DE19932781A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie

Info

Publication number
DE19932781A1
DE19932781A1 DE19932781A DE19932781A DE19932781A1 DE 19932781 A1 DE19932781 A1 DE 19932781A1 DE 19932781 A DE19932781 A DE 19932781A DE 19932781 A DE19932781 A DE 19932781A DE 19932781 A1 DE19932781 A1 DE 19932781A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
battery
cell unit
electrical system
electrical
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.)
Granted
Application number
DE19932781A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19932781C2 (de
Inventor
Andreas Schell
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler 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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE19932781A priority Critical patent/DE19932781C2/de
Publication of DE19932781A1 publication Critical patent/DE19932781A1/de
Priority to EP00111161A priority patent/EP1068998B1/de
Priority to DE50007043T priority patent/DE50007043D1/de
Priority to US09/617,314 priority patent/US6593671B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19932781C2 publication Critical patent/DE19932781C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple 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
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04567—Voltage of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04955—Shut-off or shut-down of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zur Versorgung eines eine Batterie, zumindest einen elektrischen Verbraucher und ein Brennstoffzellenaggregat aufweisenden Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, wobei das Brennstoffzellenaggregat bei Unterschreiten einer voreinstellbaren Batterie-Spannungsgrenze und/oder bei Überschreiten einer voreinstellbaren Bordnetzlast aktiviert und bei Überschreiten einer voreinstellbaren Batterie-Spannungsgrenze deaktiviert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5.
Aus der DE 197 03 171 A1 ist ein Fahrzeug mit einem Antriebs- Verbrennungsmotor und einer diesem zugeordneten Energiequelle sowie mit elektrischen Verbrauchern, die durch eine Stromerzeu­ gungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden, be­ kannt, wobei die Stromerzeugungseinrichtung ein Brennstoffzel­ lenaggregat ist, das unabhängig vom Betrieb des Verbrennungsmo­ tors aktivierbar ist. Parallel zu den mittels des Brennstoff­ zellenaggregats beaufschlagbaren Verbrauchern ist eine Puffer­ batterie zur Abdeckung kurzzeitiger Bedarfsspitzen, wie sie beispielsweise beim Anlassen des Verbrennungsmotors auftreten, vorgesehen.
Aus der DE 195 23 109 ist ein mittels einer Brennkraftmaschine angetriebenes Kraftfahrzeug bekannt, welches zur Erzeugung von elektrischer Energie zum Betreiben von elektrischen Verbrau­ chern anstelle einer Lichtmaschine ein Brennstoffzellensystem aufweist. Die elektrische Energie zum Starten des Brennstoff­ zellensystems bzw. einer diesem zugeordneten Spaltanlage wird mittels einer Batterie bereitgestellt. Es ist hierbei vorgese­ hen, eine Anpassung der von den Brennstoffzellen gelieferten Ausgangsspannung zur bedarfsgerechten Versorgung der Verbrau­ cher mit elektrischer Energie mittels eines Spannungsreglers durchzuführen. Das Vorsehen eines derartigen Spannungsreglers zwischen dem Brennstoffzellensystem und dem Bordnetz erweist sich als relativ aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens bzw. ei­ ner Schaltungsanordnung, mit welcher eine Versorgung eines Bordnetzes bei Verwendung eines Brennstoffzellensystems zur Stromerzeugung in besonders einfacher Weise möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5.
Erfindungsgemäß kann auf eine Leistungselektronik zur Span­ nungsanpassung zwischen dem Brennstoffzellensystem und dem Bordnetz verzichtet werden. Dadurch, daß eine elektrische Wech­ selwirkung zwischen den einzelnen Komponenten zur Stromerzeu­ gung für ein Bordnetz vorgesehen ist, erhält man einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems. Ferner ist das Gesamtsystem ge­ genüber herkömmlichen Lösungen kostengünstiger bereitstellbar. Erfindungsgemäß ist eine unaufwendige und hierbei optimale An­ passung des Brennstoffzellensystems an eine veränderliche Stro­ manforderung seitens des Bordnetzes zur Verfügung gestellt. Ei­ ne Aufladung der Batterie mittels des Brennstoffzellenaggregats kann gleichzeitig mit oder unabhängig von einer Versorgung des Bordnetzes mit Energie durchgeführt werden. Mittels des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das Brennstoffzellenag­ gregat stets bei Nennleistung zu betreiben, da ein erzeugter Strom wahlweise auf die Batterie und/oder einen Verbraucher ab­ gebbar ist.
