnittswert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Mitteln eines Durchschnittswerts der neu erzeugten Selbst-Diagnosewerte und eines Durchschnittswerts der Ausgabe-Diagnosewerte, überträgt den Durchschnittswert an die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Der Steuerabschnitt 24 erzeugt einen Gesamtwert (Ausgabe-Diagnosewert) durch Aufsummieren eines Gesamtwerts der neu erzeugten Selbst-Diagnosewerte und eines Gesamtwerts der Ausgabe-Diagnosewerte und überträgt den erzeugten Gesamtwert an die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten als einen Ausgabe-Diagnosewert.
Schließlich ist ein Betrieb der Abtasteinheit 110 des untersten Knoten im Wesentlichen identisch zu dem der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens. Allerdings empfängt der unterste Knoten die Ausgabe-Diagnosewerte von dem zwischen Knoten und überträgt schließlich erzeugte Ausgabe-Diagnosewerte an die Steuereinheit 120.
Das heißt, die Abtasteinheit 110 des untersten Knoten empfängt die Ausgabe-Diagnosewerte von der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens gemäß der Verbindungsbeziehung zwischen den Abtasteinheiten 110, erzeugt schließlich Ausgabe-Diagnosewerte durch die Ausgabe-Diagnosewerte und durch diese selbst gemessenen Selbst-Diagnosewerte und überträgt die schließlich erzeugten Ausgabe-Diagnosewerte an die Steuereinheit 120. Da die detaillierten Betriebsprozesse eines solchen Betriebs der Abtasteinheit 110 des untersten Knoten im Wesentlichen identisch zu denen der Abtasteinheit 110 des Zwischenknotens sind, mit Ausnahme lediglich eine eingegebenen/ausgegebenen Information, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug zu den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die Ausführungsformen der Offenbarung lediglich zu darstellenden Zwecken und der Fachmann versteht, dass verschiedene Modifikationen und andere äquivalente Ausführungsformen davon möglich sind. Somit sollte der wahre technische Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung durch die nachstehenden Ansprüche bestimmt sein. Weiterhin können die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Umsetzungen mit einem Verfahren oder einem Prozess, einer Vorrichtung und einem Softwareprogramm beispielsweise umgesetzt werden. Obwohl dies lediglich im Zusammenhang einer einzelnen Umsetzungsform beschrieben ist (beispielsweise als ein Verfahren beschrieben ist, können beschriebene Merkmale ebenso in einer anderen Form umgesetzt werden (beispielsweise als eine Vorrichtung oder ein Programm). Die Vorrichtung kann mit einer geeigneten Hardware, Software, Firmware und etwas Ähnlichem umgesetzt werden. Das Verfahren kann in einer Vorrichtung wie beispielsweise einem Prozessor umgesetzt werden, wobei im Allgemeinen auf eine Prozessorvorrichtung Bezug genommen wird, die einen Computer, einen Mikroprozessor, einen integrierten Schaltkreis oder eine programmierbare logische Vorrichtung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020160036422 [0009]

Claims

Eine Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle, die eine Vielzahl von Einheitszellen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: eine Abtasteinheit (110), ausgebildet zum Abtasten von Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen, die in einer Kraftstoffzelle umfasst sind; eine Steuereinheit (120), ausgebildet zum Steuern der Abtasteinheit (110), um die Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle gemäß einem Befehl einer übergeordneten Steuereinheit (130) abzutasten oder eine Information der abgetasteten Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen an die übergeordnete Steuereinheit (130) zu übertragen; und die übergeordnete Steuereinheit (130), ausgebildet zum Detektieren einer Fehlerzelle durch Berechnen einer Ausgangsleistung der Kraftstoffzelle basierend auf der Information der Spannungen, die von der Steuereinheit (120) empfangen sind, um im Wesentlichen zu verhindern, dass eine umgebende Zelle beschädigt wird, durch Anhalten eines Betriebs der Fehlerzelle, und zum Steuern die Ausgangsleistung in Echtzeit in Übereinstimmung mit einem Zustand der Kraftstoffzelle.