WO2019034446A1 - Method for shutting down a fuel cell system - Google Patents

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WO2019034446A1
WO2019034446A1 PCT/EP2018/071032 EP2018071032W WO2019034446A1 WO 2019034446 A1 WO2019034446 A1 WO 2019034446A1 EP 2018071032 W EP2018071032 W EP 2018071032W WO 2019034446 A1 WO2019034446 A1 WO 2019034446A1
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WO
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fuel cell
vehicle
cell system
monitoring unit
motor vehicle
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PCT/EP2018/071032
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German (de)
French (fr)
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Helerson Kemmer
Frank Heber
Stefan Schoenbauer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a method for parking a fuel cell system of a motor vehicle according to the preamble of the independent
  • the invention relates to a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit according to the preamble of the independent system claim.
  • product water is produced on a cathode side of a fuel cell system. So that the product water at
  • At least one cathode line is blown dry when the fuel cell system is switched off.
  • an air blower or an air compressor for a few seconds, for example. 20 to 30 s, operated at full power.
  • a fuel cell system is a
  • Drying process depending on at least one operating parameter of the fuel cell, such. B. the stack temperature at the moment of shutdown of the system initiated.
  • the present invention provides a method for switching off a fuel cell system of a motor vehicle according to the main claim and a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit according to the independent device claim.
  • the invention provides a method for parking a fuel cell system of a motor vehicle, comprising the following steps:
  • Fuel cell system in the motor vehicle when the specific operating parameter is outside the permissible value range.
  • steps I) and II) of the method according to the invention the operation of the fuel cell system is terminated.
  • a shut-off valve can be closed, which prevents the supply of hydrogen from a hydrogen reservoir.
  • the steps I) and II) of the process according to the invention can be carried out either sequentially or simultaneously.
  • step a) for example, a geo-coordinate of the motor vehicle, for example by a navigation unit of the motor vehicle, to the vehicle external
  • Monitoring unit to be transmitted which uses no vehicle-side energy and, for example, by an external data service and / or an external data storage (a so-called. Cloud function) is realized.
  • Fuel cell system is turned off.
  • the transmission of the data is wireless, z. B. via a GSM interface.
  • step b) can be at least one temperature, pressure or relative humidity within and / or outside of the fuel cell system, preferably by the vehicle external as operating parameters of the fuel cell system
  • step b) at least one current operating parameter of the fuel cell system, preferably by the vehicle-external monitoring unit, can be selectively and / or continuously determined or monitored and / or prognosticated.
  • local weather data and / or environmental conditions can be taken into account, which can preferably be called up online, in particular via the Internet, by the vehicle-external monitoring unit.
  • step c) at least one, preferably several, permissible value ranges of the operating parameter can be taken into account.
  • step d) can, for example, a vehicle-side
  • Control unit awakened by the vehicle external monitoring unit (preferably wirelessly) to initiate at least one drying process of the fuel cell system. Thereafter, the control unit can be turned off again, so that this requires no further energy. Thus, total energy can be saved on the vehicle by the present method , whereby the service life of a vehicle-side energy storage without charging can be improved.
  • An essential idea of the invention lies in the fact that when the fuel cell system is switched off, a drying process is only initiated and / or only when at least one operating parameter of the
  • Fuel cell system is outside a permissible range, will lie and / or is expected to lie. This can be the case either directly when switching off the fuel cell system and / or after some time, for example at night, regardless of whether the fuel cell is dry (for further drying operations) or wet (for a first and possibly further Drying operations) was turned off. In this case, the drying process according to the invention can be initiated even if the fuel cell is dry (for further drying operations) or wet (for a first and possibly further Drying operations) was turned off. In this case, the drying process according to the invention can be initiated even if the
  • Fuel cell system has been turned off for a long time and a vehicle-mounted control unit has been turned off.
  • a vehicle-mounted control unit has been turned off.
  • Fuel cell system has been turned off for a long time and a vehicle-mounted control unit has been turned off.
  • Drying process only be necessary if the ambient temperature of the fuel cell system falls below 5 ° C. At higher temperatures, the product water may also evaporate without an energy-intensive drying process.
  • Fuel cell system could be useful.
  • the operating parameters of the fuel cell system according to the invention is determined on the basis of the (geo) coordinate of the motor vehicle and
  • the (geo) coordinate of the motor vehicle can provide information about what the local weather is and / or will be at the location where the motor vehicle was parked.
  • the (geo-) Coordinate of the motor vehicle can also provide information about where exactly the car was parked, indoors in a garage or outside on the open air. In the context of the invention, it is conceivable that in winter when the motor vehicle is parked in a garage, the temperature of the fuel cell system does not drop as low as outside.
  • the (geo) coordinate of the motor vehicle weather data can be determined and / or measured, which in turn can provide information about how at least one operating parameter of the fuel cell system is currently and / or how it will evolve over time.
  • the weather data can, for example, be obtained from a weather service and / or measured by a special monitoring system, for example from several weather stations and corresponding sensors.
  • the retrieval of weather data can advantageously take over the vehicle-external monitoring unit, so that the vehicle-mounted control unit after the
  • the vehicle-external monitoring unit can be realized, for example, by means of an external data memory and / or an external data service.
  • the determination and / or calculation of the operating parameter takes place directly when the fuel cell system is switched off and continuously, for example, selectively or continuously, preferably by the vehicle external
  • Drying operations may be advantageous in certain time and / or
  • Temperature intervals can be performed, for example, to dry condensation within the fuel cell system.
  • a method in the sense of the invention can provide that in step a) a GPS position (meaning a defined geographical position position) of the motor vehicle is transmitted to the vehicle-external monitoring unit.
  • a GPS position meaning a defined geographical position position
  • the vehicle-external monitoring unit By means of the GPS position of the motor vehicle, a precise position of the motor vehicle and its surroundings can be determined.
  • Transmit monitoring unit may be a GPS function to transmit the position of the motor vehicle to the vehicle-external monitoring unit.
  • APP computer program
  • Smartphone can be visualized.
  • a method according to the invention can provide that steps b) and c) are carried out with the aid of an off-vehicle data service and / or a vehicle-external data memory.
  • Memory and / or computing power to perform the method are outsourced in an advantageous manner, so that the motor vehicle side no energy is consumed.
  • a vehicle-mounted control unit can rest during the entire parking phase. Only with a recognized and / or
  • the vehicle-mounted control unit for initiating the
  • Drying process of the fuel cell system are awakened. After that, the control unit can be switched off again. It is conceivable that a manufacturer and / or distributor of the motor vehicle or
  • Fuel cell system and / or a workshop chain can provide the external data service and / or the external data storage.
  • the customer friendliness can be increased.
  • a method in the sense of the invention can provide that in step b) the vehicle external monitoring unit the current weather data and / or environmental conditions as a function of the coordinate of the motor vehicle taken into account, in particular via the Internet or online retrieves.
  • the weather data can even without a direct measurement in or on
  • Motor vehicle help to calculate based on the environmental parameters at least one operating parameter of the fuel cell system and / or to predict.
  • the current weather data can be external to the vehicle
  • Ambient conditions can retrieve the vehicle-external monitoring unit from a navigation and / or map service.
  • the vehicle-external monitoring unit can receive different information that can influence at least one operating parameter of the fuel cell system. As a result, it can be reliably detected whether and / or when
  • Fuel cell system are created, whether a drying process in a certain time, if necessary several times, for example. With a timer to be initiated. Possibly. In this case, a planned parking duration can be taken into account.
  • a method according to the invention can provide that in step c) the vehicle-external monitoring unit initiates a development of the
  • Operating parameters of the fuel cell system with time predicted, in particular calculated to provide at least one timer for the step d).
  • time predicted, in particular calculated to provide at least one timer for the step d).
  • the drying process will be initiated later, for example at night, when it can be expected that the temperatures will drop.
  • the computing capacity can be saved in the vehicle-external monitoring unit.
  • a planned parking duration can be taken into account.
  • the planned parking duration can be read from the environmental data, such as: As public parking or restricted parking, or actively entered by the user, for example.
  • the planned parking duration can be read from the environmental data, such as: As public parking or restricted parking, or actively entered by the user, for example.
  • the environmental data such as: As public parking or restricted parking, or actively entered by the user, for example.
  • Communication device within the motor vehicle or in a smartphone, which can be connected to the external monitoring unit.
  • the invention may provide in a method that in step c) different ranges of values are checked to initiate several drying operations.
