DE112004001762B4 - Speicherung von Brennstoffzellenenergie während des Anfahrens und Abschaltens - Google Patents

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Abstract

Während des Anfahrens oder Abschaltens einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage wird die durch Verbrauch der Reaktanten erzeugte elektrische Energie entnommen durch eine Speichersteuerung (200), welche auf eine Steuerung (185) reagiert, in Form von an ein Energiespeichersystem (201) gelieferten Strom (eine Batterie). In einer Boost-Ausführung verbinden ein Induktor (205) und eine Diode (209) einen Anschluss (145) des Stapels (51) mit der Batterie. Eine elektronische Schaltung verbindet die Verbindungsstelle des Induktors und der Diode mit sowohl dem anderen Anschluss (155) des Stapels und der Batterie. Die Schaltung wird durch ein Signal (212) von einer Steuerung (185) abwechselnd aktiviert und deaktiviert, bis ausreichende Energie von dem Stapel zur Batterie übertragen wird. In einer Buck-Situation verbinden der Schalter und der Induktor (205) einen Anschluss (156) des Stapels mit der Batterie. Eine Diode verbindet die Verbindungsstelle des Schalters mit dem Induktor mit dem anderen Anschluss (155) des Brennstoffzellenstapels und der Batterie.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Speichern von elektrischer Energie aus einem Brennstoffzellenstapel während des Anfahrens und/oder Abschaltens als Alternative zum Abführen dieser Energie an eine Hilfslast oder andere spannungsbegrenzende Vorrichtungen.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass Korrosion von amorphen Kohlenstoffkatalysatorträgern und Metallkatalysatoren, welche während Anfahren und Abschalten von Polymerelektrolytmembran (PEM)-Brennstoffzellen stattfindet, zu einem permanenten Verfall der Brennstoffzellenleistungsfähigkeit führt. Es ist ebenfalls bekannt, dass die Korrosion aufgrund einer Stromumkehrsituation stattfindet, bei welcher das Kathodenpotential deutlich über 1 V höher als das Potenzial einer Standardwasserstoffelektrode sein kann. Man ist der Ansicht, dass dies verursacht wird durch die Anwesenheit von sowohl Wasserstoff als auch Luft an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Anodenströmungsfeldes. Während einer Abschaltperiode wird, es sei denn, dass eine Inertgasspülung verwendet wird, Luft langsam gleichmäßig sowohl das Anoden- als auch das Kathodenströmungsfeld der Brennstoffzelle füllen. Während des Anfahrens wird Wasserstoff in das Anodenströmungsfeld geleitet, was dazu führt, dass im Einlass des Anodenströmungsfeldes primär Wasserstoff ist, während am Auslass des Anodenströmungsfeldes primär Luft ist. Eine elektrochemische Reaktion ereignet sich zwischen der brennstoffreichen Zone im Anodenströmungsfeld und der sauerstoffreichen Zone im Anodenströmungsfeld, was bewirkt, dass sich das Potenzial der Anode im sauerstoffreichen Bereich erhöht auf das Luftpotenzial bei offener Schaltung. Dies wiederum erhöht das Potenzial der Kathode gegenüber dem luftreichen Bereich der Anode auf ein Potenzial von 1,4 bis 1,8 V gegenüber einer Standardwasserstoffelektrode. Dieses Potenzial führt zur Korrosion des Kohlenstoffbasierten Katalysatorträgers und führt zur Verringerung der Zellenleistung.
  • In der US 2002 / 0 076 582 A1 wird gezeigt, dass während frischer wasserstoffhaltiger Brennstoff durch das Anodenströmungsfeld beim Anfahren strömt und die Luft darin verdrängt, die Korrosion des Platinkatalysators und Katalysatorträgers stattfindet, während sich die Wasserstoff/Luft-Grenzfläche durch das Anodenströmungsfeld bewegt. Das Ausmaß der Korrosion wird abgemildert durch rasches Spülen der Luft mit Wasserstoff während des Anfahrens der Brennstoffzelle. In ähnlicher Weise ist bekannt, dass bei Durchleiten von Spülungsluft durch die Anode beim Abschalten eine Wasserstoff/Sauerstoff-Interaktion stattfindet, welche ein potenzielles Sicherheitsproblem darstellt und unerwünscht hohe Spannungsausschläge in den Zellen bewirken kann, wie in der US 2002 / 0 076 583 A1 beschrieben.