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (120) die Information der Spannungen einer jeden Zelle und aller Zellen der Kraftstoffzelle in einer Zeitdivisionsweise abtastet und die Information der Spannungen aller Zellen an die übergeordnete Steuereinheit (130) auf ein Abtasten überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei, wenn ein Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle von der übergeordneten Steuereinheit (130) empfangen wird, die Steuereinheit (120) Spannungen einer vorbestimmten Anzahl von Zellen in jeder bestimmten Periode abtastet und sammelt, die Spannungen der vorbestimmten Anzahl von Zellen abtastet, Ausgangsspannungen aller Zellen misst und Ausgangsspannungen an die übergeordnete Steuereinheit (130) überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Anzahl von zu messenden Zellen in jeder bestimmten Periode vorab bestimmt ist oder in dem Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle umfasst ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei, wenn ein Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD_RD von der übergeordneten Steuereinheit (130) eingegeben wird, die Steuereinheit (120) die Spannungen von Zellen, die in jeder bestimmten Periode abgetastet und gesammelt sind, an die übergeordnete Steuereinheit (130) auf einmal überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Abtasteinheit (110) in einer Vielzahl vorgesehen ist und zumindest eine Abtasteinheit (110) ausgebildet ist, um die Spannung einer jeden Zelle abzutasten, und eine andere Abtasteinheit (110) ausgebildet ist, um die Spannungen aller Zellen abzutasten, unter der Steuerung der Steuereinheit (120).
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei, wenn der Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle von der übergeordneten Steuereinheit (130) eingegeben wird, die Steuereinheit (120) die Spannung einer jeden Zelle abtastet und sammelt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei, wenn der Zellen-Abtasten-Datenauslesebefehl AD_RD von der übergeordneten Steuereinheit (130) eingegeben ist, die Steuereinheit (120) die abgetasteten und gesammelten Spannungen der entsprechenden Zellen an die übergeordnete Steuereinheit (130) auf einmal überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei, wenn ein Abtasten/Auslesebefehl AD FC für Ausgangsspannungen für alle Zellen der Kraftstoffzelle von der übergeordneten Steuereinheit (130) eingegeben wird, die Steuereinheit (120) die Ausgangsspannungen aller Zellen der Kraftstoffzelle abtastet und die Ausgangsspannungen unmittelbar an die übergeordnete Steuereinheit (130) überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Abtasten/Auslesebefehl AD FC für die Ausgangsspannungen aller Zellen der Kraftstoffzelle ein Befehl zum Abtasten und Auslesen der Ausgangsspannungen aller Zellen ist und nicht-periodisch getrennt von dem Befehl AD_CS zum Abtasten der Spannung einer jeden Zelle der Kraftstoffzelle ausgegeben wird.
Eine Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle, die eine Vielzahl von Einheitszellen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: eine Vielzahl von Abtasteinheiten (110), die jeweils ausgebildet sind, um Spannungswerte von einer oder mehreren Messzellen in einem Kraftstoffzellenstapel zu messen und einen Diagnosewert für eine Diagnose des Kraftstoffzellenstapels aus den gemessenen Spannungswerten zu detektieren; und eine Steuereinheit (120), ausgebildet zum Empfangen einer Diagnoseinformation von der Abtasteinheit (110) und zum Übertragen der Diagnoseinformation an eine übergeordnete Steuereinheit (130), wobei jede der Abtasteinheiten (110) die Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen detektiert und die Diagnosewerte an eine Abtasteinheit (110) oder die Steuereinheit (120) überträgt, die ein Übertragungsziel der Diagnosewerte ist, gemäß einer Verbindungsbeziehung zwischen der Vielzahl von Abtasteinheiten (110), und, wenn Diagnosewerte von einer anderen Abtasteinheit (110) empfangen werden, jede der Abtasteinheiten (110) schließlich einen Diagnosewert detektiert, der an das Übertragungsziel zu übertragen ist, durch Verwenden der Diagnosewerte, die durch jede der Abtasteinheiten (110) gemessen sind, und der Diagnosewerte, die von der anderen Abtasteinheit (110) empfangen sind, und die schließlich detektierten Diagnosewerte an das Übertragungsziel überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Abtasteinheit (110) umfasst: einen Detektionsabschnitt (22), ausgebildet zum Detektieren der Diagnosewerte der Messzellen aus den Spannungswerten der Messzellen; einen Speicherabschnitt (23), ausgebildet zum Speichern der durch den Detektionsabschnitt (22) detektierten Diagnosewerte; und einen Steuerabschnitt (24), ausgebildet zum Erzeugen eines Diagnosewerts, der an das Übertragungsziel zu übertragen ist, unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt (23) gespeicherten Diagnosewerte und der von der anderen Abtasteinheit (110) empfangenen Diagnosewerte, und zum Übertragen der erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel.