Das Brennstoffzellen-Aggregat wird bei Unterschreiten einer voreinstellbaren Batterie-Spannungsgrenze zum Aufladen der Bat­ terie und gegebenenfalls zur wenigstens teilweisen Versorgung des Bordnetzes mit elektrischer Energie aktiviert. Mit dieser Maßnahme ist eine optimale Ausnutzung der durch die jeweiligen Stromversorgungskomponenten zur Verfügung gestellten Energie gewährleistet. Diese Maßnahme ist insbesondere bei ausgeschal­ tetem Fahrzeugmotor vorteilhaft einsetzbar.
Ferner kann das Brennstoffzellenaggregat bei Überschreiten ei­ ner voreinstellbaren Bordnetz-Last aktiviert werden. Durch die­ se Maßnahme ist es beispielsweise möglich, eine Batterie und einen gegebenenfalls vorhandenen Generator gegenüber herkömmli­ chen Lösungen relativ klein zu dimensionieren, da bei Über­ schreiten einer vorgegebenen Bordnetz-Last das Brennstoffzel­ lenaggregat die fast bis hin zu einer maximal möglichen Lei­ stungsabgabe übernehmen kann. Weiterhin wird das Brennstoffzel­ lenaggregat bei Überschreiten einer voreinstellbaren Batterie­ spannungsgrenze deaktiviert. Durch diese Maßnahme ist es mög­ lich, die Batterie vor Überladungsschäden zu schützen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Schaltungsanordnung weist diese eine zwischen die Batterie und das Brennstoffzellenaggregat geschaltete Diode auf. Hiermit ist in einfacher Weise ein Stromfluß in nur einer Richtung zwischen dem Brennstoffzellenaggregat und der Batterie bzw. dem Bordnetz gewährleistet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind Gegenstand der Unteransprüche und der Beschreibung.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben. In dieser zeigt
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und
Fig. 2 eine Strom-Spannungs-Kennlinie einer Brennstoffzelle bei einem Einsatz zur Ladung einer Batterie.
Es sei davon ausgegangen, daß für den nun beschriebenen Fall eine mit 1 bezeichnete Brennstoffzelle motorunabhängig aktiv sein soll, d. h. der Motor des Fahrzeugs ist nicht eingeschal­ tet, und der Fahrer schaltet in diesem Zustand einen beliebigen Verbraucher (hier mit 2 bezeichnet) ein. Man erkennt, daß par­ allel zu dem Brennstoffzellenaggregat 1 eine Kraftfahrzeugbat­ terie 3 und ein Generator 4 geschaltet sind. Im beschriebenen Zustand (abgestellter Motor) wird der Generator 4 nicht einge­ setzt, weil er üblicherweise durch den Motor mechanisch ange­ trieben wird. Ein entsprechendes Betriebsverhalten ergibt sich auch, wenn gar kein Generator vorhanden ist.
Schaltet nun der Fahrer den Verbraucher 2 ein, sinkt die Span­ nung der Kraftfahrzeug-Batterie 3 mit zunehmender Entladung ab. Bei Unterschreiten einer eingestellten Spannungsgrenze wird nun das Brennstoffzellenaggregat 1 aktiviert und in die Lage ver­ setzt, elektrische Leistung abzugeben.
Das Brennstoffzellen-Aggregat 1 ist über eine Diode 5 elek­ trisch weich an das Bordnetz gekoppelt. Bei Einschalten des Brennstoffzellen-Aggregats baut dieses seine Spannung auf und übernimmt erst bei Überschreiten einer aktuellen Batteriespan­ nung die Last bis zu einer maximal möglichen Leistungsabgabe.
Ist die Last des eingeschalteten Verbrauchers 2 kleiner als die maximal mögliche Brennstoffzellenaggregat-Abgabeleistung, wird gleichzeitig zur Leistungsversorgung des Verbrauchers 2 die Batterie 3 nachgeladen. Ein derartiges Nachladen der Batterie 3 ist auch dann möglich, wenn der Verbraucher 2 ausgeschaltet ist.