  • step c different ranges of values are checked to initiate several drying operations.
  • z. B. at an ambient temperature of 5 ° C (with prognosis for further reduction), the first drying process to be initiated, a second at 3 ° C and a third at 1 ° C.
  • step d) a motor vehicle-side control unit is awakened to initiate a drying process of the fuel cell system.
  • the control unit can be woken in the shutdown phase only if a drying process is necessary. This can not only save energy for a possibly unnecessary
  • Drying process are saved at each shutdown of the fuel cell system, but also to wake up the control unit in the issued drive.
  • the invention can provide that the method has at least one further step:
  • Fuel cell system or
  • the step e) is advantageous because the product water is formed on the cathode side of the fuel cell system. This can be a duration for the
  • Drying process can be set to make sure that
  • Residual water from the anode is re-diffused into the cathode.
  • the step f) is advantageous because it allows the residual water from the anode to be directly blown out without waiting for the water to diffuse to the cathode side and be blown out there. As a result, a faster implementation of the drying process can be made possible. In addition, thus, the required Energy for blowing out the fuel cell system can be reduced.
  • drying process can be improved by steps e) and f) and the risk of water residues remaining in the fuel cell system being avoided.
  • the invention provides a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit, wherein the
  • vehicle-external monitoring unit is designed to carry out a method as described above.
  • the vehicle-external monitoring unit can thereby use an off-board data service and / or a
  • vehicle-external data storage be realized.
  • the same advantages are achieved as have been described above in connection with the method according to the invention, to which reference is made in full in the present case.
  • Fig. 1 shows a schematic sequence of a method according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a system according to the invention with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit.
  • FIG. 1 shows a sequence of a method according to the invention using an algorithm. The method is used to turn off a
  • Fuel cell system 100 of a motor vehicle which is shown in Figure 2, wherein the method comprises the following steps: a) transmission of at least one coordinate K of the motor vehicle, for example GPS position, to an external vehicle monitoring unit 110, which is shown by way of example in FIG.
  • step a) for example, a GPS coordinate K of the motor vehicle, for example by a navigation unit 104 of the motor vehicle, can be transmitted to the vehicle-external monitoring unit 110, the energy from the
  • step a) it may be provided in step a) that a vehicle-side
  • Control unit 105 of the fuel cell system 100 is turned off. in the
  • the motor vehicle-side control unit 105 can only be awakened in step d) to perform a drying process of the
  • Fuel cell system 100 initiate.
  • step b) as operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100, at least one temperature T, a pressure P or a relative humidity F inside and / or outside of the fuel cell system 100, preferably by the vehicle external monitoring unit 110, are determined.
  • step b) at least one current operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 can be selectively and / or continuously determined and / or prognosticated by the vehicle-external monitoring unit 110.
  • local weather data W (K) and / or environmental conditions G (K) as a function of the vehicle position K can be taken into account.
  • step c) at least one permissible value range T1-T2, P1-P2, F1-F2 of the at least one operating parameter T, P, F can be taken into account in order to determine whether a drying process is necessary.
  • step d) the vehicle-side control unit 105 by the
  • Vehicle external monitoring unit 110 are awakened to initiate at least one drying operation of the fuel cell system 100. Thereafter, the control unit 105 can be turned off again.
  • a drying process is only initiated and / or only when at least one operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 is outside a permissible value range T1-T2, P1-P2, F1-F2. will be and / or is expected to be. This can be the case either directly when switching off the fuel cell system 100 and / or after some time, for example at night. In this case, the inventive
  • Drying process can be initiated even if that
  • Fuel cell system 100 already turned off for hours and a
  • Vehicle-side control unit 105 has been turned off.
  • the invention thus differentiates between the cases when the remaining product water can evaporate independently and when a drying process is actually required.
  • Temperature T, pressure P and / or humidity F of the environment may affect the operating parameters T, P, F within the fuel cell system 100.
  • the invention recognizes that the environmental parameters T, P, F of Depending on the location where the motor vehicle has been turned off, thus a separate measurement of the environmental parameters T, P, F and / or the
  • the (geo) coordinate K of the motor vehicle and thus of the fuel cell system 100 can be transmitted to the external monitoring unit 110, for example by the navigation unit 104 of the motor vehicle.
  • the external monitoring unit 110 uses the (geo) coordinate K of the motor vehicle to determine and / or measure current weather data W (K) and / or its course and environmental data G (K), which in turn can provide information on how the at least one operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 is present and / or how it will evolve over time t.
  • a planned parking duration can be taken into account.
  • the weather data can, for example, be obtained from a weather service, for example via the Internet 120, and / or measured by a special monitoring system, for example from several weather stations.
  • the retrieval of the weather data takes over the vehicle-external monitoring unit 110, so that the vehicle-mounted control unit 105 after stopping the
  • Fuel cell system 100 can remain off.
  • Monitoring unit 110 in step c) predict a development of the operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 with the time t, for example, estimate and / or calculate to provide at least one timer At for the step d).
  • the method can have at least one further step: e) blowing out moisture from a cathode 101 of the
  • Fuel cell system 100 or
  • Fuel cell system 100 Fuel cell system 100.
  • step e) therefore, the product water on the cathode side of the
  • Fuel cell system 100 are blown out.
  • a duration for the drying process can be set to ensure that the
  • Residual water from the anode 102 is reindiffundiert in the cathode 101.
  • step f) moreover, the residual water from the anode 102 can be actively blown out, which can diffuse into the cathode 101 after switching off the fuel cell system 100.
  • the drying process can be improved and accelerated and the risk can be avoided
  • Fuel Cell System 100 Remains of water remain.
  • step c) different value ranges Ti-Ti + 1 can be checked in order to initiate a plurality of drying operations.
  • z. B. at an ambient temperature of 5 ° C (with prognosis for further reduction), the first drying process to be initiated, a second at 3 ° C and a third at 1 ° C. So the condensed water can be better discharged.
  • FIG. 2 shows a system according to the invention with a
  • a cathode 101, a membrane 103 and an anode 102 are included.
  • Navigation unit 104 and a control unit 105 have. Furthermore, it is conceivable that a user can integrate in the system via a mobile telephone 106 in order, for example, to carry out at least one step of the method and / or to visualize several process steps.
  • a mobile telephone 106 On the side of the monitoring unit 110, which can be realized with the aid of an off-vehicle data service 111 and / or a vehicle-external data memory 112, at least one connection to the Internet 120 can also be provided.

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Abstract

The invention relates to a method for shutting down a fuel cell system (100) of a motor vehicle, the method comprising the following steps: a) transmitting at least one coordinate (K) of the motor vehicle to a monitoring unit (110) located outside the vehicle, b) using the monitoring unit (110) located outside the vehicle to determine an operating parameter (T, P, F) of the fuel cell system (100) based on the coordinate (K) of the motor vehicle, c) using the monitoring unit (110) located outside the vehicle to check whether the operating parameter (T, P, F) determined is within a permissible value range (T1-T2, P1-P2, F1-F2), d) initiating at least one drying process of the fuel cell system (100) in the motor vehicle if the operating parameter (T, P, W) determined is outside the permissible value range (T1-T2, P1-P2, F1-F2).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems  Method for parking a fuel cell system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des unabhängigen The invention relates to a method for parking a fuel cell system of a motor vehicle according to the preamble of the independent
Verfahrensanspruches. Ferner betrifft die Erfindung ein System mit einem Brennstoffzellensystem und einer fahrzeugexternen Überwachungseinheit nach dem Oberbegriff des unabhängigen Systemanspruches. Method claim. Furthermore, the invention relates to a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit according to the preamble of the independent system claim.