  • Bei Automobilanwendungen, welche 50.000 bis 100.000 Anfahr/Abschalt-Zyklen durchlaufen können, führt dies zu einem katastrophalen Leistungsverlust. Bisher umfassten Lösungen für dieses Problem das Stabilisieren des Brennstoffzellenstapels durch Spülen der Anodenströmungsfelder mit einem Inertgas, z.B. Stickstoff, und Aufrechterhalten einer Hilfslast über dem Brennstoffzellenstapel während des Abschalt- und Startprozesses.
  • Bei Automobilanwendungen ist die Verfügbarkeit eines Inertgases und der Vorrichtung, es zum Spülen zu verwenden, prohibitiv komplex und teuer. Die Verwendung einer Hilfslast erfordert Ableiten von dadurch erzeugter Wärme, welche typischerweise in einem Reservoir eines Wasserzirkulationssystems oder Kühlmittelsystems oder mit Luftkühlung stattfinden kann.
  • Die DE 197 31 250 A1 beschreibt ein Energieversorgungssystem mit einem Brennstoffzellenstapel und einer Speicherbatterie, welches eine Restladungsüberwachungseinrichtung aufweist zur Messung der Restladung der Speicherbatterie. Die Restladungsüberwachungseinrichtung erfasst die Restladung der Speicherbatterie zum Zeitpunkt eines Stoppvorgangs des Energieversorgungssystems. In dem Fall, dass die Restladung der Speicherbatterie nicht größer als ein vorbestimmter Pegel ist, laden die Brennstoffzellen kontinuierlich die Speicherbatterie auf, bis die Restladung den vorbestimmten Pegel erreicht. Das Energieversorgungssystem wird gestoppt, nachdem der Aufladevorgang der Speicherbatterie vollendet worden ist.
  • Die DE 197 32117 A1 beschreibt ebenfalls ein Energieversorgungssystem mit einem Brennstoffzellenstapel und einer Speicherbatterie beschrieben, welches eine Restladungsüberwachungseinrichtung zum Messen der Restladung der Speicherbatterie aufweist. Zum Zeitpunkt des Startens des Energieversorgungssystems erfasst die Restladungsüberwachungseinrichtung die Restladung der Speicherbatterie. Das Energieversorgungssystem schätzt den ausgegebenen elektrischen Strom der Brennstoffzellen auf der Grundlage der beobachteten Restladung der Speicherbatterie und eines für eine Hilfsmaschinerie erforderlichen Betrags elektrischer Leistung und führt auf der Grundlage des geschätzten ausgegebenen elektrischen Stroms den Brennstoffzellen erforderliche Gasmengen zu.
  • In der US 6 590 370 B1 wird ein Energiemanagementsystem beschrieben, welches die unterschiedlichen Betriebspunkte des Brennstoffzellensystems bei gleichzeitig vorhandener Batterie einstellt und kontrolliert. Die elektrische Leistung des Brennstoffzellenstapels kann dabei zum Laden der Batterie genutzt werden. Die elektrische Leistung der Batterie kann aber auch zusammen mit der elektrischen Leistung des Brennstoffzellenstapels die Last bedienen.
  • In der US 2003 / 0 091 882 A1 ist ein Brennstoffzellensystem für industrielle Anwendungen beschrieben, welches einen Schaltkreis aufweist, der die Ausgangsleistung des Brennstoffzellenstapels in Abhängigkeit der von einem Monitor erfassten Brennstoffzellenwerte einstellt bzw. reguliert.
  • Die DE 199 54 306 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur elektrischen Energieerzeugung mit der Brennstoffzelle in einem Fahrzeug. Ein Energiezwischenspeicher liefert die Energie für den Batteriestart, wird beim Betrieb der Brennstoffzelle geladen, gibt bei erhöhtem Leistungsbedarf Energie an die angeschlossenen Verbraucher des Brennstoffzellennetzes und nimmt beim Bremsen Energie auf.
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Ein Fahrzeug 150 umfasst einen Brennstoffzellenstapel 151, welcher eine Mehrzahl von benachbarten Brennstoffzellen aufweist, wobei in 1 nur eine Brennstoffzelle gezeigt ist. Die elektrische Leistung an den positiven und negativen Anschlüssen des Brennstoffzellenstapels wird verbunden durch ein paar Leitungen 155, 156 durch einen Schalter 158 mit einem Fahrzeugantriebsystem 159. Der Output ist auch durch einen Schalter 160 mit einer Hilfslast 161 in einem Reservoir 164 eines Wasserzirkulationssystems verbunden, wobei das Reservoir 164 eine Entlüftung 165 hat. Das Wasserzirkulationssystem kann ein Anpassungsventil 166, Wasserpassagen z.B. in den Wassertransportplatten 84, 86, 88, 89, einen Radiator 168 und Gebläse 169, das selektiv zum Kühlen des im System zirkulierenden Wassers betreibbar ist, und eine Wasserpumpe 170 aufweisen. Umgebungsluft an einem Einlass 173 wird durch eine Pumpe, z.B. ein Gebläse 174, zu dem Oxidationsmittelreaktantengas-Strömungsfeld der Kathode 19 bereitgestellt und dann durch ein Druck-regulierendes Ventil 175 zum Auslass 176. Wasserstoff wird von einer Quelle 179 durch ein Strömungs-regulierendes Ventil 180 zu den Brennstoffreaktantengas-Strömungsfeldern der Anode 17 und dann durch ein Druck-regulierendes Ventil 181 zum Auslass 182 geleitet. Ein Brennstoffwiederverwertungskreislauf umfasst eine Pumpe 183.
  • Eine Steuerung 185 reagiert auf den durch einen Stromdetektor 186 bestimmten Laststrom wie auch auf die Spannung an den Leitungen 155 , 156 , sie kann auch die Temperatur des Stapels über eine Leitung 187 erhalten. Die Steuerung wiederum kann das Ventil 180 über eine Leitung 190 wie auch die anderen Ventile, die Schalter 158, 160 und die Pumpen 174, 170 steuern, wie in 1 gezeigt.
  • Die Steuerung 185 reagiert auf die Start- und Geschwindigkeitssteuerungssignale von dem Fahrzeugantriebssystem 159 über die Leitungen 193 und 194 , welche signalisieren, wann der Brennstoffzellenbetrieb beginnen soll, und welche Menge an Leistung durch das Fahrzeugantriebssystem erforderlich ist. Wenn ein Anfahrsignal von dem Fahrzeugantriebssystem 159 über die Leitung 193 zur Steuerung 185 gesendet wird, bewirken Signale der Steuerung, dass die Ventile 180 , 181 und die Pumpe 183 entsprechend gesteuert werden, um Brennstoffreaktantengas an die Strömungsfelder der Anode 17 zu liefern, und das Ventil 175 und die Pumpe 174 werden entsprechend gesteuert, um Umgebungsluft an die Strömungsfelder der Kathode 19 zu liefern.
  • Wenn Brennstoff und Luft in ausreichender Menge gleichmäßig an die Zellen geliefert wird, wird eine Spannung bei offenem Schaltkreis an den Leitungen 155, 156 durch die Steuerung 185 gemessen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerung den Schalter 160 schließen, um den Brennstoffzellenstapel 151 mit der Hilfslast 161 in dem Reservoir 164 zu verbinden und kann auch den Schalter 158 schließen, um den Brennstoffzellenstapel 151 mit dem Fahrzeugantriebssystem 159 gleichzeitig oder zu einem späteren Zeitpunkt zu verbinden.
  • Wenn ein Abschaltsignal von dem Fahrzeugantriebssystem 159 empfangen wird, wird der Schalter 160 geschlossen, um die Hilfslast 161 zu verbinden, während der Schalter 158 geöffnet ist, um das Fahrzeug von der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu trennen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Zwecke der Erfindung umfassen: Eliminieren des Erfordernisses für eine Hilfslast oder andere spannungsbegrenzende Widerstandsvorrichtungen zur Kontrolle von Korrosion und Leistungsverlust beim Anfahren und Abschalten von Brennstoffzellenstapeln; Konservieren von Energie in einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage; Steuern von Brennstoffzellenreaktion während des Anfahrens und Abschaltens auf eine Weise, welche den dann vorhandenen Bedingungen nahezu entspricht; und allgemein Verfügbar-Machen von verschwendeter Energie zur Verwendung in einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsan lage.
  • Mindestens einer der vorstehend genannten Zwecke wird gelöst durch eine Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung während des Anfahrens oder Abschaltens eines Brennstoffzellenstapels wird die durch den Verbrauch der Reaktanten erzeugte überflüssige Energie in Form elektrischer Energie gewonnen und in einer Energiespeichervorrichtung gespeichert, welche mit der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage verknüpft ist. In einer Boost-Anordnung, welche nützlich ist, wenn die Spannung des Brennstoffzellenstapels geringer als die Spannung ist, bei welcher das Speichern von Energie in einer Energiespeichervorrichtung erwünscht ist, bewirkt ein elektronischer Schalter, dass sich Strom in einem Induktor aufbaut, und wenn der Schalter aus gesteuert wird, fließt der Strom weiterhin durch eine in eine Richtung leitende Vorrichtung in ein Energiespeichersystem. In einer Buck-Anordnung, welche nützlich ist, wenn die Spannung des Stapels größer ist als die Spannung, bei welcher Energie in dem Energiespeichersystem gespeichert wird, wird ein elektrischer Ausgang des Stapels verbunden mit einem elektronischen Schalter und ein Induktor mit einer Seite der Energiespeichervorrichtung verbunden, ein zweiter elektrischer Ausgang des Brennstoffzellenstapels wird mit der anderen Seite des Energiespeichersystems verbunden; eine in eine Richtung leitende Vorrichtung erstreckt sich von dem zweiten Ausgang zu dem Verbindungspunkt des elektronischen Schalters und des Induktors; wenn Anfahren oder Abschalten stattfinden soll, wird der elektronische Schalter zunächst an gesteuert, so dass Strom direkt durch den Induktor in das Energiespeichersystem strömt; dann wird der elektronische Schalter gesperrt, und Strom fließt weiter durch die in eine Richtung leitende Vorrichtung und den Induktor in das Energiespeichersystem.
  • Während des Anfahrens wird dieser Prozess für eine bestimmte Zeitdauer wiederholt oder bis der Gleichstrom sich an einem bestimmten Niveau stabilisiert oder bis eine spezifische Energiemenge übertragen ist. Während des Abschaltens wird dieser Prozess wiederholt, bis die Spannung unterhalb ein bestimmtes Niveau fällt (die Energie in der Brennstoffzelle wird abgeleitet).
  • Weiterhin ist gemäß der Erfindung in einem durch eine Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage angetriebenen elektrischen Fahrzeug das Energiespeichersystem eine Batterie, welche für regeneratives Bremsen durch das elektrische Fahrzeug verwendet wird. Das Energiespeichersystem wird allgemein nur auf bis zu 80% seiner Kapazität aufgeladen, um regeneratives Bremsen zu ermöglichen und um Speichern der Energie des Brennstoffzellenstapels infolge Anfahren oder Abschalten zu ermöglichen.
  • Andere als die oben beschriebenen Konfigurationen, welche im Folgenden detaillierter beschrieben werden, können verwendet werden, um die Erfindung zu verwirklichen. Solche Konfigurationen können die Verwendung von Isolationstransformatoren und verschiedenen Strom-Elektroniktopologien umfassen, z.B. Buck-Boost, Push-Pull, Forward und Fly back. Verschiedene Schaltvorrichtungen können auch verwendet werden, um die Erfindung zu verwirklichen.
  • Die Erfindung vermeidet das Erfordernis, Wärme abzuleiten, das Erfordernis für Hilfslasten oder andere spannungsbegrenzende Vorrichtungen und kann problemlos angepasst werden, um aktuellen Betriebsbedingungen zu entsprechen, welche beim Anfahren anders als beim Abfahren sind, und um anderen Betriebsparametern zu entsprechen.
  • Andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ihrer exemplarischen Ausführungsbeispiele, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage, welche aus dem Stand der Technik bekannt ist und eine Hilfslast zum Anfahren und Abschalten verwendet.
    • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage, welche die Energie eines Brennstoffzeilenstapels in einem Energiespeichersystem während des Anfahrens und Abschaltens gemäß der vorliegenden Erfindung speichert.
    • 3 und 4 sind schematische Diagramme einer Speichersteuerung mit Boost-Anordnung und einer Speichersteuerung mit Buck-Konfiguration gemäß der Erfindung.
    • 5 und 6 sind Kurven der Leistung gegen die Zeit.
  • Art(en) der Ausführung der Erfindung
  • Es wird auf 2 Bezug genommen. Eine Hilfslast (161, 1) wird nicht verwendet. Stattdessen verwendet eine Speichersteuerung 200 die in dem Brennstoffzellenstapel während des Anfahrens oder Abschaltens gespeicherte Energie und bringt sie zu einem Energiespeichersystem 201, welches in der vorliegenden Ausführungsform die Batterie eines elektrischen Fahrzeugs ist, welches durch das Fahrzeugantriebssystem 159 angetrieben wird. In anderen Ausführungsformen kann das Energiespeichersystem 201 eine andere Batterie, ein Kondensator oder eine andere elektrische Speichereinrichtung sein.
  • Die Speichersteuerung 200 kann die in 3 gezeigte Form annehmen, welche eine Boost-Anordnung ist, die nützlich ist, wenn die Spannungsabgabe des Stapels geringer als die Spannung ist, bei welcher Energie in dem Energiespeichersystem gespeichert werden soll. In 3 ist ein Induktor 205 in Reihe mit einem elektronischen Schalter 206 verbunden, welcher ein dipolarer Transistor mit isoliertem Gatter, wie gezeigt, oder irgendein anderer geeigneter elektronischer Schalter zwischen den elektrischen Output-Terminals 155, 156 des Brennstoffzellenstapels 151 sein kann.
  • Die Ausgabe der Speichersteuerung an eine Leitung 208 wird von der Verbindungsstelle des Induktors und des Schalters durch eine in eine Richtung leitende Vorrichtung, z.B. eine Diode 209, entnommen. Um Energie von dem Zellenstapel 151 zu transferieren, wenn dessen Ausgabespannung geringer ist als die Spannung, bei welcher Energie in der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden soll, wird der Schalter 206 zunächst durch ein Signal an einer Leitung 212 von der Steuerung 185 an gesteuert (2), so dass sich in dem Induktor 205 ein Strom aufbaut. Nach einer gewissen Zeit wird der Schalter 206 aus gesteuert, und der Strom in dem Induktor fließt weiterhin durch die Diode 209 und die Outputleitung 208 in das Energiespeichersystem 201 (2), welches eine Batterie 213 sein kann. Der Strom durch die Outputleitung 208 (und den anderen Anschluss 155 des Brennstoffzellenstapels) wird in dem Energiespeichersystem 201 gespeichert. Wenn Energie den Brennstoffzellenstapel in Form von Strom verlässt, nimmt die Spannung in dem Zellenstapel ab. Dieser Prozess wird fortgeführt, bis die erwünschte Energie dem Brennstoffzellenstapel entnommen wurde.
  • Als Beispiel des Energieverhältnisses stellt 5 dar, dass die von dem Brennstoffzellenstapel zu transferierende Energie berechnet werden kann durch Auftragen der Leistungsabgabe des Brennstoffzellenstapels, wobei die übertragene Energie durch die Fläche der Kurve repräsentiert wird. Die Menge an Energie wird repräsentiert durch die integrierte Leistung gegen die Zeit, welche durch den Brennstoffzellenstapel während eines Anfahr- oder Abschaltübergangs erzeugt wird. In diesem Fall entspricht die Energie E 15 Kilojoule, und die Leistung wird in 3 s abgeführt.
  • Gemäß der Erfindung wird die Energie nicht gleichförmig entnommen, wie in 5 gesehen werden kann. Stattdessen erreicht die Leistungsübertragung leicht ein Maximum und nimmt dann in Bezug auf die Zeit ab. In den in Bezug auf 3 und 4 beschriebenen Anordnungen wird die Energie schrittweise übertragen, da der Schalter 206 an und aus gesteuert wird, wie in 6 dargestellt.
  • In 4 ist der Schalter 206 in Reihe mit dem Induktor 205 geschaltet zwischen einem elektrischen Anschluss 156 des Brennstoffzellenstapels und des Energiespeichersystems (201, 2). Die Diode 209 ist verbunden mit dem anderen elektrischen Anschluss 155 des Brennstoffzellenstapels mit der Verbindungsstelle zwischen dem Induktor 205 und dem Schalter 206. In der Buck-Konfiguration von 4, welche verwendet wird, wenn die Spannung des Brennstoffzellenstapels höher als die Spannung ist, bei welcher Energie in dem Energiespeichersystem gespeichert werden soll, wird der Schalter 206 durch ein Signal an der Leitung 212 angeschaltet, was bewirkt, dass Strom von dem Anschluss 156 durch den Induktor 205 und in das Energiespeichersystem über die Ausgabeleitung 208 fließt. Dann wird der Schalter 206 aus gesteuert, zu welchem Zeitpunkt Strom durch die Diode 109 und den Induktor 205 über die Ausgabeleitung 208 zu dem Energiespeichersystem 201 fließt, welches in diesem Fall als Kondensator 215 dargestellt ist. Der Stromfluss durch den Schalter 206 und den Induktor 205 bewirkt, dass die Spannung des Brennstoffzellenstapels abnimmt. Der Schaltvorgang wird wiederholt, bis die erwünschte Energie aus dem Brennstoffzellenstapel entnommen wurde.
  • In den Anordnungen von 3 und 4 wird die Steuerung des Schaltens des elektronischen Schalters 206 durch das Signal an der Leitung 212 die Verwendung der Erfindung sowohl für Anschalten als auch für Abschalten ermöglichen, wobei sich die Energieanforderungen zwischen Anschalten und Abschalten unterscheiden können. Die Dimensionierung der Komponenten 205, 206, 209 wird bestimmt, um den maximal notwendigen Strom für Anfahren/Abschalten zu leiten.
  • Andere Anordnungen, insbesondere Schaltanordnungen, können verwendet werden einschließlich der Verwendung eines Isolationstransformators, welcher die Spannung schrittweise hoch oder runter bringen könnte, in Abhängigkeit des Systems, in welchem die Erfindung verwendet wird, wobei der transformierte Strom dann zum Speichern in einem Kondensator oder einer Batterie oder einem anderen geeigneten Speichersystem gleichgerichtet wird. In dieser Ausführungsform ist das Speichersystem elektrisch, aber andere Speichersysteme können verwendet werden, einschließlich mechanischer Systeme, z.B. Schwungräder.

Claims (6)

  1. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150), welche dazu ausgelegt ist, Energie zu speichern, welche von dem dazu gehörenden Brennstoffzellenstapel (151) während des Übergangs von nicht in Betrieb befindlich zu in Betrieb befindlich und umgekehrt entnommen wird, aufweisend: eine Steuerung (185), welche mit dem Brennstoffzellenstapel (151) verbunden ist und auf Signale (193, 194) reagiert, welche die Steuerung (185) empfängt, um zu bewirken, dass der Brennstoffzellenstapel (151) anfährt oder dass der Brennstoffzellenstapel (151) abschaltet; ein Energiespeichersystem (201), welches zu der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) gehört, wobei das Energiespeichersystem (201) empfänglich für elektrische Leistung ist, die ihm geliefert wird, um die entsprechende Energie zu speichern; und eine Speichersteuerung (200), welche durch die Steuerung (185) betätigt werden kann während des Anfahrens und des Abschaltens der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150), um von dem Brennstoffzellenstapel (151) erzeugte Energie in Form von elektrischer Leistung (155) zu entnehmen, wobei die elektrische Leistung an das Energiespeichersystem (201) geliefert wird, wodurch die maximale durchschnittliche Spannung in den Brennstoffzellen des Brennstoffzellenstapels (151) während des Anfahrens der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) und während des Abschaltens der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) begrenzt wird.
  2. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) nach Anspruch 1, wobei: die Speichersteuerung (200) einen Induktor (205) in Reihe mit einer in eine Richtung leitenden Vorrichtung (209), welche sich von einem elektrischen Anschluss (156) des Brennstoffzellenstapels (151) zu einem Eingang (208) des Energiespeichersystems (201) erstreckt, und einen elektronischen Schalter (206) aufweist, welcher von der Verbindungsstelle des Induktors (205) mit der in eine Richtung leitenden Vorrichtung (209) sowohl mit einem zweiten elektrischen Ausgabeanschluss (155) des Brennstoffzellenstapels (151) als auch mit einem zweiten Anschluss des Energiespeichersystems (201); verbunden ist; und wobei der elektronische Schalter (206) durch ein Signal (212) von der Steuerung (185) an und aus gesteuert wird.
  3. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) nach Anspruch 1, wobei: die Speichersteuerung (200) einen Induktor (205) in Reihe mit einer in eine Richtung leitenden Vorrichtung (209), welche sich von einem elektrischen Anschluss (155) des Brennstoffzellenstapels (151) zu einem Eingang (208) des Energiespeichersystems (201) erstreckt, und einen elektronischen Schalter (206) aufweist, welcher von der Verbindungsstelle des Induktors (205) mit der in eine Richtung leitenden Vorrichtung (209) mit einem zweiten elektrischen Ausgabeanschluss (156) des Brennstoffzellenstapels (151) verbunden ist; und wobei der elektronische Schalter (206) zyklisch an und aus gesteuert wird durch ein Signal (212) von der Steuerung (185).
  4. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) nach Anspruch 1, wobei das Energiespeichersystem (201) eine elektrische Batterie (213) umfasst.
  5. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) nach Anspruch 4, wobei die elektrische Batterie (213) auf einem Fahrzeug angeordnet ist, welches durch die Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) betrieben wird.
  6. Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (150) nach Anspruch 1, wobei das Energiespeichersystem (201) einen Kondensator (215) aufweist.
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