Die Aufladung der Batterie 3 durch das Brennstoffzellenaggregat l erfolgt gemäß der in Fig. 2 dargestellten Strom-Spannungs­ kennlinie des Brennstoffzellenaggregats. Man erkennt, daß es zunächst zu einem relativ großen Ladestrom IBZ bei relativ ge­ ringer Ladespannung UBZ kommt. Gegen Ladeende der Batterie steigt die Spannung UBZ aufgrund des größeren Innenwiderstandes an und der von dem Brennstoffzellenaggregat abgegebene Strom IBZ wird kleiner. Um die Batterie 3 vor einem Überladungs- Schaden zu bewahren, wird das Brennstoffzellenaggregat beim Er­ reichen einer oberen Spannungsgrenze abgeschaltet.
Aufgrund der erfindungsgemäß möglichen Versorgung eines Ver­ brauchers über die Batterie 3 und/oder das Brennstoffzellenag­ gregat 1, bei gleichzeitig gegebener Möglichkeit der Aufladung der Batterie 3 mittels des Brennstoffzellenaggregats 1 ist es nicht notwendig, die aufgrund des Verbrauchers erforderliche Stromabnahme genau zu kennen. Das erfindungsgemäß beschriebene System kann in einfacher und unaufwendiger Weise auf unbekannte bzw. variable Stromanforderungen reagieren, ohne daß die Lei­ stung des Brennstoffzellenaggregats 1 (beispielsweise über Was­ serstoff- oder Luftmassenregelung) geregelt werden müßte. Auf eine Leistungselektronik zur Steuerung des Brennstoffzellenag­ gregats zur Spannungsanpassung kann daher verzichtet werden.
Bevorzugte Dimensionierungen der dargestellten Schaltungsanord­ nung werden im folgenden beispielhaft angegeben: Bei dem Bord­ netz kann es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug-Bordnetz mit einer Spannung von 17 bis 28 Volt handeln. Batterie 3 und Gene­ rator 4 können für einen 24 Volt-Betrieb ausgelegt sein. Unter der Annahme einer Leerlaufspannung der einzelnen Zellen des Brennstoffaggregats 1 von 1,06 Volt und einer entsprechenden Vollastspannung von 0,6 Volt ergibt sich bei 45 Zellen für das Brennstoffzellenaggregat eine Vollastspannung UBZ(vollast) von 27 und eine Leerlaufspannung UBZ(Leerlauf) von 48 Volt.
Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß der beispielhaft dargestellte Fall eines motorunabhängigen Betriebes des Brenn­ stoffzellenaggregats 1 in analoger Weise bei laufendem Motor, d. h. gegebenenfalls mit Betrieb des Generators 4, möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist auch bei laufendem Motor das Brennstoffzellenaggregat 1 in der Lage, das System Batterie-Generator optimal zu ergänzen.
Ein weiteres Kriterium für die Zuschaltung des Brennstoffzel­ lenaggregates 1 ist die benötigte Bordnetz-Last. Insbesondere dann, wenn aus Kostengründen die Batterie 3 beziehungsweise der Generator 4 gar nicht für eine maximale Bordnetz-Last ausgelegt ist. In diesem Fall wird das Brennstoffzellenaggregat 1 bei Überschreiten einer voreinstellbaren Bordnetz-Last aktiviert. Vorteilhafterweise entspricht diese voreinstellbare Bordnetz- Last der maximalen Bordnetz-Last bei der aktuellen Batterie­ spannung. Es ist jedoch auch möglich, die voreinstellbare Bord­ netz-Last unabhängig von der momentanen Batteriespannung vorzu­ geben. Die Zuschaltung des Brennstoffzellenaggregates 1 bei Überschreiten einer voreinstellbaren Bordnetz-Last bewirkt, daß eine schnelle Entladung der Batterie 3 vermieden wird bezie­ hungsweise daß eine ausreichende Spannungsversorgung auch bei maximaler Bordnetz-Last gewährleistet ist.
Die beiden Zuschaltkriterien voreinstellbare Batterie-Spannung und voreinstellbare Bordnetz-Last können selbstverständlich be­ liebig kombiniert werden. Weiterhin ist klar, daß bei Vorhan­ densein eines Generators 4 auch dieser zum Aufladen der Batte­ rie 3 beitragen kann und daß dementsprechend geeignete Maßnah­ men zum Schutz der Batterie 3 vor Überladung auch im Hinblick darauf getroffen werden müssen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Versorgung eines eine Batterie (3), zumindest einen elektrischen Verbraucher (2) und ein parallel zur Batte­ rie (3) angeordnetes Brennstoffzellenaggregat (1) aufweisenden Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, wobei das Brennstoffzellenaggregat (1) zumindest zeitweise zur Ver­ sorgung des Bordnetzes mit elektrischer Energie und/oder zur Aufladung der Batterie (3) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffzellenaggregat (1) bei Unterschreiten einer voreinstellbaren Batterie-Spannungsgrenze und/oder bei Über­ schreiten einer voreinstellbaren Bordnetz-Last aktiviert und bei Überschreiten einer voreinstellbaren Batterie-Spannungs­ grenze deaktiviert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die voreinstellbaren Bordnetz-Last der maximalen Bordnetz- Last bei der aktuellen Batteriespannung entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffzellenaggregat (1) auch bei ausgeschaltetem Motor des Kraftfahrzeugs aktivierbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffzellenaggregat (1) nach der Aktivierung bei konstanter Last betrieben wird.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Batterie (3), zumindest ein elektrischer Verbraucher (2), ein Brennstoffzellenaggregat (1) und gegebenenfalls ein Genera­ tor (4) parallel zueinander geschaltet sind.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwischen die Batterie (3) und das Brennstoffzellenaggregat (1) geschaltete Diode (5).
DE19932781A 1999-07-14 1999-07-14 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie Expired - Fee Related DE19932781C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19932781A DE19932781C2 (de) 1999-07-14 1999-07-14 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie
EP00111161A EP1068998B1 (de) 1999-07-14 2000-05-24 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie
DE50007043T DE50007043D1 (de) 1999-07-14 2000-05-24 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie
US09/617,314 US6593671B1 (en) 1999-07-14 2000-07-14 Process and apparatus for supplying electric energy to the wiring of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19932781A DE19932781C2 (de) 1999-07-14 1999-07-14 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19932781A1 true DE19932781A1 (de) 1999-12-16
DE19932781C2 DE19932781C2 (de) 2003-07-24

Family

ID=7914664

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19932781A Expired - Fee Related DE19932781C2 (de) 1999-07-14 1999-07-14 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie
DE50007043T Expired - Lifetime DE50007043D1 (de) 1999-07-14 2000-05-24 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50007043T Expired - Lifetime DE50007043D1 (de) 1999-07-14 2000-05-24 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6593671B1 (de)
EP (1) EP1068998B1 (de)
DE (2) DE19932781C2 (de)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002029916A2 (en) * 2000-10-04 2002-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dc power source with fuel cell
DE10132558A1 (de) * 2001-07-09 2003-01-30 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeugversorgungssystem zur elektrischen Energieversorgung mindestens eines elektrischen Verbrauchers
DE10133580A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-30 P21 Gmbh Elektrisches System
US6646413B2 (en) 2000-11-14 2003-11-11 Daimlerchrysler Ag Fuel cell system and method for operating the fuel cell system
DE10240247A1 (de) * 2002-08-31 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Leistungsgeregelte Brennstoffzelle
DE10318172A1 (de) * 2003-04-22 2004-12-02 Webasto Thermosysteme Gmbh Elektrisches Bordnetz mit Brennstoffzelle und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers in einem solchen Bordnetz
EP1848058A1 (de) 2006-04-21 2007-10-24 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Stromversorgungssystem mit Reformer-Brennstoffzellen-System und Gleichspannungswandler
EP1848057A1 (de) 2006-04-21 2007-10-24 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Stromversorgungssystem mit Reformer-Brennstoffzellen-System und Batterie
DE102009012734A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Fahrzeug mit Fahrzeugmotor und Lichtmaschine als Nostromaggregat
US8569906B2 (en) 2005-09-29 2013-10-29 Airbus Operations Gmbh Energy supply system for supplying energy to aircraft systems
DE102018202084A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 Audi Ag Elektrisches Energiesystem mit Brennstoffzellen
DE102018202110A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 Audi Ag Elektrisches Energiesystem mit Brennstoffzellen
DE102006012290B4 (de) * 2006-03-17 2020-10-22 Man Truck & Bus Se Stromversorgungseinrichtung eines Nutzfahrzeugs
DE112010001900B4 (de) * 2009-03-31 2020-12-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem, Steuerungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem, und mit dem Brennstoffzellensystem ausgestattetes Fahrzeug
US11370311B2 (en) 2018-04-19 2022-06-28 Audi Ag Electrical energy system with fuel-cells

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10117129A1 (de) * 2001-04-06 2002-10-17 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betrieb eines Generators bei einem Fahrzeug
WO2003032429A2 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 Proton Energy Systems, Inc. Method and system for bridging short duration power interruptions
DE20205813U1 (de) * 2002-04-12 2003-02-20 Hymer AG, 88339 Bad Waldsee Freizeitfahrzeug mit Bordstromversorgung über Brennstoffzelle
JP4993240B2 (ja) * 2004-03-17 2012-08-08 トヨタ自動車株式会社 制御装置
FR2874135B1 (fr) * 2004-08-03 2008-08-29 Renault Sas Procede de charge d'une batterie pour vehicule automobile et dispositif permettant la mise en oeuvre du procede
US20070023210A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 Caterpillar Inc. Electrical system of a mobile machine
DE102005046867A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-12 Hickmann, Thorsten, Dr. Pufferung von Akkumulatoren mit Brennstoffzellen
DE102018201260B3 (de) 2018-01-29 2019-04-25 Audi Ag Versorgungseinrichtung mit einer Brennstoffzelleeinrichtung und einer Batterie sowie Verfahren für den Froststart einer Versorgungseinrichtung
DE102019110317A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 e.Go REX GmbH Modulares Range-Extender-System für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug und elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Range-Extender
CN111806373B (zh) * 2020-01-20 2021-09-03 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 车载电子设备低压保护方法、装置、存储介质和电子设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443115A (en) * 1966-06-15 1969-05-06 Allis Chalmers Mfg Co Means for paralleling direct current sources having different output characteristics
US4489242A (en) * 1981-01-22 1984-12-18 Worst Marc T Stored power system for vehicle accessories
JP3515619B2 (ja) * 1994-11-30 2004-04-05 株式会社日立製作所 電気車の駆動装置及び駆動制御方法
JP3487952B2 (ja) * 1995-04-14 2004-01-19 株式会社日立製作所 電気自動車の駆動装置及び駆動制御方法
DE19523109C2 (de) * 1995-06-26 2001-10-11 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und einem Stromerzeugungssystem
JP3608017B2 (ja) * 1996-07-22 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP3601166B2 (ja) * 1996-02-23 2004-12-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
DE19703171A1 (de) * 1997-01-29 1998-08-06 Bayerische Motoren Werke Ag Fahrzeug mit einem Antriebs-Verbrennungsmotor
JPH10271706A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Toyota Motor Corp 電源装置および電気自動車

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100350660C (zh) * 2000-10-04 2007-11-21 丰田自动车株式会社 带有燃料电池的直流电源
WO2002029916A3 (en) * 2000-10-04 2003-03-13 Toyota Motor Co Ltd Dc power source with fuel cell
WO2002029916A2 (en) * 2000-10-04 2002-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dc power source with fuel cell
US8018196B2 (en) 2000-10-04 2011-09-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha DC power source with fuel cell and electric power storage device
US7583050B2 (en) 2000-10-04 2009-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha DC power source with fuel cell and electric power storage device
US6646413B2 (en) 2000-11-14 2003-11-11 Daimlerchrysler Ag Fuel cell system and method for operating the fuel cell system
DE10132558A1 (de) * 2001-07-09 2003-01-30 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeugversorgungssystem zur elektrischen Energieversorgung mindestens eines elektrischen Verbrauchers
DE10133580A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-30 P21 Gmbh Elektrisches System
DE10240247A1 (de) * 2002-08-31 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Leistungsgeregelte Brennstoffzelle
DE10318172B4 (de) * 2003-04-22 2005-12-08 Webasto Ag Elektrisches Bordnetz mit Brennstoffzelle und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers in einem solchen Bordnetz
DE10318172A1 (de) * 2003-04-22 2004-12-02 Webasto Thermosysteme Gmbh Elektrisches Bordnetz mit Brennstoffzelle und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers in einem solchen Bordnetz
US8569906B2 (en) 2005-09-29 2013-10-29 Airbus Operations Gmbh Energy supply system for supplying energy to aircraft systems
DE102006012290B4 (de) * 2006-03-17 2020-10-22 Man Truck & Bus Se Stromversorgungseinrichtung eines Nutzfahrzeugs
EP1848057A1 (de) 2006-04-21 2007-10-24 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Stromversorgungssystem mit Reformer-Brennstoffzellen-System und Batterie
EP1848058A1 (de) 2006-04-21 2007-10-24 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Stromversorgungssystem mit Reformer-Brennstoffzellen-System und Gleichspannungswandler
DE202006020706U1 (de) 2006-04-21 2009-07-30 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Stromversorgungssystem mit Reformer-Brennstoffzellen-System und Batterie
DE102009012734A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Fahrzeug mit Fahrzeugmotor und Lichtmaschine als Nostromaggregat
DE112010001900B4 (de) * 2009-03-31 2020-12-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennstoffzellensystem, Steuerungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem, und mit dem Brennstoffzellensystem ausgestattetes Fahrzeug
DE102018202084A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 Audi Ag Elektrisches Energiesystem mit Brennstoffzellen
DE102018202110A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 Audi Ag Elektrisches Energiesystem mit Brennstoffzellen
US11370311B2 (en) 2018-04-19 2022-06-28 Audi Ag Electrical energy system with fuel-cells

Also Published As

Publication number Publication date
EP1068998A3 (de) 2003-05-14
DE19932781C2 (de) 2003-07-24
US6593671B1 (en) 2003-07-15
DE50007043D1 (de) 2004-08-19
EP1068998B1 (de) 2004-07-14
EP1068998A2 (de) 2001-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19932781C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie
DE102008054885B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Energieversorgung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs
EP2225135B1 (de) Startverfahren für hybridantriebe
DE102005029081B4 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Bordnetzes
DE10019675C1 (de) Solarsystem für ein Fahrzeug
DE102010034441B4 (de) Energieversorgungssystem für ein Motorfahrzeug
EP1013506A2 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
DE102004052457A1 (de) Kraftfahrzeug-Stromversorgungssystem zur Sicherung der Stabilität der Aufladung von Speicherbatterien
DE102006003424A1 (de) Kraftfahrzeug mit Solarmodul
DE102006014152A1 (de) Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge
DE19645944A1 (de) Steuergerät für ein Bordnetz
DE102020118904A1 (de) Bordseitiger wechselstromgenerator für power-to-the-box in fahrzeugen mit einer brennkraftmaschine
EP3720733B1 (de) Verfahren zum steuern einer elektrischen anlage eines elektrisch antreibbaren kraftfahrzeugs mit mehreren batterien sowie elektrische anlage eines elektrisch antreibbaren kraftfahrzeugs
DE102020118738A1 (de) Durch integrierte leistungsnetzwerke versorgtes dc/ac-wechselrichtersystem für erhöhte ausgabeleistung mit robuster auto-stopp-steuerung
DE10342178B4 (de) Bordnetz mit mehreren Bordnetzkreisen sowie Verfahren zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug
DE102008040681A1 (de) Verfahren und Startersteuerung zum Starten einer Brennkraftmaschine mittels eines Starters
DE10361743A1 (de) Vorrichtung zur Umschaltung einer Batterie
DE102010001239A1 (de) Batteriesystem für Kraftfahrzeuge mit Hochleistungsverbrauchern
DE102008055956A1 (de) Treiberschaltung zum Bereitstellen einer Lastspannung
DE102014111517A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE10250488B4 (de) Versorgungsanordnung
DE102009048614A1 (de) Fahrzeug und Betriebsverfahren
EP3316432B1 (de) Stromversorgungsanordnung mit einer schnittstelle zum betreiben eines mehrspannungssystems
DE102009024376B4 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
DE102004023505B4 (de) Verfahren zum Energiemanagement in einem elektrischen System eines Hybridfahrzeuges und ein elektrisches System

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Publication of unexamined application with consent of applicant
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee