DE102021003653A1 - Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system - Google Patents

Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
DE102021003653A1
DE102021003653A1 DE102021003653.0A DE102021003653A DE102021003653A1 DE 102021003653 A1 DE102021003653 A1 DE 102021003653A1 DE 102021003653 A DE102021003653 A DE 102021003653A DE 102021003653 A1 DE102021003653 A1 DE 102021003653A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
fuel cell
cell system
information
people
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021003653.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Marvin Ruf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Truck Holding AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102021003653.0A priority Critical patent/DE102021003653A1/en
Publication of DE102021003653A1 publication Critical patent/DE102021003653A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed
    • B60H1/00771—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed the input being a vehicle position or surrounding, e.g. GPS-based position or tunnel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00964—Control systems or circuits characterised by including features for automatic and non-automatic control, e.g. for changing from automatic to manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/75—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using propulsion power supplied by both fuel cells and batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/34—Cabin temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem, bei dem eine Steuervorrichtung (100) des Fahrzeugs eine Betriebsstrategie zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems abhängig von dynamisch aktualisierten Informationen einstellt, wobei die Informationen an Bord des Fahrzeugs und/oder aus externen Quellen gewonnen werden.The invention relates to a method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system, in which a control device (100) of the vehicle sets an operating strategy for connection of the fuel cell system as a function of dynamically updated information, wherein the information is obtained on board the vehicle and / or from external sources.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem.The invention relates to a method for operating an electrically driven vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system.

Bei dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein sogenanntes Range-Extender-Fahrzeug mit extern ladbarem Hochvoltenergiespeicher und einer zuschaltbaren Brennstoffzelle, welche über einen Brennstoffvorrat an Bord des Fahrzeugs betrieben wird. Dabei dient die zweite Energiequelle, die beispielsweise mit Wasserstoff versorgte Brennstoffzelle, nur zur Erzeugung zusätzlicher Energie zum Nachladen des Hochvoltenergiespeichers zur Erhöhung der Fahrzeugreichweite. Deshalb ist sie, im Gegensatz zu Hybridfahrzeugen, nicht so ausgelegt, dass sie den Antrieb versorgen kann. Ist der Hochvoltenergiespeicher vollständig entladen, kann das Fahrzeug alleine aus der Brennstoffzelle nur in einem Notbetrieb mit deutlich reduzierter Antriebsleistung betrieben werden, z.B. zur Erreichung des Straßenrands.The electrically powered vehicle is, in particular, a so-called range extender vehicle with an externally chargeable high-voltage energy store and a switchable fuel cell that is operated via a fuel supply on board the vehicle. The second energy source, the fuel cell supplied with hydrogen, for example, is only used to generate additional energy for recharging the high-voltage energy storage device to increase the vehicle range. That is why, in contrast to hybrid vehicles, it is not designed in such a way that it can supply the drive. If the high-voltage energy storage device is completely discharged, the vehicle can only be operated from the fuel cell in emergency mode with significantly reduced drive power, e.g. to reach the edge of the road.

Die DE 10 2010 039 653 A1 behandelt das Betreiben eines konventionellen Range-Extenders in einem Elektrofahrzeug, insbesondere in einem Elektroauto, mit einem elektrischen Traktionsspeicher (beispielsweise Lithium-Ionen-Akku). Der Range-Extender umfasst vorzugsweise einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten elektrischen Generator. Die Leistung des Range-Extenders kann zum Laden des elektrischen Traktionsspeichers verwendbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Leistung des Range-Extender zum Antreiben des Elektrofahrzeugs verwendbar ist.the DE 10 2010 039 653 A1 deals with the operation of a conventional range extender in an electric vehicle, especially in an electric car, with an electric traction storage device (e.g. lithium-ion battery). The range extender preferably comprises an internal combustion engine and an electrical generator coupled to the internal combustion engine. The power of the range extender can be used to charge the electrical traction storage system. Alternatively or additionally, it can be provided that the power of the range extender can be used to drive the electric vehicle.

Die DE 10 2010 039 653 A1 beschreibt dabei ein Verfahren, bei dem festgelegt wird, wann oder wo der Range-Extender auf einer vorausliegenden Route aktiviert wird. Gemäß dem Verfahren wird eine voraussichtlich benötigte Energie des Elektrofahrzeugs über vorausliegende Routenabschnitte bis zu einem Punkt einer ermittelten Fahrroute berechnet, insbesondere bis zu dem Zielpunkt oder einem mitlaufenden elektronischen Horizont des Systems. Die benötigte Energie wird vorzugsweise unter Verwendung von Informationen eines Navigationssystems berechnet.the DE 10 2010 039 653 A1 describes a procedure in which it is determined when or where the range extender is activated on a route ahead. According to the method, a presumably required energy of the electric vehicle is calculated over route sections lying ahead up to a point on a determined driving route, in particular up to the destination or an accompanying electronic horizon of the system. The required energy is preferably calculated using information from a navigation system.

Ein Range-Extender-Fahrzeug mit extern ladbarem Hochvoltenergiespeicher und Brennstoffzellensystem, das jedoch nur aus einer Quelle den Antrieb versorgt, benötigt eine Betriebsstrategie zur Koordination der beiden Quellen.A range extender vehicle with an externally chargeable high-voltage energy store and fuel cell system, which only supplies the drive from one source, requires an operating strategy to coordinate the two sources.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem, bereitzustellen.One object of the invention is to provide an improved method for operating an electrically driven vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.The aforementioned object is achieved with the features of the independent claim.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention emerge from the further claims, the description and the drawing.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem, bei dem eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs eine Betriebsstrategie zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems abhängig von dynamisch aktualisierten Informationen einstellt, wobei die Informationen an Bord des Fahrzeugs und/oder aus externen Quellen gewonnen werden.According to one aspect of the invention, a method is proposed for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system, in which a control device of the vehicle sets an operating strategy for connecting the fuel cell system depending on dynamically updated information , the information being obtained on board the vehicle and / or from external sources.