Stand der Technik State of the art
Bei Verwendung von Brennstoffzellen entsteht auf einer Kathodenseite eines Brennstoffzellensystems Produktwasser. Damit das Produktwasser bei When using fuel cells, product water is produced on a cathode side of a fuel cell system. So that the product water at
Minustemperaturen nicht in Kathodenluftkanälen des Brennstoffzellensystems gefriert und diese verschließt, wird beim Abstellen des Brennstoffzellensystems mindestens eine Kathodenleitung trockengeblasen. Dafür wird ein Luftgebläse bzw. ein Luftverdichter für einige Sekunden, bspw. 20 bis 30 s, bei voller Leistung betrieben. Bei manchen Brennstoffzellensystemen wird ein If the fuel cell system does not freeze minus cold temperatures and close them, at least one cathode line is blown dry when the fuel cell system is switched off. For an air blower or an air compressor for a few seconds, for example. 20 to 30 s, operated at full power. In some fuel cell systems is a
Trocknungsvorgang abhängig von mindestens einem Betriebsparameter der Brennstoffzelle, wie z. B. der Stack- Temperatur im Moment des Abstellens des Systems, eingeleitet. Bei mach anderen Brennstoffzellensystemen wird ein Trocknungsvorgang in Abhängigkeit von einem Sommer- und einem Drying process depending on at least one operating parameter of the fuel cell, such. B. the stack temperature at the moment of shutdown of the system initiated. When other fuel cell systems make a drying process depending on a summer and a
Wintermodus eingeleitet. Für den Sommermodus wird angenommen, dass die Brennstoffzelle bei Plustemperaturen abgestellt und gehalten wird. Für den Wintermodus wird angenommen, dass die Brennstoffzelle bei Minustemperaturen abgestellt und gehalten wird. Die Trocknung des Brennstoffzellen- Stacks ist mit einem zusätzlichen Energieaufwand verbunden. Bei den bekannten Verfahren wird häufig der Trocknungsvorgang durchgeführt, obwohl keine Gefahr des Einfrierens besteht. Es wird also mehr Energie aufgewendet als tatsächlich notwendig ist. Winter mode initiated. For summer mode, it is assumed that the fuel cell is shut down and maintained at positive temperatures. For the winter mode it is assumed that the fuel cell is shut down and maintained at minus temperatures. The drying of the fuel cell stack is associated with an additional energy input. In the known methods, the drying process is often carried out, although there is no danger of freezing. So more energy is spent than is actually necessary.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems eines Kraftfahrzeuges nach Hauptanspruch und ein System mit einem Brennstoffzellensystem und einer fahrzeugexternen Überwachungseinheit nach dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch vor. Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der The present invention provides a method for switching off a fuel cell system of a motor vehicle according to the main claim and a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit according to the independent device claim. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the
Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the method according to the invention apply, of course, also in connection with the system according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems eines Kraftfahrzeuges bereit, aufweisend folgende Schritte: The invention provides a method for parking a fuel cell system of a motor vehicle, comprising the following steps:
a) Übermitteln mindestens einer Koordinate des Kraftfahrzeuges an eine fahrzeugexterne Überwachungseinheit, a) transmitting at least one coordinate of the motor vehicle to a vehicle-external monitoring unit,
b) Bestimmen eines Betriebsparameters des Brennstoffzellensystems durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit anhand der Koordinate des Kraftfahrzeuges, b) determining an operating parameter of the fuel cell system by the vehicle-external monitoring unit based on the coordinate of the motor vehicle,
c) Überprüfen durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit, ob der bestimmte Betriebsparameter innerhalb eines zulässigen c) Check by the vehicle external monitoring unit, whether the specific operating parameters within a permissible
Wertebereiches liegt,  Value range lies,
d) Einleiten mindestens eines Trocknungsvorganges des d) initiating at least one drying process of
Brennstoffzellensystems im Kraftfahrzeug, wenn sich der bestimmte Betriebsparameter außerhalb des zulässigen Wertebereiches befindet.  Fuel cell system in the motor vehicle, when the specific operating parameter is outside the permissible value range.
Vor dem Einleiten der erfindungsgemäßen Schritte a) bis d) können optional folgende Schritte vorgesehen sein: Before initiating steps a) to d) according to the invention, the following steps may optionally be provided:
I) Beendigung der Entnahme einer elektrischen Leistung aus dem  I) Termination of the removal of electrical power from the
Brennstoffzellensystem, II) Beendigung der Zufuhr eines Anodenfluides, Fuel cell system II) termination of the supply of an anode fluid,
In den Schritten I) und II) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Betrieb des Brennstoffzellensystems beendet. Zur Durchführung des Schritts II) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bspw. ein Absperrventil geschlossen werden, das die Zuführung von Wasserstoff aus einem Wasserstoffreservoir unterbindet. Die Schritte I) und II) des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei entweder nacheinander oder auch gleichzeitig durchgeführt werden. Im Schritt a) kann bspw. eine Geo- Koordinate des Kraftfahrzeuges, bspw. durch eine Navigationseinheit des Kraftfahrzeuges, an die fahrzeugexterne In steps I) and II) of the method according to the invention, the operation of the fuel cell system is terminated. For carrying out step II) of the method according to the invention, for example, a shut-off valve can be closed, which prevents the supply of hydrogen from a hydrogen reservoir. The steps I) and II) of the process according to the invention can be carried out either sequentially or simultaneously. In step a), for example, a geo-coordinate of the motor vehicle, for example by a navigation unit of the motor vehicle, to the vehicle external
Überwachungseinheit übermittelt werden, die keine fahrzeugseitige Energie verwendet und die bspw. durch einen externen Datendienst und/oder einen externen Datenspeicher (eine sog. Cloud-Funktion) realisiert wird. Zudem kann im Schritt a) vorgesehen sein, dass eine fahrzeugseitige Steuereinheit desMonitoring unit to be transmitted, which uses no vehicle-side energy and, for example, by an external data service and / or an external data storage (a so-called. Cloud function) is realized. In addition, it may be provided in step a) that a vehicle-mounted control unit of
Brennstoffzellensystems abgeschaltet wird. Vorteilhafterweise erfolgt die Übermittlung der Daten drahtlos, z. B. über eine GSM-Schnittstelle. Im Schritt b) kann als Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems mindestens eine Temperatur, ein Druck oder eine relative Feuchte innerhalb und/oder außerhalb des Brennstoffzellensystems, vorzugsweise durch die fahrzeugexterne Fuel cell system is turned off. Advantageously, the transmission of the data is wireless, z. B. via a GSM interface. In step b) can be at least one temperature, pressure or relative humidity within and / or outside of the fuel cell system, preferably by the vehicle external as operating parameters of the fuel cell system
Überwachungseinheit, bestimmt werden. Im Schritt b) kann mindestens ein aktueller Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems, vorzugsweise durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit, punktuell und/oder kontinuierlich bestimmt bzw. überwacht und/oder prognostiziert werden. Hierzu können lokale Wetterdaten und/oder Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, die vorzugsweise online, insbesondere über das Internet durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit abgerufen werden können. Im Schritt c) kann zumindest ein, vorzugsweise mehrere, zulässige Wertebereiche des Betriebsparameters berücksichtigt werden. Im Schritt d) kann bspw. eine fahrzeugseitige  Monitoring unit to be determined. In step b), at least one current operating parameter of the fuel cell system, preferably by the vehicle-external monitoring unit, can be selectively and / or continuously determined or monitored and / or prognosticated. For this purpose, local weather data and / or environmental conditions can be taken into account, which can preferably be called up online, in particular via the Internet, by the vehicle-external monitoring unit. In step c), at least one, preferably several, permissible value ranges of the operating parameter can be taken into account. In step d) can, for example, a vehicle-side
Steuereinheit durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (vorzugsweise drahtlos per Funk) geweckt werden, um mindestens einen Trocknungsvorgang des Brennstoffzellensystems einzuleiten. Danach kann die Steuereinheit wieder ausgeschaltet werden, so dass diese keine weitere Energie benötigt. Somit kann insgesamt durch das vorliegende Verfahren Energie beim Fahrzeug eingespart werden, wodurch die Nutzungsdauer eines fahrzeugseitigen Energiespeichers ohne Aufzuladen verbessert werden kann. Control unit awakened by the vehicle external monitoring unit (preferably wirelessly) to initiate at least one drying process of the fuel cell system. Thereafter, the control unit can be turned off again, so that this requires no further energy. Thus, total energy can be saved on the vehicle by the present method , whereby the service life of a vehicle-side energy storage without charging can be improved.
Ein wesentlicher Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass beim Abstellen des Brennstoffzellensystems ein Trocknungsvorgang nur dann und/oder erst dann eingeleitet wird, wenn mindestens ein Betriebsparameter des An essential idea of the invention lies in the fact that when the fuel cell system is switched off, a drying process is only initiated and / or only when at least one operating parameter of the
Brennstoffzellensystems außerhalb eines zulässigen Bereiches liegt, liegen wird und/oder voraussichtlich liegen wird. Dies kann entweder direkt beim Abstellen des Brennstoffzellensystems und/oder erst nach einiger Zeit, bspw. in der Nacht, der Fall sein, und zwar unabhängig davon, ob die Brennstoffzelle trocken (für weitere Trocknungsvorgänge) oder nass (für einen ersten und ggf. weitere Trocknungsvorgänge) abgestellt wurde. Dabei kann der erfindungsgemäße Trocknungsvorgang sogar dann eingeleitet werden, wenn das Fuel cell system is outside a permissible range, will lie and / or is expected to lie. This can be the case either directly when switching off the fuel cell system and / or after some time, for example at night, regardless of whether the fuel cell is dry (for further drying operations) or wet (for a first and possibly further Drying operations) was turned off. In this case, the drying process according to the invention can be initiated even if the
Brennstoffzellensystem bereits seit einer längeren Zeit abgestellt und eine fahrzeugseitige Steuereinheit ausgeschaltet wurde. Bspw. kann ein Fuel cell system has been turned off for a long time and a vehicle-mounted control unit has been turned off. For example. can one
Trocknungsvorgang erst dann notwendig sein, wenn die Umgebungstemperatur des Brennstoffzellensystems unter 5°C fällt. Bei höheren Temperaturen kann das Produktwasser ggf. auch ohne eines energieaufwändigen Trocknungsvorganges verdunsten. Drying process only be necessary if the ambient temperature of the fuel cell system falls below 5 ° C. At higher temperatures, the product water may also evaporate without an energy-intensive drying process.
Aktuelle Druck- und/oder Feuchtigkeitswerte außerhalb des Brennstoffzellensystems können die Druck- und/oder Feuchtigkeitswerte innerhalb des Brennstoffzellensystems ebenfalls beeinflussen. So kann bei trockenem und warmem Wetter, bspw. in einem Hochdruckgebiet im Sommer, ein Trocknungsvorgang überflüssig sein. Andererseits kann auch im Sommer bei Regen und/oder einer hohen Luftfeuchtigkeit ein selbstständiges Verdunsten von Produktwasser erschwert sein, sodass auch bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur dennoch ein Trocknungsvorgang nach dem Abstellen des Current pressure and / or humidity values outside the fuel cell system may also affect the pressure and / or humidity levels within the fuel cell system. Thus, in dry and warm weather, for example in a high-pressure area in summer, a drying process may be superfluous. On the other hand, even in the summer in rain and / or high humidity, an independent evaporation of product water can be difficult, so even at a relatively high ambient temperature, a drying process after stopping the
Brennstoffzellensystems sinnvoll sein könnte. Fuel cell system could be useful.
Der Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems wird erfindungsgemäß anhand der (Geo-) Koordinate des Kraftfahrzeuges bestimmt und The operating parameters of the fuel cell system according to the invention is determined on the basis of the (geo) coordinate of the motor vehicle and
vorteilhafterweise für die Zukunft prognostiziert. Die (Geo-) Koordinate des Kraftfahrzeuges kann Aufschluss darüber geben, wie das lokale Wetter an dem Ort ist und/oder sein wird, wo das Kraftfahrzeug abgestellt wurde. Die (Geo-) Koordinate des Kraftfahrzeuges kann zudem Aufschluss darüber geben, wo genau das Kraftfahrzeug abgestellt wurde, drinnen in einer Garage oder draußen an der feien Luft. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass im Winter bei einem Abstellen des Kraftfahrzeuges in einer Garage die Temperatur des Brennstoffzellensystems nicht so tief fällt wie draußen. advantageously predicted for the future. The (geo) coordinate of the motor vehicle can provide information about what the local weather is and / or will be at the location where the motor vehicle was parked. The (geo-) Coordinate of the motor vehicle can also provide information about where exactly the car was parked, indoors in a garage or outside on the open air. In the context of the invention, it is conceivable that in winter when the motor vehicle is parked in a garage, the temperature of the fuel cell system does not drop as low as outside.
Abhängig von der (Geo-) Koordinate des Kraftfahrzeuges können Wetterdaten ermittelt und/oder gemessen werden, die wiederum Aufschluss darüber geben können, wie mindestens ein Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems zurzeit ist und/oder wie er sich mit der Zeit entwickeln wird. Depending on the (geo) coordinate of the motor vehicle weather data can be determined and / or measured, which in turn can provide information about how at least one operating parameter of the fuel cell system is currently and / or how it will evolve over time.
Die Wetterdaten können bspw. von einem Wetterdienst bezogen werden und/oder durch ein spezielles Überwachungssystem, bspw. aus mehreren Wetterstationen und entsprechenden Sensoren, gemessen werden. Den Abruf von Wetterdaten kann vorteilhafterweise die fahrzeugexterne Überwachungseinheit übernehmen, sodass die fahrzeugseitige Steuereinheit nach dem The weather data can, for example, be obtained from a weather service and / or measured by a special monitoring system, for example from several weather stations and corresponding sensors. The retrieval of weather data can advantageously take over the vehicle-external monitoring unit, so that the vehicle-mounted control unit after the
Abstellen des Brennstoffzellensystems ausgeschaltet bleiben kann. Die fahrzeugexterne Überwachungseinheit kann bspw. mithilfe eines externen Datenspeichers und/oder eines externen Datendienstes realisiert sein. Die Bestimmung und/oder Berechnung des Betriebsparameters erfolgt dabei unmittelbar beim Abstellen des Brennstoffzellensystems sowie fortlaufend, bspw. punktuell oder kontinuierlich, vorzugsweise durch die fahrzeugexterne Turning off the fuel cell system can remain off. The vehicle-external monitoring unit can be realized, for example, by means of an external data memory and / or an external data service. The determination and / or calculation of the operating parameter takes place directly when the fuel cell system is switched off and continuously, for example, selectively or continuously, preferably by the vehicle external
Überwachungseinheit, sodass die Energie für einen Trocknungsvorgang nur dann aufgewendet wird, wenn ein Trocknen tatsächlich nötig ist, was durchaus nach einiger Zeit nach dem Abstellen des Brennstoffzellensystems oder gar bei unkritischen Temperaturen über 5°C der Fall sein könnte. Monitoring unit, so that the energy for a drying process is only spent when a drying is actually necessary, which could certainly be the case after some time after switching off the fuel cell system or even at non-critical temperatures above 5 ° C.
Zudem kann im Rahmen der Erfindung nicht nur ein, sondern mehrere In addition, within the scope of the invention not just one, but several
Trocknungsvorgänge vorteilhaft sein, die in bestimmten Zeit- und/oder Drying operations may be advantageous in certain time and / or
Temperaturintervallen ausgeführt werden können, um bspw. Kondenswasser innerhalb des Brennstoffzellensystems zu trocknen. Temperature intervals can be performed, for example, to dry condensation within the fuel cell system.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Gefahr des Einfrierens des restlichen Produktwassers im Brennstoffzellensystem und der Energieaufwand für die Trocknungsvorgänge deutlich reduziert werden. Insgesamt wird somit die Funktionalität des Brennstoffzellensystems verbessert und seine Lebensdauer erhöht. By means of the method according to the invention, the risk of freezing of the remaining product water in the fuel cell system and the energy consumption for the drying operations can be significantly reduced. Altogether thus becomes the Improved functionality of the fuel cell system and increased its life.
Ferner kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung vorsehen, dass im Schritt a) eine GPS-Position (gemeint ist eine definierte geografische Standortposition) des Kraftfahrzeuges an die fahrzeugexterne Überwachungseinheit übermittelt wird. Mithilfe der GPS-Position des Kraftfahrzeuges kann eine präzise Position des Kraftfahrzeuges und dessen Umgebung ermittelt werden. Eine Furthermore, a method in the sense of the invention can provide that in step a) a GPS position (meaning a defined geographical position position) of the motor vehicle is transmitted to the vehicle-external monitoring unit. By means of the GPS position of the motor vehicle, a precise position of the motor vehicle and its surroundings can be determined. A
Navigationseinheit ist vorteilhafterweise in vielen Kraftfahrzeugen vorhanden und kann die GPS-Position des Kraftfahrzeuges an die fahrzeugexterne Navigation unit is advantageously present in many motor vehicles and can the GPS position of the motor vehicle to the vehicle external
Überwachungseinheit übermitteln. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Benutzer des Kraftfahrzeuges auf seinem mobilen Telefon bzw. Smartphone eine GPS- Funktion haben kann, um die Position des Kraftfahrzeuges an die fahrzeugexterne Überwachungseinheit zu übermitteln. Zudem können die Verfahrensschritte mithilfe einer APP (Computerprogramm) auf einem Transmit monitoring unit. Alternatively or additionally, it is conceivable that the user of the motor vehicle on his mobile phone or smartphone may have a GPS function to transmit the position of the motor vehicle to the vehicle-external monitoring unit. In addition, the process steps using an APP (computer program) on a
Smartphone visualisiert werden. Smartphone can be visualized.
Weiterhin kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung vorsehen, dass die Schritte b) und c) mithilfe eines fahrzeugexternen Datendienstes und/oder eines fahrzeugexternen Datenspeichers durchgeführt werden. Somit kann die Furthermore, a method according to the invention can provide that steps b) and c) are carried out with the aid of an off-vehicle data service and / or a vehicle-external data memory. Thus, the
Speicher- und/oder Rechnerleistung zum Durchführen des Verfahrens auf eine vorteilhafte Weise ausgelagert werden, damit kraftfahrzeugseitig keine Energie verbraucht wird. Somit kann eine fahrzeugseitige Steuereinheit während der gesamten Abstellphase ruhen. Erst bei einem erkannten und/oder Memory and / or computing power to perform the method are outsourced in an advantageous manner, so that the motor vehicle side no energy is consumed. Thus, a vehicle-mounted control unit can rest during the entire parking phase. Only with a recognized and / or
prognostizierten Abweichen des bestimmten Betriebsparameters vom zulässigen Wertebereich kann die fahrzeugseitige Steuereinheit zum Einleiten des predicted deviation of the specific operating parameter from the permissible value range, the vehicle-mounted control unit for initiating the
Trocknungsvorganges des Brennstoffzellensystems geweckt werden. Danach kann die Steuereinheit wieder ausgeschaltet werden. Dabei ist es denkbar, dass ein Hersteller und/oder Vertreiber des Kraftfahrzeuges bzw. Drying process of the fuel cell system are awakened. After that, the control unit can be switched off again. It is conceivable that a manufacturer and / or distributor of the motor vehicle or
Brennstoffzellensystems und/oder eine Werkstattkette das externe Datendienst und/oder den externen Datenspeicher bereitstellen kann. Somit kann die Kundenfreundlichkeit erhöht werden. Fuel cell system and / or a workshop chain can provide the external data service and / or the external data storage. Thus, the customer friendliness can be increased.
Des Weiteren kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung vorsehen, dass im Schritt b) die fahrzeugexterne Überwachungseinheit die aktuellen Wetterdaten und/oder Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit von der Koordinate des Kraftfahrzeuges berücksichtigt, insbesondere übers Internet bzw. online, abruft. Die Wetterdaten können sogar ohne eine direkte Messung im bzw. am Furthermore, a method in the sense of the invention can provide that in step b) the vehicle external monitoring unit the current weather data and / or environmental conditions as a function of the coordinate of the motor vehicle taken into account, in particular via the Internet or online retrieves. The weather data can even without a direct measurement in or on
Kraftfahrzeug helfen, anhand der Umgebungsparameter mindestens einen Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems zu berechnen und/oder zu prognostizieren. Die aktuellen Wetterdaten kann die fahrzeugexterne Motor vehicle help to calculate based on the environmental parameters at least one operating parameter of the fuel cell system and / or to predict. The current weather data can be external to the vehicle
Überwachungseinheit von einem Wetterdienst erhalten oder über systemeigene Wetterstationen verfügen, die die Wetterdaten bereitstellen können. Die Obtain monitoring unit from a weather service or have native weather stations that can provide the weather data. The
Umgebungsbedingungen kann die fahrzeugexterne Überwachungseinheit aus einem Navigations- und/oder Kartendienst abrufen. So kann die fahrzeugexterne Überwachungseinheit unterschiedliche Informationen erhalten, die mindestens einen Betriebsparameter des Brennstoffzellensystems beeinflussen können. Dadurch kann zuverlässig erkannt werden, ob und/oder wann ein Ambient conditions can retrieve the vehicle-external monitoring unit from a navigation and / or map service. Thus, the vehicle-external monitoring unit can receive different information that can influence at least one operating parameter of the fuel cell system. As a result, it can be reliably detected whether and / or when
Trocknungsvorgang notwendig ist. Zudem kann dadurch ein Modell bzw. eine Abschätzung eines Verlaufs des Betriebsparameters des Drying process is necessary. In addition, a model or an estimation of a course of the operating parameter of the
Brennstoffzellensystems geschaffen werden, ob ein Trocknungsvorgang in einer bestimmten Zeit, falls nötig mehrmals, bspw. mit einem Timer, eingeleitet werden soll. Ggf. kann dabei eine geplante Parkdauer berücksichtigt werden. Fuel cell system are created, whether a drying process in a certain time, if necessary several times, for example. With a timer to be initiated. Possibly. In this case, a planned parking duration can be taken into account.
Zudem kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung vorsehen, dass im Schritt c) die fahrzeugexterne Überwachungseinheit eine Entwicklung des In addition, a method according to the invention can provide that in step c) the vehicle-external monitoring unit initiates a development of the
Betriebsparameters des Brennstoffzellensystems mit der Zeit prognostiziert, insbesondere berechnet, um mindestens einen Timer für den Schritt d) bereitzustellen. So kann bspw., wenn das Kraftfahrzeug tagsüber abgestellt wurde und die Temperaturen zu der Zeit in einem zulässigen Bereich lag, der Trocknungsvorgang erst später, bspw. in der Nacht eingeleitet werden, wenn damit gerechnet werden kann, dass die Temperaturen sinken werden. Somit kann die Rechenkapazität bei der fahrzeugexternen Überwachungseinheit gespart werden. Zudem kann im Rahmen der Erfindung eine geplante Parkdauer berücksichtigt werden. So kann bei einem kurzen Halten, bspw. zum Auslassen von Fahrgästen oder Parken zum Einkaufen, der Trocknungsvorgang überflüssig sein. Die geplante Parkdauer kann aus den Umgebungsdaten abgelesen werden, wie z. B. öffentlicher Parkplatz oder eingeschränktes Parkverbot, oder aktiv durch den Benutzer eingegeben werden, bspw. in einem Kommunikationsgerät innerhalb des Kraftfahrzeuges oder in einem Smartphone, welches mit der externen Überwachungseinheit verbunden werden kann. Operating parameters of the fuel cell system with time predicted, in particular calculated to provide at least one timer for the step d). Thus, for example, if the motor vehicle was parked during the day and the temperatures were within a permissible range at the time, the drying process will be initiated later, for example at night, when it can be expected that the temperatures will drop. Thus, the computing capacity can be saved in the vehicle-external monitoring unit. In addition, within the scope of the invention, a planned parking duration can be taken into account. Thus, with a short hold, for example, to omit passengers or parking for shopping, the drying process may be superfluous. The planned parking duration can be read from the environmental data, such as: As public parking or restricted parking, or actively entered by the user, for example. In one Communication device within the motor vehicle or in a smartphone, which can be connected to the external monitoring unit.
Außerdem kann die Erfindung bei einem Verfahren vorsehen, dass im Schritt c) unterschiedliche Wertebereiche überprüft werden, um mehrere Trocknungsvorgänge einzuleiten. Somit kann z. B. bei einer Umgebungstemperatur von 5°C (mit Prognose auf weitere Absenkung) der erste Trocknungsvorgang initiiert werden, ein zweiter bei 3°C und ein dritter bei 1°C. So kann die nach und nach kondensierte Wassermenge ausgetragen und ein Festfrieren innerhalb des Brennstoffzellensystems zuverlässig vermieden werden. In addition, the invention may provide in a method that in step c) different ranges of values are checked to initiate several drying operations. Thus, z. B. at an ambient temperature of 5 ° C (with prognosis for further reduction), the first drying process to be initiated, a second at 3 ° C and a third at 1 ° C. Thus, the gradually condensed amount of water discharged and a freeze within the fuel cell system can be reliably avoided.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass im Schritt d) eine kraftfahrzeugseitige Steuereinheit geweckt wird, um einen Trocknungsvorgang des Brennstoffzellensystems einzuleiten. Somit kann die Steuereinheit in der Abstellphase nur dann geweckt werden, wenn ein Trocknungsvorgang notwendig ist. Dadurch kann Energie nicht nur für einen ggf. überflüssigen In the context of the invention, it is further conceivable that in step d) a motor vehicle-side control unit is awakened to initiate a drying process of the fuel cell system. Thus, the control unit can be woken in the shutdown phase only if a drying process is necessary. This can not only save energy for a possibly unnecessary
Trocknungsvorgang bei jedem Abstellen des Brennstoffzellensystems gespart werden, sondern auch zum Wachhalten der Steuereinheit beim ausgestellten Antrieb. Drying process are saved at each shutdown of the fuel cell system, but also to wake up the control unit in the issued drive.
Ferner kann die Erfindung vorsehen, dass das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist: Furthermore, the invention can provide that the method has at least one further step:
e) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Kathode des e) blowing out moisture from a cathode of the
Brennstoffzellensystems , oder  Fuel cell system, or
f) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Anode des f) blowing out moisture from an anode of the
Brennstoffzellensystems.  Fuel cell system.
Der Schritt e) ist vorteilhaft, weil das Produktwasser auf der Kathodenseite des Brennstoffzellensystems entsteht. Hierbei kann eine Dauer für den The step e) is advantageous because the product water is formed on the cathode side of the fuel cell system. This can be a duration for the
Trocknungsvorgang eingestellt werden, um sicherzustellen, dass das Drying process can be set to make sure that
Restwasser aus der Anode in die Kathode reindiffundiert ist. Der Schritt f) ist vorteilhaft, weil dadurch das Restwasser aus der Anode direkt ausgeblasen werden kann, ohne zu warten, dass das Wasser auf die Kathodenseite diffundiert und dort ausgeblasen wird. Dadurch kann eine schnellere Durchführung des Trocknungsvorganges ermöglicht werden. Zudem kann somit die erforderliche Energie zum Freiblasen des Brennstoffzellensystems reduziert werden. Residual water from the anode is re-diffused into the cathode. The step f) is advantageous because it allows the residual water from the anode to be directly blown out without waiting for the water to diffuse to the cathode side and be blown out there. As a result, a faster implementation of the drying process can be made possible. In addition, thus, the required Energy for blowing out the fuel cell system can be reduced.
Insgesamt kann durch die Schritte e) und f) der Trocknungsvorgang verbessert werden und das Risiko vermieden werden, dass im Brennstoffzellensystem Wasserreste verbleiben. Overall, the drying process can be improved by steps e) and f) and the risk of water residues remaining in the fuel cell system being avoided.
Des Weiteren stellt die Erfindung ein System mit einem Brennstoffzellensystem und einer fahrzeugexternen Überwachungseinheit bereit, wobei die Furthermore, the invention provides a system with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit, wherein the
fahrzeugexterne Überwachungseinheit dazu ausgelegt ist, ein Verfahren wie oben beschrieben auszuführen. Die fahrzeugexterne Überwachungseinheit kann dabei mithilfe eines fahrzeugexternen Datendienstes und/oder eines vehicle-external monitoring unit is designed to carry out a method as described above. The vehicle-external monitoring unit can thereby use an off-board data service and / or a
fahrzeugexternen Datenspeichers realisiert sein. Mithilfe des erfindungsgemäßen Systems werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden, auf welche vorliegend vollumfänglich Bezug genommen wird. vehicle-external data storage be realized. By means of the system according to the invention, the same advantages are achieved as have been described above in connection with the method according to the invention, to which reference is made in full in the present case.
Das erfindungsgemäße Verfahren und deren Weiterbildungen sowie Vorteile und das erfindungsgemäße System und seine Weiterbildungen sowie seine Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: The inventive method and its developments and advantages and the system according to the invention and its developments and its advantages will be explained in more detail with reference to drawings. Each show schematically:
Fig. 1 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 shows a schematic sequence of a method according to the invention and
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Brennstoffzellensystem und einer fahrzeugexternen Überwachungseinheit. 2 is a schematic representation of a system according to the invention with a fuel cell system and a vehicle-external monitoring unit.
In den nachfolgenden Figuren sind funktionsgleiche Merkmale mit den identischen Bezugszeichen versehen. In the following figures functionally identical features are provided with the identical reference numerals.
Die Figur 1 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens mithilfe eines Algorithmus. Das Verfahren dient zum Abstellen eines FIG. 1 shows a sequence of a method according to the invention using an algorithm. The method is used to turn off a
Brennstoffzellensystems 100 eines Kraftfahrzeuges, welches in der Figur 2 gezeigt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Übermitteln mindestens einer Koordinate K des Kraftfahrzeuges, bspw. GPS-Position, an eine fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110, die in der Figur 2 beispielhaft gezeigt ist, Fuel cell system 100 of a motor vehicle, which is shown in Figure 2, wherein the method comprises the following steps: a) transmission of at least one coordinate K of the motor vehicle, for example GPS position, to an external vehicle monitoring unit 110, which is shown by way of example in FIG.
b) Bestimmen eines Betriebsparameters T, P, F des b) determining an operating parameter T, P, F of
Brennstoffzellensystems 100 durch die fahrzeugexterne  Fuel cell system 100 by the vehicle external
Überwachungseinheit 110 anhand der Koordinate K des  Monitoring unit 110 based on the coordinate K of
Kraftfahrzeuges,  Motor vehicle,
c) Überprüfen durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110, ob der bestimmte Betriebsparameter T, P, F innerhalb eines zulässigen c) checking by the vehicle external monitoring unit 110, whether the specific operating parameters T, P, F within a permissible
Wertebereiches T1-T2, P1-P2, F1-F2 liegt,  Range of values T1-T2, P1-P2, F1-F2,
d) Einleiten mindestens eines Trocknungsvorganges des d) initiating at least one drying process of
Brennstoffzellensystems 100 im Kraftfahrzeug, wenn sich der bestimmte Betriebsparameter T, P, F außerhalb des zulässigen Wertebereiches Tl- T2, P1-P2, F1-F2 befindet.  Fuel cell system 100 in the motor vehicle when the specific operating parameters T, P, F is outside the allowable value range Tl-T2, P1-P2, F1-F2.
Vor dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Betrieb des Brennstoffzellensystems 100 beendet. Before carrying out the method according to the invention, the operation of the fuel cell system 100 is ended.
Im Schritt a) kann bspw. eine GPS-Koordinate K des Kraftfahrzeuges, bspw. durch eine Navigationseinheit 104 des Kraftfahrzeuges, an die fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110 übermittelt werden, die Energie aus der In step a), for example, a GPS coordinate K of the motor vehicle, for example by a navigation unit 104 of the motor vehicle, can be transmitted to the vehicle-external monitoring unit 110, the energy from the
Fahrzeugbatterie beansprucht und die bspw. durch einen externen Datendienst 111 und/oder einen externen Datenspeicher 112 (eine sog. Cloud-Lösung) realisiert wird. Somit kann die Speicher- und/oder Rechnerleistung zum Vehicle battery claims and the example. By an external data service 111 and / or an external data storage 112 (a so-called. Cloud solution) is realized. Thus, the memory and / or computing power for
Durchführen des Verfahrens auf eine vorteilhafte Weise ausgelagert werden, damit kraftfahrzeugseitig keine Energie verbraucht wird. Performing the method to be outsourced in an advantageous manner so that no energy is consumed on the motor vehicle side.
Zudem kann im Schritt a) vorgesehen sein, dass eine fahrzeugseitige In addition, it may be provided in step a) that a vehicle-side
Steuereinheit 105 des Brennstoffzellensystems 100 abgeschaltet wird. Im Control unit 105 of the fuel cell system 100 is turned off. in the
Rahmen der Erfindung kann die kraftfahrzeugseitige Steuereinheit 105 erst im Schritt d) geweckt werden, um einen Trocknungsvorgang des According to the invention, the motor vehicle-side control unit 105 can only be awakened in step d) to perform a drying process of the
Brennstoffzellensystems 100 einzuleiten. Fuel cell system 100 initiate.
Im Schritt b) kann als Betriebsparameter T, P, F des Brennstoffzellensystems 100 mindestens eine Temperatur T, ein Druck P oder eine relative Feuchte F innerhalb und/oder außerhalb des Brennstoffzellensystems 100, vorzugsweise durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110, bestimmt werden. In step b), as operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100, at least one temperature T, a pressure P or a relative humidity F inside and / or outside of the fuel cell system 100, preferably by the vehicle external monitoring unit 110, are determined.
Im Schritt b) kann mindestens ein aktueller Betriebsparameter T, P, F des Brennstoffzellensystems 100 durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110 punktuell und/oder kontinuierlich bestimmt und/oder prognostiziert werden. Hierzu können lokale Wetterdaten W(K) und/oder Umgebungsbedingungen G(K) in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition K berücksichtigt werden. In step b), at least one current operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 can be selectively and / or continuously determined and / or prognosticated by the vehicle-external monitoring unit 110. For this purpose, local weather data W (K) and / or environmental conditions G (K) as a function of the vehicle position K can be taken into account.
Im Schritt c) kann zumindest ein zulässiger Wertebereich T1-T2, P1-P2, F1-F2 des mindestens einen Betriebsparameters T, P, F berücksichtigt werden, um festzustellen, ob ein Trocknungsvorgang notwendig ist. In step c), at least one permissible value range T1-T2, P1-P2, F1-F2 of the at least one operating parameter T, P, F can be taken into account in order to determine whether a drying process is necessary.
Im Schritt d) kann die fahrzeugseitige Steuereinheit 105 durch die In step d), the vehicle-side control unit 105 by the
fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110 geweckt werden, um mindestens einen Trocknungsvorgang des Brennstoffzellensystems 100 einzuleiten. Danach kann die Steuereinheit 105 wieder ausgeschaltet werden. Vehicle external monitoring unit 110 are awakened to initiate at least one drying operation of the fuel cell system 100. Thereafter, the control unit 105 can be turned off again.
Im Rahmen der Erfindung wird beim Abstellen des Brennstoffzellensystems 100 nur dann und/oder erst dann ein Trocknungsvorgang eingeleitet, wenn mindestens ein Betriebsparameter T, P, F des Brennstoffzellensystems 100 außerhalb eines zulässigen Wertebereiches T1-T2, P1-P2, F1-F2 liegt, liegen wird und/oder voraussichtlich liegen wird. Dies kann entweder direkt beim Abstellen des Brennstoffzellensystems 100 und/oder erst nach einiger Zeit, bspw. in der Nacht, der Fall sein. Dabei kann der erfindungsgemäße In the context of the invention, when the fuel cell system 100 is switched off, a drying process is only initiated and / or only when at least one operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 is outside a permissible value range T1-T2, P1-P2, F1-F2. will be and / or is expected to be. This can be the case either directly when switching off the fuel cell system 100 and / or after some time, for example at night. In this case, the inventive
Trocknungsvorgang sogar dann eingeleitet werden, wenn das Drying process can be initiated even if that
Brennstoffzellensystem 100 bereits seit Stunden abgestellt und eine Fuel cell system 100 already turned off for hours and a
fahrzeugseitige Steuereinheit 105 ausgeschaltet wurde. Die Erfindung unterscheidet somit zwischen den Fällen, wann das restliche Produktwasser selbstständig verdunsten kann und wann ein Trocknungsvorgang tatsächlich nötigt ist. Vehicle-side control unit 105 has been turned off. The invention thus differentiates between the cases when the remaining product water can evaporate independently and when a drying process is actually required.
Temperatur T, Druck P und/oder Feuchtigkeit F der Umgebung können die Betriebsparameter T, P, F innerhalb des Brennstoffzellensystems 100 beeinflussen. Die Erfindung erkennt, dass die Umgebungsparameter T, P, F von dem Ort abhängig sind, wo das Kraftfahrzeug abgestellt wurde, somit kann eine separate Messung der Umgebungsparameter T, P, F und/oder der Temperature T, pressure P and / or humidity F of the environment may affect the operating parameters T, P, F within the fuel cell system 100. The invention recognizes that the environmental parameters T, P, F of Depending on the location where the motor vehicle has been turned off, thus a separate measurement of the environmental parameters T, P, F and / or the
Betriebsparameter T, P, F innerhalb des Brennstoffzellensystems 100 erspart werden. Operating parameters T, P, F within the fuel cell system 100 can be spared.
Hierzu kann die (Geo-) Koordinate K des Kraftfahrzeuges und somit des Brennstoffzellesystems 100 an die externe Überwachungseinheit 110, bspw. durch die Navigationseinheit 104 des Kraftfahrzeuges, übermittelt werden. For this purpose, the (geo) coordinate K of the motor vehicle and thus of the fuel cell system 100 can be transmitted to the external monitoring unit 110, for example by the navigation unit 104 of the motor vehicle.
Die externe Überwachungseinheit 110 benutzt die(Geo-) Koordinate K des Kraftfahrzeuges, um aktuelle Wetterdaten W(K) und/oder deren Verlauf sowie Umgebungsdaten G(K) zu ermitteln und/oder zu messen, die wiederum einen Aufschluss darüber geben können, wie der mindestens eine Betriebsparameter T, P, F des Brennstoffzellensystems 100 zurzeit ist und/oder wie er sich mit der Zeit t entwickeln wird. Vorzugsweise kann dabei eine geplante Parkdauer berücksichtigt werden. The external monitoring unit 110 uses the (geo) coordinate K of the motor vehicle to determine and / or measure current weather data W (K) and / or its course and environmental data G (K), which in turn can provide information on how the at least one operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 is present and / or how it will evolve over time t. Preferably, a planned parking duration can be taken into account.
Die Wetterdaten können bspw. von einem Wetterdienst, bspw. über das Internet 120, bezogen werden und/oder durch ein spezielles Überwachungssystem, bspw. aus mehreren Wetterstationen, gemessen werden. Den Abruf der Wetterdaten übernimmt die fahrzeugexterne Überwachungseinheit 110, sodass die fahrzeugseitige Steuereinheit 105 nach dem Abstellen des The weather data can, for example, be obtained from a weather service, for example via the Internet 120, and / or measured by a special monitoring system, for example from several weather stations. The retrieval of the weather data takes over the vehicle-external monitoring unit 110, so that the vehicle-mounted control unit 105 after stopping the
Brennstoffzellensystems 100 ausgeschaltet bleiben kann. Fuel cell system 100 can remain off.
Wie rechts in der Figur 1 angedeutet ist, kann die fahrzeugexterne As indicated on the right in Figure 1, the vehicle external
Überwachungseinheit 110 im Schritt c) eine Entwicklung des Betriebsparameters T, P, F des Brennstoffzellensystems 100 mit der Zeit t prognostizieren, bspw. schätzen und/oder berechnen, um mindestens einen Timer At für den Schritt d) bereitzustellen. Somit kann die Rechenkapazität zum Durchführen des Monitoring unit 110 in step c) predict a development of the operating parameter T, P, F of the fuel cell system 100 with the time t, for example, estimate and / or calculate to provide at least one timer At for the step d). Thus, the computing capacity for performing the
Verfahrens gespart werden, weil die Wetterdaten W(K) nicht permanent abgerufen werden müssen. Saved method, because the weather data W (K) need not be permanently retrieved.
Wie aus der Figur 1 zudem zu erkennen ist, kann das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist: e) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Kathode 101 des As can also be seen from FIG. 1, the method can have at least one further step: e) blowing out moisture from a cathode 101 of the
Brennstoffzellensystems 100, oder  Fuel cell system 100, or
f) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Anode 102 des f) purging moisture from an anode 102 of the
Brennstoffzellensystems 100.  Fuel cell system 100.
Im Schritt e) kann somit das Produktwasser auf der Kathodenseite des In step e), therefore, the product water on the cathode side of the
Brennstoffzellensystems 100 ausgeblasen werden. Hierbei kann eine Dauer für den Trocknungsvorgang eigestellt werden, um sicherzustellen, dass das Fuel cell system 100 are blown out. Here, a duration for the drying process can be set to ensure that the
Restwasser aus der Anode 102 in die Kathode 101 reindiffundiert ist. Im Schritt f) kann zudem das Restwasser aus der Anode 102 aktiv ausgeblasen werden, dass nach dem Abstellen des Brennstoffzellensystems 100 in die Kathode 101 diffundieren kann. Somit kann der Trocknungsvorgang verbessert und beschleunigt sowie das Risiko vermieden werden, dass im Residual water from the anode 102 is reindiffundiert in the cathode 101. In step f), moreover, the residual water from the anode 102 can be actively blown out, which can diffuse into the cathode 101 after switching off the fuel cell system 100. Thus, the drying process can be improved and accelerated and the risk can be avoided
Brennstoffzellensystem 100 Wasserreste verbleiben. Fuel Cell System 100 Remains of water remain.
Wie weiter unten in der Figur 1 gezeigt ist, können im Schritt c) unterschiedliche Wertebereiche Ti-Ti+1 überprüft werden, um mehrere Trocknungsvorgänge einzuleiten. Somit kann z. B. bei einer Umgebungstemperatur von 5°C (mit Prognose auf weitere Absenkung) der erste Trocknungsvorgang initiiert werden, ein zweiter bei 3°C und ein dritter bei 1°C. So kann das kondensierte Wasser besser ausgetragen werden. As shown below in FIG. 1, in step c) different value ranges Ti-Ti + 1 can be checked in order to initiate a plurality of drying operations. Thus, z. B. at an ambient temperature of 5 ° C (with prognosis for further reduction), the first drying process to be initiated, a second at 3 ° C and a third at 1 ° C. So the condensed water can be better discharged.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Gefahr des Einfrierens des restlichen Produktwassers im Brennstoffzellensystem 100 und der By means of the method according to the invention, the risk of freezing of the remaining product water in the fuel cell system 100 and the
Energieaufwand für die Trocknungsvorgänge deutlich reduziert werden. Energy consumption for the drying processes can be significantly reduced.
Insgesamt wird somit die Funktionalität des Brennstoffzellensystems 100 erheblich verbessert und seine Lebensdauer erhöht. Overall, therefore, the functionality of the fuel cell system 100 is significantly improved and increases its life.
Die Figur 2 zeigt schließlich ein erfindungsgemäßes System mit einem Finally, FIG. 2 shows a system according to the invention with a
Brennstoffzellensystem 100 mit einer externen Überwachungseinheit 110, wobei eine Kathode 101, eine Membran 103 und eine Anode 102 umfasst sind. Zudem kann das erfindungsgemäße System auf der Kraftfahrzeugseite eine Fuel cell system 100 with an external monitoring unit 110, wherein a cathode 101, a membrane 103 and an anode 102 are included. In addition, the system according to the invention on the motor vehicle side a
Navigationseinheit 104 und eine Steuereinheit 105 aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass sich ein Benutzer über ein Mobiltelefon 106 im System einbinden kann, um bspw. mindestens einen Schritt des Verfahrens auszuführen und/oder mehrere Verfahrensschritte zu visualisieren. Auf der Seite der Überwachungseinheit 110, die mithilfe eines fahrzeugexternen Datendienstes 111 und/oder eines fahrzeugexternen Datenspeichers 112 realisiert werden kann, kann zudem mindestens eine Verbindung zum Internet 120 vorgesehen sein. Navigation unit 104 and a control unit 105 have. Furthermore, it is conceivable that a user can integrate in the system via a mobile telephone 106 in order, for example, to carry out at least one step of the method and / or to visualize several process steps. On the side of the monitoring unit 110, which can be realized with the aid of an off-vehicle data service 111 and / or a vehicle-external data memory 112, at least one connection to the Internet 120 can also be provided.
Die voranstehende Beschreibung der Figuren 1 und 2 beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. The above description of Figures 1 and 2 describes the present invention solely in the context of examples. Of course, individual features of the embodiments, insofar as it is technically feasible, can be freely combined with one another without departing from the scope of the invention.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems (100) eines 1. A method for stopping a fuel cell system (100) of a
Kraftfahrzeuges,  Motor vehicle,
aufweisend folgende Schritte:  having the following steps:
a) Übermitteln mindestens einer Koordinate (K) des Kraftfahrzeuges an eine fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110), b) Bestimmen eines Betriebsparameters (T, P, F) des  a) transmitting at least one coordinate (K) of the motor vehicle to a vehicle external monitoring unit (110), b) determining an operating parameter (T, P, F) of the
Brennstoffzellensystems (100) durch die fahrzeugexterne  Fuel cell system (100) by the vehicle external
Überwachungseinheit (110) anhand der Koordinate (K) des Kraftfahrzeuges,  Monitoring unit (110) based on the coordinate (K) of the motor vehicle,
c) Überprüfen durch die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110), ob der bestimmte Betriebsparameter (T, P, F) innerhalb eines zulässigen Wertebereiches (T1-T2, P1-P2, F1-F2) liegt, d) Einleiten mindestens eines Trocknungsvorganges des  c) checking by the vehicle external monitoring unit (110) whether the specific operating parameter (T, P, F) is within a permissible value range (T1-T2, P1-P2, F1-F2), d) initiating at least one drying operation of the
Brennstoffzellensystems (100) im Kraftfahrzeug, wenn sich der bestimmte Betriebsparameter (T, P, W) außerhalb des zulässigen Wertebereiches (T1-T2, P1-P2, F1-F2) befindet.  Fuel cell system (100) in the motor vehicle, when the specific operating parameter (T, P, W) is outside the allowable value range (T1-T2, P1-P2, F1-F2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass im Schritt a) eine GPS-Position des Kraftfahrzeuges an die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110) übermittelt wird.  that in step a) a GPS position of the motor vehicle is transmitted to the vehicle-external monitoring unit (110).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Schritte b) und c) mithilfe eines fahrzeugexternen Datendienstes (111) und/oder eines fahrzeugexternen Datenspeichers (112) durchgeführt werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, that steps b) and c) are carried out by means of an off-board data service (111) and / or an off-board data memory (112). Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass im Schritt b) die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110) die aktuellen Wetterdaten (W) und/oder Umgebungsbedingungen (G) in Abhängigkeit von der Koordinate (K) des Kraftfahrzeuges berücksichtigt, insbesondere über das Internet (120), abruft. in step b), the vehicle-external monitoring unit (110) retrieves the current weather data (W) and / or ambient conditions (G) as a function of the coordinate (K) of the motor vehicle, in particular via the Internet (120).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass im Schritt c) die fahrzeugexterne Überwachungseinheit eine that in step c) the vehicle external monitoring unit a
Entwicklung des Betriebsparameters (T, P, W) des Development of the operating parameter (T, P, W) of the
Brennstoffzellensystems (100) mit der Zeit (t) prognostiziert, insbesondere berechnet, um mindestens einen Timer (At) für den Schritt d) Fuel cell system (100) with time (t) predicts, in particular calculated to at least one timer (At) for step d)
bereitzustellen. provide.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass im Schritt c) unterschiedliche Wertebereiche (Ti-Ti+1, Pi-Pi+1, Fi- Fi+1) überprüft werden, um mehrere Trocknungsvorgänge einzuleiten. in step c) different ranges of values (Ti-Ti + 1, Pi-Pi + 1, Fi-Fi + 1) are checked in order to initiate several drying operations.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass im Schritt d) eine kraftfahrzeugseitige Steuereinheit (105) geweckt wird, um einen Trocknungsvorgang des Brennstoffzellensystems (100) einzuleiten. in that in step d) a motor vehicle-side control unit (105) is awakened to initiate a drying process of the fuel cell system (100).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist: the method has at least one further step:
e) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Kathode (101) des e) blowing out moisture from a cathode (101) of the
Brennstoffzellensystems (100), oder  Fuel cell system (100), or
f) Ausblasen von Feuchtigkeit aus einer Anode (102) des f) blowing out moisture from an anode (102) of the
Brennstoffzellensystems (100). Fuel cell system (100).
9. System mit einem Brennstoffzellensystem (100) und einer 9. system with a fuel cell system (100) and a
fahrzeugexternen Überwachungseinheit (110),  vehicle external monitoring unit (110),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110) dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.  in that the vehicle-external monitoring unit (110) is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.
10. System nach Anspruch 9, 10. System according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die fahrzeugexterne Überwachungseinheit (110) mithilfe eines fahrzeugexternen Datendienstes (111) und/oder eines fahrzeugexternen Datenspeichers (112) realisiert ist.  in that the vehicle-external monitoring unit (110) is implemented by means of an off-vehicle data service (111) and / or an off-vehicle data memory (112).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070298289A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Clingerman Bruce J Fuel cell system water management strategy for freeze capability
US20110003215A1 (en) * 2006-11-06 2011-01-06 Hiroaki Tanaka Fuel cell system
US20150099200A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-09 Ford Global Technologies, Llc Freeze preparation for a fuel cell system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070298289A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Clingerman Bruce J Fuel cell system water management strategy for freeze capability
US20110003215A1 (en) * 2006-11-06 2011-01-06 Hiroaki Tanaka Fuel cell system
US20150099200A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-09 Ford Global Technologies, Llc Freeze preparation for a fuel cell system

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