Eine Vorrichtung zum Abtasten einer Spannungsinformation einer Kraftstoffzelle, die eine Vielzahl von Einheitszellen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: einen Detektionsabschnitt (22), ausgebildet zum Detektieren von Diagnosewerten von einer oder mehreren Messzellen in einem Kraftstoffzellenstapel aus Spannungswerten der Messzellen; ein Speicherabschnitt (23), ausgebildet zum Speichern der durch den Detektionsabschnitt (22) detektierten Diagnosewerte; und einen Steuerabschnitt (24), ausgebildet zum Erzeugen von Diagnosewerten, die an ein Übertragungsziel zu übertragen sind, unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt (23) gespeicherten Diagnosewerte und der von einer anderen Abtasteinheit (110) empfangenen Diagnosewerte, und zum Übertragen der erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel, wobei der Steuerabschnitt (24) Diagnosewerte für die entsprechenden Messzellen detektiert und die Diagnosewerte an eine Abtasteinheit (110) oder die Steuereinheit (120) überträgt, die das Übertragungsziel ist, entsprechend einer Verbindungsbeziehung dazwischen, und, wenn Diagnosewerte von einer anderen Abtasteinheit (110) empfangen werden, der Steuerabschnitt (24) Diagnosewerte erzeugt, die an das Übertragungsziel zu übertragen sind, unter Verwendung der durch den Steuerabschnitt (24) gemessenen Diagnosewerte und der von der anderen Abtasteinheit (110) empfangenen Diagnosewerte, und die erzeugten Diagnosewerte an das Übertragungsziel überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die an das Übertragungsziel zu übertragenden Diagnosewerte zumindest einen Maximalwert und einen Minimalwert von Spannungswerten aller Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel, und/oder einen Durchschnittswert, der durch Mitteln von Spannungswerten von entsprechenden Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel erhalten ist, und/oder einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte aller Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel erhalten ist, und/oder eine Zellinformation von Zellen, in denen der Maximalwert und dem Minimalwert jeweils gemessen sind, aus allen Zellen in dem Kraftstoffzellenstapel, und/oder einer Identifikationsinformation der Abtasteinheit (110) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Diagnosewerte, die in dem Speicherabschnitt (23) gespeichert sind, einen Maximalwert und einen Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen, einen Durchschnittswert, der durch Mitteln der Spannungswerte der Messzellen erhalten ist, und einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte der Messzellen erhalten ist, umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei für den Maximalwert und den Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen der Steuerabschnitt (24), mit jeweils den Maximalwert und dem Minimalwert, eine Zellinformation einer Zelle, in der jeweils ein Wert gemessen ist, aus den Messzellen, und einer Identifikationsinformation der Abtasteinheit (110) abstimmt und die abgestimmte Information an das Übertragungsziel überträgt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der Steuerabschnitt (24) den Maximalwert der Spannungswerte der Messzellen und den Maximalwert davon, der von der anderen Abtasteinheit (110) empfangen ist, vergleicht, um einen relativ großen Maximalwert an das Übertragungsziel zu übertragen, den Minimalwert der Spannungswerte der Messzellen und den Minimalwert davon, der von der anderen Abtasteinheit (110) empfangen ist, vergleicht, um einen relativ kleinen Minimalwert an das Übertragungsziel zu übertragen, an das Übertragungsziel einen Durchschnittswert, der durch Mitteln eines Durchschnittswerts der Spannungswerte der Messzellen erhalten ist, und eines Durchschnittswerts, der von der anderen Abtasteinheit (110) empfangen ist, überträgt und an das Übertragungsziel einen Gesamtwert, der durch Aufsummieren der Spannungswerte der Messzellen erhalten ist, überträgt.