Das erfindungsgemäße Verfahren zielt auf den Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Busses, welches batterieelektrisch angetrieben wird und als Erweiterung einen sogenannten Brennstoffzellen Range Extender aufweist, also ein zuschaltbares Brennstoffzellensystem zum Nachladen des Hochvoltenergiespeichers. Dieses Brennstoffzellen-Zuschaltsystem wird genutzt um die Fahrzeugreichweite zu erhöhen ohne zu große Batterien verbauen zu müssen, da dies höchst unwirtschaftlich ist.The method according to the invention aims at the operation of a vehicle, in particular a bus, which is battery-powered and has a so-called fuel cell range extender as an extension, i.e. a switchable fuel cell system for recharging the high-voltage energy store. This fuel cell connection system is used to increase the vehicle range without having to install batteries that are too large, as this is extremely uneconomical.

Das Brennstoffzellensystem erhöht die Reichweite signifikant und erzeugt ein hohes Maß an Abwärme, welches beispielsweise für die Fahrgastklimatisierung genutzt werden kann, was insbesondere bei einem Bus sich als sehr wirtschaftlich erweisen kann.The fuel cell system increases the range significantly and generates a high level of waste heat, which can be used, for example, for passenger air conditioning, which can prove to be very economical, especially in the case of a bus.

Damit lässt sich eine Regelung der Steuervorrichtung, welche über die Zuschaltung des Brennstoffzellensystems entscheidet und üblicherweise lediglich Parameter aus der Restreichweite des Hochvoltenergiespeichers und der geplanten Fahrtroute des Busses in Betracht zieht, vorteilhaft verbessern.A regulation of the control device, which decides on the connection of the fuel cell system and usually only takes parameters from the remaining range of the high-voltage energy store and the planned route of the bus into account, can thus advantageously be improved.

Weitere Parameter, wie etwa das Personenaufkommen können einbezogen werden, wobei die Nutzung der Abwärme des Brennstoffzellensystems ein entscheidendes Mittel zur Erhöhung der Gesamtreichweite und somit der Effizienz des Busses sein kann.Other parameters, such as the number of people, can be included, whereby the use of the waste heat from the fuel cell system can be a decisive means of increasing the overall range and thus the efficiency of the bus.

Das Verfahren sieht vor, dass die Steuervorrichtung zur Entscheidung einer Zuschaltung des Brennstoffzellensystems weitere busspezifische Parameter in die Auswahl des Zeitpunktes der Zuschaltung mit einbezieht. So werden üblicherweise über eine im Bus verbaute sogenannte ITS Anlage (Intelligent Transport System) Informationen zu den Haltestellen, zu Anfahrten und die Personenanzahlen, welche über Fahrgastzählanlagen erhalten werden, aufgenommen. Diese Daten geben Aufschluss darüber, wie stark der Bus aktuell ausgelastet ist. Zusammen mit den Informationen von Temperatursensoren im Fahrzeug ergibt sich nun eine Datenbasis, welche sehr exakt bestimmen kann, wann das Fahrzeug welche Leistung für das Aufwärmen des Fahrgastbereiches zur Verfügung stellen muss.The method provides that the control device includes further bus-specific parameters in the selection of the point in time of the connection in order to decide whether to connect the fuel cell system. For example, information about the stops, approaches and the number of people, which is obtained via passenger counting systems, is usually recorded via a so-called ITS system (Intelligent Transport System) built into the bus. This data provides information about how busy the bus is currently. Together with the information from temperature sensors in the vehicle, this results in a database that can determine very precisely when the vehicle has to provide which power to warm up the passenger area.

Über einen längeren Zeitraum kann dieses System sogar für Busse ohne eingebaute Fahrgastzählanlage basierend auf statistischen Daten vorhersagen, zu welchen Zeitpunkten das Einschalten des Brennstoffzellen-Zuschaltsystems sinnvoll ist.Over a longer period of time, this system can even predict, based on statistical data, for buses without a built-in passenger counting system, when it makes sense to switch on the fuel cell connection system.

Besonders im Winter kann das Heizen des Fahrgastinnenraumes den größten Einfluss auf die Reichweite eines Elektrobusses haben, wo typischerweise eine um 45% geringere Reichweite bei -5 Grad Celsius erreichbar ist.In winter in particular, heating the passenger compartment can have the greatest impact on the range of an electric bus, where typically 45% less range can be achieved at -5 degrees Celsius.

Anstatt nun in diesem Fall also das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erst dann automatisiert einzuschalten, wenn die Reichweite des Elektrobusses nicht mehr ausreichend ist, kann die Steuervorrichtung das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem intelligent bereits zu Beginn der Fahrt aktivieren, sodass dessen Abwärme genutzt werden kann, um den Innenraum aufzuheizen und dieses danach im weiteren Fahrtbetrieb abschalten.Instead of switching on the fuel cell connection system automatically in this case when the range of the electric bus is no longer sufficient, the control device can intelligently activate the fuel cell connection system at the start of the journey so that its waste heat can be used to expand the interior and then switch it off while driving.

So ergeben sich große Potentiale für einen gesamtheitlich wirtschaftlicheren und effizienteren Betrieb des Fahrzeugs mit Brennstoffzellen-Zuschaltsystem.This results in great potential for an overall more economical and efficient operation of the vehicle with a fuel cell connection system.

Vorteilhaft lässt sich so eine energieeffizientere Betriebsstrategie für elektrische Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erzielen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine effiziente Nutzung der Abwärme des Brennstoffzellensystems erreichen. Eine Hybridstrategie des Fahrzeuges lässt sich auf diese Weise automatisieren.In this way, a more energy-efficient operating strategy for electric vehicles with a fuel cell connection system can advantageously be achieved. With the method according to the invention, efficient use of the waste heat from the fuel cell system can be achieved. A hybrid strategy of the vehicle can be automated in this way.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Brennstoffzellensystem mittels der Steuervorrichtung abhängig von fahrzeugspezifischen Parametern zum Laden des Hochvoltenergiespeichers und/oder zum Erwärmen eines Innenraums des Fahrzeugs, insbesondere automatisiert, zugeschaltet werden. Die Reichweite des Busses kann so abhängig von spezifischen Randbedingungen des Fahrzeugs wie aktuellem Ladezustand des Hochenergiespeichers, Temperatur, als auch von Randbedingungen des Betriebs wie Fahrgastanzahlen, vorgegebene Fahrtroute, optimiert werden. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise entscheiden, ob das Brennstoffzellensystem vordringlich zuerst den Hochvoltenergiespeicher nachlädt, oder erst den Fahrgastinnenraum erwärmt oder beides parallel ausführt.According to an advantageous embodiment of the method, the fuel cell system can be switched on, in particular automatically, by means of the control device depending on vehicle-specific parameters for charging the high-voltage energy store and / or for heating an interior of the vehicle. The range of the bus can thus be optimized depending on specific boundary conditions of the vehicle such as the current state of charge of the high-energy storage device, temperature, as well as boundary conditions of the operation such as the number of passengers, the given route. The control device can, for example, decide whether the fuel cell system first recharges the high-voltage energy store, or first heats the passenger compartment, or does both in parallel.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Steuervorrichtung bedarfsweise eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeugs durch Nutzen von elektrischer Energie des Hochvoltenergiespeichers und/oder durch Nutzen von Abwärme des Brennstoffzellensystems beeinflussen. Die Steuervorrichtung kann den Einsatz des Brennstoffzellensystems zweckmäßig, je nach Randbedingungen oder Anforderungen an die Einsatzplanung des Busses so steuern, dass elektrische Energie eingesetzt wird, um den Fahrgastraum über einen elektrischen Zusatzheizer zu erwärmen oder dass die Abwärme des Brennstoffzellensystems direkt genutzt wird oder dass beides genutzt wird. Eine Priorisierung kann beispielsweise über die zu erzielende Reichweite des Busses oder nach den Betriebskosten erfolgen.According to an advantageous embodiment of the method, the control device can, if necessary, influence the interior air conditioning of the vehicle by using electrical energy from the high-voltage energy store and / or by using waste heat from the fuel cell system. The control device can expediently control the use of the fuel cell system, depending on the boundary conditions or requirements for the operational planning of the bus, so that electrical energy is used to heat the passenger compartment via an electrical auxiliary heater or that the waste heat from the fuel cell system is used directly or that both are used will. A prioritization can take place, for example, based on the range of the bus to be achieved or based on the operating costs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zur Beschaffung der Informationen wenigstens eine der folgenden Informationsquellen herangezogen werden: eine Restreichweite des Hochenergiespeichers, eine geplante Fahrtroute des Fahrzeugs, eine Anzahl von Personen an Bord des Fahrzeugs, eine Außentemperatur, Klimatisierungsbedingungen an Bord des Fahrzeugs, Temperaturmesswerte im Fahrzeug, jahreszeitliche und/oder geographische Randbedingungen. So kann die Entscheidung zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems günstigerweise nach Einbezug einer Vielzahl von Informationen aus dem Fahrzeug und/oder dem aktuellen Fahrbetrieb des Busses unter verschiedenen vorzugebenden Optimierungsrandbedingungen erfolgen. Damit kann vorteilhaft eine energieeffizientere Betriebsstrategie für einen batterieelektrischen Bus mit Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erzielt werden.According to an advantageous embodiment of the method, at least one of the following information sources can be used to obtain the information: a remaining range of the high-energy storage device, a planned route of the vehicle, a number of people on board the vehicle, an outside temperature, air conditioning conditions on board the vehicle, temperature measurements in the Vehicle, seasonal and / or geographical boundary conditions. The decision to switch on the fuel cell system can advantageously be made after including a large amount of information from the vehicle and / or the current driving operation of the bus under various optimization boundary conditions to be specified. This advantageously makes it possible to achieve a more energy-efficient operating strategy for a battery-electric bus with a fuel cell connection system.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Anzahl von Personen im Fahrzeug über eine Personenzählanlage und/oder basierend auf statistischen Daten aus der geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs bestimmt werden. Diese Daten geben Aufschluss darüber, wie stark der Bus aktuell ausgelastet ist oder wie stark ausgelastet er voraussichtlich auf seiner Fahrtstrecke abhängig beispielsweise von Tageszeit, Wetter, Jahreszeit oder sonstigen Randbedingungen sein wird.According to an advantageous embodiment of the method, the number of people in the vehicle can be determined using a people counting system and / or based on statistical data from the planned route of the vehicle. This data provides information about how busy the bus is currently or how busy it is likely to be on its route, depending, for example, on the time of day, weather, season or other boundary conditions.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zur Bestimmung der Anzahl von Personen im Fahrzeug wenigstens eine der folgenden Informationsquellen herangezogen werden: Umgebungssensorik des Fahrzeugs, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder Spiegelkameras zur Bestimmung der Anzahl von Personen im Fahrzeug, WLAN-Signal-Tracker im Fahrzeug, das Nutzen von Passagier-Informationen von Dritten, insbesondere Daten von Partnern eines intermodalen Transportsystems.According to an advantageous embodiment of the method, to determine the number of People in the vehicle can use at least one of the following information sources: the vehicle's surroundings sensors, in particular ultrasonic sensors and / or mirror cameras to determine the number of people in the vehicle, WLAN signal trackers in the vehicle, the use of passenger information from third parties, in particular data from Partners of an intermodal transport system.

Personenanzahlen im Fahrzeugumfeld können alternativ mit verschiedenen Methoden detektiert werden. Zum einen kann die eigene Fahrzeugsensorik genutzt werden. Mittels von bereits heute verbauten Ultraschallsensoren und Spiegelkameras, sogenannten Mirror-Cams, können Personen im nahen Fahrzeugumfeld erfasst und gezählt werden. Spiegelkameras ersetzen bisher übliche Rückspiegel und bieten ein wesentlich größeres Gesichtsfeld, welches auf großen Displays dargestellt wird. Zum anderen können sogenannte WLAN-Signal-Tracker im Bus genutzt werden. Solche Sensoren werden eingesetzt, um die Anzahl WLAN-fähiger Telefone zu erfassen, was einen Rückschluss auf die Personenanzahl in einem definierten Radius um den Bus zulässt. Weiter können beispielsweise Passagier-Informationen der ITS Anlage (Intelligent Transport System) genutzt werden, eines Systems, bei dem verschiedene Verkehrsmittel verknüpft werden. Ein solches System misst die Anzahl an Fahrzeugzustiegen und Fahrzeugausstiegen. Alternatively, the number of people in the vicinity of the vehicle can be detected using various methods. On the one hand, the vehicle's own sensors can be used. By means of ultrasonic sensors and mirror cameras, so-called mirror cams, which are already installed today, people in the vicinity of the vehicle can be recorded and counted. Mirror cameras replace conventional rear-view mirrors and offer a much larger field of view, which is shown on large displays. On the other hand, so-called WLAN signal trackers can be used in the bus. Such sensors are used to record the number of WLAN-enabled telephones, which allows conclusions to be drawn about the number of people in a defined radius around the bus. Furthermore, for example, passenger information from the ITS (Intelligent Transport System) can be used, a system in which different means of transport are linked. Such a system measures the number of vehicle entries and exits.

Diese Informationen sind ebenfalls ein starker Indikator für die Personenanzahl in Fahrzeugnähe.This information is also a strong indicator of the number of people in the vicinity of the vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann für eine Vorhersage, wann welche Leistung für das Aufwärmen eines Fahrgastbereichs des Fahrzeugs benötigt wird, eine Datenbasis aus Informationen über Haltestellen, Anfahrten und/oder Temperaturmesswerten, insbesondere von Temperatursensoren im Fahrzeug herangezogen werden. Mittels der Datenbasis kann beispielsweise sehr exakt bestimmt werden, wann das Fahrzeug welche Leistung für das Aufwärmen des Fahrgastbereiches zur Verfügung stellen muss.According to an advantageous embodiment of the method, a database of information about stops, approaches and / or temperature measurements, in particular from temperature sensors in the vehicle, can be used to predict when which power is required to warm up a passenger area of the vehicle. The database can be used, for example, to determine very precisely when the vehicle must provide which power to warm up the passenger area.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Brennstoffzellensystem vor Beginn oder am Anfang einer Fahrt zugeschaltet werden, um das Fahrzeug über die Abwärme aufzuwärmen und das Brennstoffzellensystem nach dem Aufwärmen des Fahrzeugs abgeschaltet werden. Anstatt das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erst dann automatisiert einzuschalten, wenn die Reichweite des Elektrobusses nicht mehr ausreichend ist, kann die Steuervorrichtung das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem intelligent bereits zu Beginn der Fahrt aktivieren, sodass dessen Abwärme genutzt werden kann, um den Innenraum aufzuheizen und dieses danach im weiteren Fahrtbetrieb abschalten. Eine solche Betriebsstrategie kann wirtschaftlicher sein, als den Fahrgastraum über elektrische Energie aus dem Hochvoltenergiespeicher zu erwärmen und erst später die verbrauchte Energie aus dem Brennstoffzellensystem nachzuladen.According to an advantageous embodiment of the method, the fuel cell system can be switched on before or at the beginning of a journey in order to warm up the vehicle using the waste heat and the fuel cell system can be switched off after the vehicle has warmed up. Instead of automatically switching on the fuel cell connection system only when the range of the electric bus is no longer sufficient, the control device can intelligently activate the fuel cell connection system at the beginning of the journey so that its waste heat can be used to heat the interior and then inside switch off further travel operation. Such an operating strategy can be more economical than heating the passenger compartment using electrical energy from the high-voltage energy store and only recharging the consumed energy from the fuel cell system later.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Zuschalten des Brennstoffzellensystems unter einer Randbedingung einer Erhöhung der Gesamtreichweite des Fahrzeugs erfolgen. Die Entscheidung zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems kann günstigerweise nach Einbezug einer Vielzahl von Informationen aus dem Fahrzeug und/oder dem aktuellen Fahrbetrieb des Busses unter verschiedenen vorzugebenden Optimierungsrandbedingungen erfolgen. Eine Randbedingung mit hoher Priorität kann dabei die maximal zu erzielende Gesamtreichweite des Busses sein. Damit kann vorteilhaft eine energieeffizientere Betriebsstrategie für einen batterieelektrischen Bus mit Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erzielt werden.According to an advantageous embodiment of the method, the connection of the fuel cell system can take place under a boundary condition of an increase in the total range of the vehicle. The decision to switch on the fuel cell system can advantageously be made after including a large amount of information from the vehicle and / or the current driving operation of the bus under various optimization boundary conditions to be specified. A constraint with high priority can be the maximum total range of the bus that can be achieved. This advantageously makes it possible to achieve a more energy-efficient operating strategy for a battery-electric bus with a fuel cell connection system.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann als Information eine Vorhersage basierend auf einer statistischen Auswertung aufgezeichneter fahrzeugspezifischer Daten herangezogen werden. Beispielsweise kann ein Backend in einer Zentrale auch statistisch aus aufgezeichneten Daten anderer Busse lernen und Betriebsstrategien antizipieren.According to an advantageous embodiment of the method, a prediction based on a statistical evaluation of recorded vehicle-specific data can be used as information. For example, a backend in a control center can also learn statistically from recorded data from other buses and anticipate operating strategies.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung mit Informationsquellen zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
It shows:
  • 1 a schematic representation of a control device with information sources for operating an electrically driven vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system according to an embodiment of the invention.

In der Figur sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figure, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures show only examples and are not to be understood as restrictive.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung 100 mit Informationsquellen 10, 12, 14, 16. 18, 20, 22, 24 zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a control device 100 with information sources 10 , 12th , 14th , 16 . 18, 20, 22, 24 to operate one electrically driven vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system according to an embodiment of the invention.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem, wird über eine Steuervorrichtung 100 des Fahrzeugs eine Betriebsstrategie zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems abhängig von dynamisch aktualisierten Informationen eingestellt, wobei die Informationen an Bord des Fahrzeugs und/oder aus externen Quellen gewonnen werden.By means of the method according to the invention for operating an electrically driven vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system, a control device 100 of the vehicle, an operating strategy for switching on the fuel cell system is set as a function of dynamically updated information, the information being obtained on board the vehicle and / or from external sources.

Das Verfahren sieht vor, dass die Steuervorrichtung 100 zur Entscheidung einer Zuschaltung des Brennstoffzellensystems weitere busspezifische Parameter in die Auswahl des Zeitpunktes der Zuschaltung mit einbezieht. So werden üblicherweise über eine im Bus verbaute sogenannte ITS Anlage (Intelligent Transport System) Informationen zu den Haltestellen, zu Anfahrten, also der geplanten Fahrtroute 12 und die Personenanzahlen 14, welche über Fahrgastzählanlagen erhalten werden, aufgenommen. Diese Daten geben Aufschluss darüber, wie stark der Bus aktuell ausgelastet ist. Zusammen mit den Informationen von externer Temperatursensoren 16, von Temperatursensoren im Fahrzeug, also Klimatisierungsbedingungen 18 ergibt sich nun eine Datenbasis, welche sehr exakt bestimmen kann, wann das Fahrzeug welche Leistung für das Aufwärmen des Fahrgastbereiches zur Verfügung stellen muss.The method provides that the control device 100 includes further bus-specific parameters in the selection of the point in time of the connection in order to decide whether to switch on the fuel cell system. For example, information about the stops and approaches, i.e. the planned route, is usually provided via a so-called ITS system (Intelligent Transport System) built into the bus 12th and the number of people 14th received via passenger counting systems. This data provides information about how busy the bus is currently. Together with the information from external temperature sensors 16 , from temperature sensors in the vehicle, i.e. air conditioning conditions 18th The result is a database that can determine very precisely when the vehicle has to provide which power to warm up the passenger area.

Das Brennstoffzellensystem wird dabei mittels der Steuervorrichtung 100 abhängig von fahrzeugspezifischen Parametern zum Laden des Hochvoltenergiespeichers und/oder zum Erwärmen eines Innenraums des Fahrzeugs, insbesondere automatisiert, zugeschaltet. Die Reichweite 10 des Busses kann so abhängig von spezifischen Randbedingungen des Fahrzeugs wie aktuellem Ladezustand des Hochenergiespeichers, Temperatur, als auch von Randbedingungen des Betriebs wie Fahrgastanzahlen, vorgegebene Fahrtroute, optimiert werden.The fuel cell system is controlled by means of the control device 100 switched on depending on vehicle-specific parameters for charging the high-voltage energy store and / or for heating an interior of the vehicle, in particular in an automated manner. The range 10 of the bus can be optimized depending on specific boundary conditions of the vehicle such as the current state of charge of the high-energy storage device, temperature, as well as boundary conditions of the operation such as the number of passengers, the given route.

Die Steuervorrichtung 100 kann dabei bedarfsweise eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeugs durch Nutzen von elektrischer Energie des Hochvoltenergiespeichers und/oder durch Nutzen von Abwärme des Brennstoffzellensystems beeinflussen. Die Steuervorrichtung 100 kann den Einsatz des Brennstoffzellensystems zweckmäßig, je nach Randbedingungen oder Anforderungen an die Einsatzplanung des Busses so steuern, dass elektrische Energie eingesetzt wird, um den Fahrgastraum über einen elektrischen Zusatzheizer zu erwärmen oder dass die Abwärme des Brennstoffzellensystems direkt genutzt wird oder dass beides genutzt wird.The control device 100 can, if necessary, influence the interior air conditioning of the vehicle by using electrical energy from the high-voltage energy store and / or by using waste heat from the fuel cell system. The control device 100 can appropriately control the use of the fuel cell system, depending on the boundary conditions or requirements for the operational planning of the bus, so that electrical energy is used to heat the passenger compartment via an electrical auxiliary heater or that the waste heat from the fuel cell system is used directly or that both are used.

Zur Beschaffung der Informationen kann eine Reihe von Informationsquellen herangezogen werden. So können als Information in die Steuervorrichtung 100 eine Restreichweite 10 des Hochenergiespeichers, eine geplante Fahrtroute 12 des Fahrzeugs, eine Anzahl 14 von Personen an Bord des Fahrzeugs, eine Außentemperatur 16, Klimatisierungsbedingungen 18 an Bord des Fahrzeugs, Temperaturmesswerte 20 im Fahrzeug, jahreszeitliche und/oder geographische Randbedingungen 22, 24 einfließen. A number of sources of information can be used to obtain the information. So can as information in the control device 100 a remaining range 10 of the high-energy storage system, a planned route 12th of the vehicle, a number 14th of people on board the vehicle, an outside temperature 16 , Air conditioning conditions 18th on board the vehicle, temperature readings 20th in the vehicle, seasonal and / or geographical boundary conditions 22nd , 24 flow in.

Dabei kann die Anzahl 14 von Personen im Fahrzeug über eine Personenzählanlage und/oder basierend auf statistischen Daten aus der geplanten Fahrtroute 12 des Fahrzeugs bestimmt werden. Diese Daten geben Aufschluss darüber, wie stark der Bus aktuell ausgelastet ist oder wie stark ausgelastet er voraussichtlich auf seiner Fahrtstrecke abhängig beispielsweise von Tageszeit, Wetter, Jahreszeit oder sonstigen Randbedingungen sein wird.The number can be 14th of people in the vehicle via a people counting system and / or based on statistical data from the planned route 12th of the vehicle can be determined. This data provides information about how busy the bus is currently or how busy it is likely to be on its route, depending, for example, on the time of day, weather, season or other boundary conditions.

Zur Bestimmung der Anzahl 14 von Personen im Fahrzeug können vorteilhaft weitere Informationsquellen herangezogen werden. So kann eine Umgebungssensorik des Fahrzeugs, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder Spiegelkameras zur Bestimmung der Anzahl von Personen im Fahrzeug genutzt werden. Weiter können WLAN-Signal-Tracker im Fahrzeug, genutzt werden. Außerdem ist es möglich, Passagier-Informationen von Dritten, insbesondere Daten von Partnern eines intermodalen Transportsystems zu einzubeziehen.To determine the number 14th Other sources of information can advantageously be used by people in the vehicle. Thus, an environment sensor system of the vehicle, in particular ultrasonic sensors and / or mirror cameras, can be used to determine the number of people in the vehicle. WLAN signal trackers can also be used in the vehicle. It is also possible to include passenger information from third parties, in particular data from partners in an intermodal transport system.

Personenanzahlen im Fahrzeugumfeld können mit verschiedenen Methoden detektiert werden. Zum einen kann die eigene Fahrzeugsensorik genutzt werden. Mittels von bereits heute verbauten Ultraschallsensoren und Spiegelkameras, sogenannten Mirror-Cams, können Personen im nahen Fahrzeugumfeld erfasst und gezählt werden. Spiegelkameras ersetzen bisher übliche Rückspiegel und bieten ein wesentlich größeres Gesichtsfeld, welches auf großen Displays dargestellt wird. Zum anderen können sogenannte WLAN-Signal-Tracker im Bus genutzt werden. Solche Sensoren werden eingesetzt, um die Anzahl WLAN-fähiger Telefone zu erfassen, was einen Rückschluss auf die Personenanzahl in einem definierten Radius um den Bus zulässt. Weiter können beispielsweise Passagier-Informationen der ITS Anlage (Intelligent Transport System) genutzt werden, eines Systems, bei dem verschiedene Verkehrsmittel verknüpft werden.Numbers of people in the vicinity of the vehicle can be detected using various methods. On the one hand, the vehicle's own sensors can be used. By means of ultrasonic sensors and mirror cameras, so-called mirror cams, which are already installed today, people in the vicinity of the vehicle can be recorded and counted. Mirror cameras replace conventional rear-view mirrors and offer a much larger field of view, which is shown on large displays. On the other hand, so-called WLAN signal trackers can be used in the bus. Such sensors are used to record the number of WLAN-enabled telephones, which allows conclusions to be drawn about the number of people in a defined radius around the bus. Furthermore, for example, passenger information from the ITS (Intelligent Transport System) can be used, a system in which different means of transport are linked.

Ein solches System misst die Anzahl an Fahrzeugzustiegen und Fahrzeugausstiegen und kann damit eine Anzahl 14 von Personen im Fahrzeug bestimmen. Außerdem kann damit auch eine Voraussage über eine zukünftige Anzahl von Personen im Fahrzeug gemacht werden.Such a system measures the number of vehicle entries and exits and can thus a number 14th determined by people in the vehicle. In addition, it can also be used to make a prediction about a future number of people in the vehicle.

Für eine Vorhersage, wann welche Leistung für das Aufwärmen eines Fahrgastbereichs des Fahrzeugs benötigt wird, kann so vorteilhaft eine Datenbasis aus Informationen über Haltestellen, Anfahrten und/oder Temperaturmesswerten, insbesondere von Temperatursensoren im Fahrzeug herangezogen werden.For a prediction of when and which power is required to warm up a passenger area of the vehicle, a database of information about stops, approaches and / or temperature measurements, in particular from temperature sensors in the vehicle, can be used.

Alternativ kann das Brennstoffzellensystem auch vor Beginn oder am Anfang einer Fahrt zugeschaltet werden, um das Fahrzeug über die Abwärme aufzuwärmen. Nach dem Aufwärmen des Fahrzeugs kann das Brennstoffzellensystem danach erst mal abgeschaltet werden, um es bei Bedarf zum Nachladen des Hochvoltenergiespeichers wieder einzuschalten. Anstatt das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erst dann automatisiert einzuschalten, wenn die Reichweite des Elektrobusses nicht mehr ausreichend ist, kann die Steuervorrichtung das Brennstoffzellen-Zuschaltsystem intelligent bereits zu Beginn der Fahrt aktivieren, sodass dessen Abwärme genutzt werden kann, um den Innenraum aufzuheizen und dieses danach im weiteren Fahrtbetrieb abschalten.Alternatively, the fuel cell system can also be switched on before or at the beginning of a journey in order to warm up the vehicle using the waste heat. After the vehicle has warmed up, the fuel cell system can first be switched off in order to switch it on again when necessary to recharge the high-voltage energy storage device. Instead of automatically switching on the fuel cell connection system only when the range of the electric bus is no longer sufficient, the control device can intelligently activate the fuel cell connection system at the beginning of the journey so that its waste heat can be used to heat the interior and then inside switch off further travel operation.

Das Zuschalten des Brennstoffzellensystems kann vorteilhaft unter einer Randbedingung einer Erhöhung der Gesamtreichweite des Fahrzeugs erfolgen. Eine Randbedingung mit hoher Priorität kann dabei die maximal zu erzielende Gesamtreichweite des Busses sein. Damit kann vorteilhaft eine energieeffizientere Betriebsstrategie für einen batterieelektrischen Bus mit Brennstoffzellen-Zuschaltsystem erzielt werden.The connection of the fuel cell system can advantageously take place under a boundary condition of an increase in the total range of the vehicle. A constraint with high priority can be the maximum total range of the bus that can be achieved. This advantageously makes it possible to achieve a more energy-efficient operating strategy for a battery-electric bus with a fuel cell connection system.

Als Information zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems kann auch eine Vorhersage basierend auf einer statistischen Auswertung aufgezeichneter fahrzeugspezifischer Daten herangezogen werden. Beispielsweise kann ein Backend in einer Zentrale auch statistisch aus aufgezeichneten Daten anderer Busse lernen und Betriebsstrategien antizipierenA prediction based on a statistical evaluation of recorded vehicle-specific data can also be used as information for connecting the fuel cell system. For example, a backend in a control center can also learn statistically from recorded data from other buses and anticipate operating strategies

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
RestreichweiteRemaining range
1212th
geplante Fahrtrouteplanned route
1414th
Anzahl Personen im FahrzeugNumber of people in the vehicle
1616
AußentemperaturOutside temperature
1818th
KlimatisierungsbedingungenAir conditioning conditions
2020th
TemperaturmesswerteTemperature readings
2222nd
jahreszeitliche Randbedingungenseasonal boundary conditions
2424
geographische Randbedingungengeographical boundary conditions
100100
SteuervorrichtungControl device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010039653 A1 [0003, 0004]DE 102010039653 A1 [0003, 0004]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochvoltenergiespeicher und einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines batterieelektrischen Busses mit einem Brennstoffzellen-Zuschaltsystem, bei dem eine Steuervorrichtung (100) des Fahrzeugs eine Betriebsstrategie zum Zuschalten des Brennstoffzellensystems abhängig von dynamisch aktualisierten Informationen einstellt, wobei die Informationen an Bord des Fahrzeugs und/oder aus externen Quellen gewonnen werden.A method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system, in particular a battery-electric bus with a fuel cell connection system, in which a control device (100) of the vehicle sets an operating strategy for connecting the fuel cell system as a function of dynamically updated information, the information on On-board the vehicle and / or obtained from external sources. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Brennstoffzellensystem mittels der Steuervorrichtung (100) abhängig von fahrzeugspezifischen Parametern zum Laden des Hochvoltenergiespeichers und/oder zum Erwärmen eines Innenraums des Fahrzeugs, insbesondere automatisiert, zugeschaltet wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the fuel cell system is switched on by means of the control device (100) depending on vehicle-specific parameters for charging the high-voltage energy store and / or for heating an interior of the vehicle, in particular in an automated manner. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (100) bedarfsweise eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeugs durch Nutzen von elektrischer Energie des Hochvoltenergiespeichers und/oder durch Nutzen von Abwärme des Brennstoffzellensystems beeinflusst.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein the control device (100) influences the interior air conditioning of the vehicle by using electrical energy from the high-voltage energy store and / or by using waste heat from the fuel cell system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Beschaffung der Informationen wenigstens eine der folgenden Informationsquellen herangezogen wird: eine Restreichweite (10) des Hochenergiespeichers, eine geplante Fahrtroute (12) des Fahrzeugs, eine Anzahl (14) von Personen an Bord des Fahrzeugs, eine Außentemperatur (16), Klimatisierungsbedingungen (18) an Bord des Fahrzeugs, Temperaturmesswerte (20) im Fahrzeug, jahreszeitliche und/oder geographische Randbedingungen (22, 24).Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following information sources is used to obtain the information: a remaining range (10) of the high-energy storage device, a planned route (12) of the vehicle, a number (14) of people on board the vehicle, a Outside temperature (16), air conditioning conditions (18) on board the vehicle, measured temperature values (20) in the vehicle, seasonal and / or geographical boundary conditions (22, 24). Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Anzahl (14) von Personen im Fahrzeug über eine Personenzählanlage und/oder basierend auf statistischen Daten aus der geplanten Fahrtroute (12) des Fahrzeugs bestimmt wird.Procedure according to Claim 4 , the number (14) of people in the vehicle being determined via a people counting system and / or based on statistical data from the planned route (12) of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Bestimmung der Anzahl (14) von Personen im Fahrzeug wenigstens eine der folgenden Informationsquellen herangezogen wird: - Umgebungssensorik des Fahrzeugs, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder Spiegelkameras zur Bestimmung der Anzahl von Personen im Fahrzeug, - WLAN-Signal-Tracker im Fahrzeug, - Nutzen von Passagier-Informationen von Dritten, insbesondere Daten von Partnern eines intermodalen Transportsystems.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following information sources is used to determine the number (14) of people in the vehicle: - Environment sensors of the vehicle, in particular ultrasonic sensors and / or mirror cameras to determine the number of people in the vehicle, - WiFi signal tracker in the vehicle, - Use of passenger information from third parties, in particular data from partners in an intermodal transport system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine Vorhersage, wann welche Leistung für das Aufwärmen eines Fahrgastbereichs des Fahrzeugs benötigt wird, eine Datenbasis aus Informationen über Haltestellen, Anfahrten und/oder Temperaturmesswerten, insbesondere von Temperatursensoren im Fahrzeug herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a database of information about stops, approaches and / or temperature measurements, in particular from temperature sensors in the vehicle, is used to predict when which power is required to warm up a passenger area of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Brennstoffzellensystem vor Beginn oder am Anfang einer Fahrt zugeschaltet wird, um das Fahrzeug über die Abwärme aufzuwärmen und das Brennstoffzellensystem nach dem Aufwärmen des Fahrzeugs abgeschaltet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the fuel cell system is switched on before the start or at the beginning of a journey in order to warm up the vehicle via the waste heat and the fuel cell system is switched off after the vehicle has been warmed up. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zuschalten des Brennstoffzellensystems unter einer Randbedingung einer Erhöhung der Gesamtreichweite des Fahrzeugs erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the connection of the fuel cell system takes place under a boundary condition of an increase in the total range of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Information eine Vorhersage basierend auf einer statistischen Auswertung aufgezeichneter fahrzeugspezifischer Daten herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a prediction based on a statistical evaluation of recorded vehicle-specific data is used as information.
DE102021003653.0A 2021-07-15 2021-07-15 Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system Pending DE102021003653A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003653.0A DE102021003653A1 (en) 2021-07-15 2021-07-15 Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003653.0A DE102021003653A1 (en) 2021-07-15 2021-07-15 Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021003653A1 true DE102021003653A1 (en) 2021-09-02

Family

ID=77271020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021003653.0A Pending DE102021003653A1 (en) 2021-07-15 2021-07-15 Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021003653A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4238791A3 (en) * 2022-03-01 2023-11-15 Carrier Corporation Transport refrigeration unit with multiple voltage source arrangements
DE102022206548A1 (en) 2022-06-28 2023-12-28 moriro GmbH System and method for controlling at least one drive subsystem and at least one comfort subsystem of a vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039653A1 (en) 2010-08-23 2012-02-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating range extender in electric vehicle e.g. electric car, involves activating range extender of vehicle in respective route section based on power requirement of electric vehicle with respect to travel route

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039653A1 (en) 2010-08-23 2012-02-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating range extender in electric vehicle e.g. electric car, involves activating range extender of vehicle in respective route section based on power requirement of electric vehicle with respect to travel route

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4238791A3 (en) * 2022-03-01 2023-11-15 Carrier Corporation Transport refrigeration unit with multiple voltage source arrangements
DE102022206548A1 (en) 2022-06-28 2023-12-28 moriro GmbH System and method for controlling at least one drive subsystem and at least one comfort subsystem of a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10226143B4 (en) Method for controlling a hybrid drive in a motor vehicle
DE102009048821A1 (en) Method for determining range of vehicle, particularly electric vehicle, involves considering parameter during determination of range, which is obtained from information relating to scheduled or actually traveled driving route
EP4093630A1 (en) Utility vehicle having fuel cell device
DE102012011996B4 (en) Method and device for optimizing operation of a vehicle and vehicle itself
DE102016112707A1 (en) Personalized coverage protection strategy for electrified vehicles
DE102008047923A1 (en) Operation i.e. driving operation, optimizing method for e.g. ship, involves presetting driven distance and optimizing driving operation such that loading condition of battery lies on minimum value under consideration of boundary conditions
DE102011116115A1 (en) Method for determining cruising range of vehicle i.e. electric car, involves determining cruising range of vehicle depending on driving route, recuperation events and environmental conditions e.g. temperature, on driving route
DE102011085454A1 (en) Method for controlling a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric motor and an electrical energy store, in particular for a rail vehicle, control device and hybrid drive
DE102021003653A1 (en) Method for operating an electrically powered vehicle with a high-voltage energy store and a fuel cell system
DE102016216701A1 (en) A method for operating a support system for avoiding a stoppage of a motor vehicle and motor vehicle
DE102019002739A1 (en) Method and device for the consumption-optimized operation of a vehicle and vehicle
DE102018128695A1 (en) Method for tempering a high-voltage storage system, taking into account a selected driving mode, device and vehicle
DE102008053141A1 (en) Vehicle i.e. plug-in-hybrid vehicle, battery charging method, involves charging battery dependent on time point and driving route such that battery is charged at pre-set time point with charge sufficient to drive vehicle in driving route
DE102013201563A1 (en) Control unit for energy management of onboard network of e.g. battery operated electric vehicle, has element determining occupants of vehicle, determining and utilizing operation strategy for management based on determined occupants
DE102015219232B3 (en) Method for controlling vehicle functions of a line vehicle, computer program product and line vehicle
DE102013201745A1 (en) System for controlling state of charge (SOC) of electric energy storage device in hybrid motor vehicle, has control unit that specifies certain long-term car-load condition by appropriate control of hybrid drive to reach destination
DE102016007505B4 (en) Controlling an electrical system of a hybrid vehicle
DE102019204254A1 (en) Method and battery management device for managing electrical energy stored in a traction battery and a motor vehicle with a battery management device
DE102019213753A1 (en) Method and device for operating a fuel cell system taking into account a heat requirement of a part of the means of transportation and such a means of transportation
EP3127729A2 (en) Method for controlling a passenger space air conditioning of a hybrid commercial vehicle
WO2020164860A1 (en) Method for operating a hybrid electric motor vehicle, control device and hybrid electric motor vehicle
DE102019203242A1 (en) Method for setting the mode of operation of a drive train and motor vehicle
EP4301622A1 (en) Method for predicting the operational reliability of a traction battery
DE102022212186A1 (en) Method for predicting expected load profiles to control the charging power of a battery
DE102011085457A1 (en) Method for controlling hybrid drive of rail vehicle, involves providing electronic route timetable related to route section over train control device

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE