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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum prädiktiven Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Brennstoffzellensystem.
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Die Kühlkreisläufe für Komponenten eines Brennstoffzellensystems werden in der Regel für einen kontinuierlichen Betrieb bei Volllast oder für besonders kritische Betriebspunkte (z. B. eine Bergfahrt) ausgelegt (nachstehend: Auslegungsbetriebspunkte). Die Kühlkreisläufe werden dabei so gestaltet, dass im Idealfall in den Auslegungsbetriebspunkten alle Komponenten gleichzeitig ihr Temperaturmaximum erreichen. Im reellen Betrieb eines Brennstoffzellensystems werden die Temperaturmaxima in den Auslegungsbetriebspunkten nicht gleichzeitig erreicht. Vielmehr stellt sich bereits früher bei einer der gekühlten Systemkomponenten ein Zustand ein, in dem die bereitgestellte Kühlmenge nicht ausreicht. Um eine Überhitzung dieser Komponente zu vermeiden muss dann die Leistung des gesamten Kühlsystems erhöht werden und/oder die Leistung des Brennstoffzellensystems reduziert werden (Derating). Ist beispielsweise die Temperatur des Ladeluftkühlers des Brennstoffzellensystems am thermischen Limit angelangt, so muss die Kühlleistung des Kühlsystems erhöht und gegebenenfalls auch die abzugebende Leistung der Brennstoffzelle reduziert werden. Welche Komponente früher für das Kühlsystem limitierend ist, hängt von vielen physikalischen Parametern und vielen Komponenteneigenschaften ab, z. B. Betriebsparameter, Wärmeaufnahme- und Wärmeabgabeverhalten sowie Wärmekapazität der Komponenten, etc.
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Aus der
WO03/059664 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem bekannt, bei dem der Kühlkreislauf für das Brennstoffzellensystem und für den Innenraum des Kraftfahrzeuges mittels Ventile geregelt werden kann. Das Kühlsystem passt die Kühlparameter anhand von augenblicklichen Werten an. Das System reagiert also letztendlich auf gemessene Momentanwerte. Es kommt aufgrund der thermischen Trägheit zu einer gewissen zeitlichen Verzögerung. Da Wärmezustände sich vergleichsweise langsam ändern, kann diese zeitliche Verzögerung dazu führen, dass das Fahrzeug, insbesondere das Brennstoffzellensystem, nicht bzw. nicht immer im optimalen Betriebspunkt betrieben wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, die vorgenannten Nachteile zu verringern bzw. zu beheben. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
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Ein Brennstoffzellensystem gemäß der hier offenbarten Technologie umfasst mindestens eine Brennstoffzelle sowie periphere Systemkomponenten (BOP-Komponenten), die beim Betrieb der mindestens einen Brennstoffzelle zum Einsatz kommen können. Eine Brennstoffzelle umfasst beispielsweise eine Anode und eine Kathode, die insbesondere durch einen ionenselektiven Separator getrennt sind. Die Anode weist eine Zufuhr für einen Brennstoff zur Anode auf. Mit anderen Worten ist die Anode beim Betrieb des Brennstoffzellensystems in Fluidverbindung mit einem Brennstoffreservoir. Bevorzugte Brennstoffe für das Brennstoffzellensystem sind: Wasserstoff, niedrigmolekularer Alkohol, Biokraftstoffe, oder verflüssigtes Erdgas. Die Kathode weist beispielsweise eine Zufuhr bzw. Zuleitung für Oxidationsmittel auf. Bevorzugte Oxidationsmittel sind bspw. Luft, Sauerstoff und Peroxide. Der ionenselektive Separator kann bspw. als Protonenaustauschmembran (proton exchange membrane, PEM) ausgebildet sein. Bevorzugt kommt eine kationenselektive Polymerelektrolytmembran zum Einsatz. Materialien für eine solche Membran sind: Nafion®, Flemion® und Aciplex®. Es wird hier vereinfachend oft ein System mit einer Brennstoffzelle diskutiert. Sofern eine Systemkomponente nachstehend in der Einzahl angeführt ist, soll die Mehrzahl ebenfalls mit umfasst sein. Beispielsweise kann eine Mehrzahl an Brennstoffzellen und teilweise eine Mehrzahl an BOP-Komponenten vorgesehen sein.
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Das hier offenbarte Verfahren dient zum prädiktiven Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Brennstoffzellensystem. Insbesondere handelt es sich um ein Verfahren zum prädiktiven Kühlen eines Brennstoffzellensystems.
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Das Verfahren umfasst den Schritt: Bereitstellen von Kühlflüssigkeit, die auf zumindest zwei parallel geschaltete Teilkühlkreisläufe aufgeteilt wird. Es handelt sich also um einen Kühlkreislauf, der sich in zwei oder mehr Teilkühlkreisläufe aufteilt, die dann parallel zueinander verlaufen und später wieder zu dem einen Kühlkreislauf zusammengeführt werden. Ein erster Kühlmittelteilstrom fließt stromab der Aufteilung durch einen ersten Teilkühlkreislauf. Der erste Teilkühlkreislauf versorgt mindestens eine erste Komponente eines Brennstoffzellensystems mit Kühlmittel. Ein zweiter Kühlmittelteilstrom fließt ebenfalls stromab der Aufteilung durch einen zweiten Teilkühlkreislauf, wobei der zweite Teilkühlkreislauf mindestens eine zweite Komponente mit Kühlmittel versorgt.
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Das hier offenbarte Verfahren umfasst ferner den Schritt: Anpassen des ersten und/oder zweiten Kühlmittelteilstromes basierend auf einen zukünftigen, insbesondere prognostizierten, Kühlmittelbedarf der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente. Das Anpassen des ersten und/oder zweiten Kühlmittelteilstromes kann durch jeden geeigneten Aktuator geschehen, bspw. regelbare 3-Wege-Ventil(e), Pumpen, Ventile bzw. Drosseln, etc. Insbesondere können thermisch aktivierte Drosseln eingesetzt werden, die über eine elektrische Heizung aktiviert werden. Durch das Anpassen des ersten und/oder zweiten Kühlmittelteilstromes kann gezielt die Komponente mit mehr Kühlmittel versorgt werden, deren Temperatur kritisch ist bzw. kritisch wird.
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Vorteilhaft wird somit vorausschauend im Vorhinein schon auf den Betrieb der Komponenten eingewirkt, insbesondere auf deren Kühlung durch das Anpassen der Teilkühlmittelströme. Diese vorschauende Betriebsweise des Brennstoffzellensystems bzw. des Kühlsystems für zukünftige Betriebspunkte bzw. Betriebszustände kann bei gleicher Kühlkreiskonfiguration (z. B. gleiche max. Kühlleistung, die der Kühler der Kühlkreislaufs bereitstellen kann) einen effizienteren Betrieb über weitere Betriebsbereiche der Brennstoffzelle ermöglichen. Anders ausgedrückt kann der Kühlkreislauf der hier offenbarten Technologie mit einem kleineren Kühler ausgestattet werden, ohne dass die Brennstoffzelle weniger Leistung abgeben kann.
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Bevorzugt umfasst das Verfahren den Schritt: Prognostizieren des zukünftigen Kühlmittelbedarfs bzw. erforderlichen Kühlmittelteilstroms der ersten Komponente und/oder des zukünftigen Kühlmittelbedarfs bzw. erforderlichen Kühlmittelteilstroms der zweiten Komponente. Beispielsweise können zur Prognose Daten ausgewertet werden, die Rückschlüsse über den zukünftigen Kühlmittelbedarf erlauben. Beispielsweise kann dazu eine Fahrverhaltensinformation, eine Navigationsinformation und/oder eine Umgebungsinformation ausgewertet werden. Diese Informationen können beispielsweise mit in einer Datenbank gespeicherten Werten für den Kühlmittenbedarf in Relation gesetzt werden.
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Wird beispielsweise als Fahrtroute eine längere Bergfahrt vorgegeben, so kann die Steuerung unter anderem unter Berücksichtigung der Fahrstrecke (z. B. Länge, Steigung, Geschwindigkeitsbegrenzung) und des Verkehrsaufkommens (z. B. Stau oder freie Fahrt) den zukünftigen Kühlmittelbedarf der einzelnen Komponenten ermitteln.
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Der Kühlmittelbedarf der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente kann bevorzugt unter Berücksichtigung einer Fahrverhaltensinformation, einer Navigationsinformation und/oder einer Umgebungsinformation prognostiziert und/oder angepasst werden.
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Die das Verhalten des Fahrers repräsentierende Fahrverhaltensinformationen sind bspw. Geschwindigkeitsprofil in der Stadt, über Land, auf der Autobahn; Schaltverhalten; etc. Bevorzugt kann die Steuerung des Kraftfahrzeugs anhand von Messwerten, fahrerspezifischen Eingaben und/oder fahrerspezifischen Systemen den Fahrer erkennen. Fahrerspezifische Systeme sind bspw. eine Schlüssel-Codierung oder ein einem Fahrer zugeordnetes Mobiltelefon, welches sich mit dem Auto verbindet. Fahrerspezifische Eingaben sind bspw. die Profilauswahl oder die Auswahl einer abgespeicherten und einem Fahrer zugeordneten Sitzposition, eindeutig zuordenbare Fahrtstrecke (Weg zur Arbeit), Spiegeleinstellung, etc. Eine weitere Fahrererkennungsvorrichtung ist bspw. eine Gesichtserkennung.
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Zur Ermittlung des Fahrverhaltens kann insbesondere auch die Fahrzeugsensorik oder etwaige Eingabeelemente herangezogen werden. Beispielsweise können folgende Faktoren berücksichtigt werden: Neigungssensor bzw. Steigungssensor, Fahrdynamik, Querbeschleunigungssensor, Erkennung der Pedaldynamik, Fahrerlebnisschalter, Geschwindigkeitsprofil Stellung von aerodynamischen Komponenten, wie bspw. Heckspoiler, etc. Die Steuerung ist bevorzugt in der Lage, das Fahrverhalten zu analysieren und einem Fahrer zuzuordnen. Eine Fahrverhaltensanalyse kann es erlauben, genauer den Leistungsbedarf zu prognostizieren und die Fluidfördereinrichtung vorrausschauend zu betreiben. Vorteilhaft handelt es sich um eine lernfähige Steuerung, bspw. basierend auf Fuzzy Logic. Vorteilhaft ist die Steuerung auch in der Lage, wiederkehrende Bedingungen und Ereignisse beispielsweise anhand von erfassten externen Parametern zu analysieren. Bevorzugt ist die Steuerung nicht nur in der Lage, aus dem Fahrverhalten des Fahrers zu lernen, sondern kann überdies auch Navigationsinformationen und Umweltinformationen auswerten und eine optimierte Prognose potenzieller Betriebsparameter durchführen. Beispielsweise ist die Steuerung derart konfiguriert, dass wiederkehrende Fahrtstrecken von einem Fahrer optimiert werden, und zwar basierend auf den Erkenntnissen aus den vorherigen Fahrten. Ein Anwendungsbeispiel hierfür ist bspw. die häufig gefahrene Strecke zwischen Wohnort und Arbeitsstätte.
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Externe Parameter, die eine Navigationsinformation repräsentieren, sind bspw. Navigationsparameter, die Geoinformationen umfassen, wie bspw. Positions-, Strecken- und/oder Höhenprofileinformationen. Navigationsinformationen sind ferner Informationen über den Fahrzyklus, d. h. der Mix aus Stadt-, Überland- und/oder Autobahnanteil an der Gesamtfahrstrecke. Weitere Navigationsinformationen sind bspw. auch Verkehrsinformationen, wie aktuelle oder zukünftige Verkehrsbeeinträchtigungen. Beispielsweise zählen aktuelle Staumeldungen oder voraussehbare Verkehrsverdichtungen aufgrund von Großereignissen, Berufsverkehr, besonderen Vorkommnissen und Events, wie bspw. Massenveranstaltung, etc. zu den Navigationsinformationen. Eine Navigationsinformation ist beispielsweise eine Kreuzung und/oder eine Verkehrsampel und/oder ein Verkehrsampelsignal, welches einen vergleichsweisen kurzen Stopp des Kraftfahrzeuges mit sich bringt.
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Ferner kann die Navigationsinformation eine Ampelphase sein. Das Verkehrsampelsignal kann beispielsweise über ein geeignetes Kommunikationssignal, z. B. ein Funksignal und einen geeigneten Sensor am Kraftfahrzeug erkannt werden.
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Umgebungsinformationen sind bspw. aktuelle oder zukünftige Wetter- und/oder Rauminformationen, bspw. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschläge, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, etc.
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Bevorzugt umfasst das Verfahren den Schritt: Anpassen des ersten und/oder zweiten Kühlmittelteilstromes bereits vor Beginn der Zeitspanne, für die ein veränderter, d. h. erhöhter oder verringerter, Kühlmittelbedarf der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente besteht bzw. prognostiziert wurde. Mithin werden die Kühlmittelteilströme also prädiktiv verändert, um frühzeitig eine thermische Überlast zu vermeiden. Wird eine Komponente erwärmt oder gekühlt, so vergeht u. a. aufgrund der Wärmekapazität der Komponente eine gewisse Zeit, bis sich die Temperatur der Komponente ändert. Werden nun die Kühlmittelteilströme prädiktiv geändert, kann der Einfluss der thermischen Trägheit der einzelnen Komponenten verringert bzw. kompensiert werden.
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Wird beispielsweise eine maximale Leistung vom System angefordert und ist beispielsweise aufgrund einer nahenden Signalanlage klar, dass diese Leistung nur für eine kurze Zeit (bspw. weniger als eine Minute) abgegeben werden muss, so kann die Steuerung den ersten und/oder zweiten Kühlmittelteilstrom derart aufteilen, dass während dieser Zeit der Kühlmittelstrom zur Brennstoffzelle erhöht und der Kühlmittelstrom zum Ladeluftkühler verringert wird. Dadurch würde sich tendenziell die Temperatur des Ladeluftkühlers erhöhen. Aufgrund der thermischen Trägheit wird sich jedoch in diesem kurzen Zeitraum die Ladeluftkühlertemperatur in der Realität kaum ändern. Der zusätzliche Kühlmittelstrom zur Brennstoffzelle indes wirkt sich schneller auf den Betrieb der Brennstoffzelle aus.
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In gleicher Weise kann bevorzugt während zeitlich begrenzten Peak-Leistungen der Kühlmittelstrom zur Brennstoffzelle erhöht und der Kühlmittelstrom zum Ladeluftkühler verringert werden. Unter einer solchen vom Fahrer angeforderten Peak-Leistung versteht man in diesem Zusammenhang eine Leistung, die oberhalb der maximalen kontinuierlichen abgebaren Leistung der Brennstoffzelle (nachstehend: max. Dauerleistung) liegt, und die die Brennstoffzelle über einen kurzen Zeitraum abgeben kann. Die Peak-Leistung kann beispielsweise 110% bis 120% der max. Dauerleistung betragen, die beispielsweise über einen Zeitraum von max. 30 Sekunden (für 120% Dauerlast) bis 60% Sekunden (für 110% Dauerlast) bereitgestellt werden kann. Im Betrieb der Brennstoffzelle können Betriebspunkte existieren, die z. B. auf Grund der Membranfeuchte und somit dem ohmschen Widerstand der Membran nicht kontinuierlich betrieben werden können. Teilweise können diese Betriebspunkte durch höhere BOP-Komponentenlasten, wie z. B. Kompressorleistung kurzfristig kompensiert oder abgedämpft werden. Somit wird zur Sicherstellung eines hohen Wirkungsgrades kurzfristig ein niedriger Wirkungsgrad von BOP-Komponenten in Kauf genommen. Dieser Betrieb der BOP-Komponente kann, z. B. thermisch, zeitlich limitiert sein.
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Der erste und/oder der zweite Kühlmittelteilstrom kann derart angepasst werden, dass die erste Komponente und die zweiten Komponente thermisch gleich belastet werden. Auch wenn die beiden Komponenten nicht im kritischen Bereich betrieben werden kann die Kühlmittelaufteilung auf die beiden Teilkühlkreisläufe derart erfolgen, dass beide Komponenten thermisch gleich belastet sind. Sie können beispielsweise bei ca. 80% ihrer Maximaltemperatur betrieben werden.
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Der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente kann bereits vor Beginn der Zeitspanne, für die ein veränderter Kühlmittelbedarf der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente besteht, mehr Kühlmittel als der zukünftige Kühlmittelbedarf zugeführt werden. Wird beispielsweise prognostiziert, dass in einem zukünftigen Streckenabschnitt die Brennstoffzellentemperatur kritisch wird, so kann schon vorher damit begonnen werden, die Brennstoffzellentemperatur zu verringern, um der Erwärmung entgegenzuwirken. Es kann also zu einem gewissen Grad Kühlleistung bzw. Kühlkapazität (nachstehend: Kühlleistung) in der Brennstoffzelle zwischengespeichert werden.
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Zusätzlich kann aber auch Kühlleistung in anderen Komponenten, beispielsweise im Ladeluftkühler, zwischengespeichert werden. Der Ladeluftkühler ist stromaufwärts von dem Brennstoffzellenstapel angeordnet. Wird dieser in einem Teillastbereich der Brennstoffzelle stärker gekühlt als notwendig, kann er diese zusätzliche gespeicherte Kühlleistung in einer sich anschließenden Volllastperiode der Brennstoffzelle wieder aufbrauchen. Während der Volllastperiode kann die Steuerung aufgrund der im Ladeluftkühler gespeicherten Kühlleistung dem Ladeluftkühler weniger Kühlmittel zukommen lassen als er eigentlich benötigen würde. Dieses Delta an Kühlmittel kann dann zusätzlich dem hier temperaturkritischen Brennstoffzellenstapel zukommen. Das Kühlsystem wird also während einer Volllastperiode durch das Zwischenspeichern von Kühlleistung während einer Teillastperiode entlastet.
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Die erste Komponente kann ein Brennstoffzellenstapel, ein Ladeluftkühler für Oxidationsmittel, ein Kathodenabluft-Kondensator oder ein Brennstofftank-Wärmetauscher des Brennstoffzellensystems sein. Die die zweite Komponente kann ein Wärmetauscher sein, der dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist. In einer ferner bevorzugten Ausgestaltung kann die erste Komponente der Brennstoffzellenstapel und die zweite Komponente der Ladeluftkühler für Oxidationsmittel, der Kathodenabluft-Kondensator oder ein Brennstofftank-Wärmetauscher sein. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Komponente der Brennstoffzellenstapel und die zweite Komponente der Ladeluftkühler.
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Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren näher erläutert. Die 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen von Kühlkreisläufen.
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Der in der 1 dargestellte Kühlkreislauf teilt sich bei der Aufteilung K1, hier ausgebildet als ein 3-Wege-Ventil, in zwei Teilkühlkreisläufe 10, 20 auf, die jeweils von einem ersten und zweiten Kühlmittelstrom T10, T20 durchströmt werden. In diesen Teikühlkreisläufen 10, 20 sind hier ein Brennstoffzellenstapel 50 (erste Komponente) und ein Ladeluftkühler 40 (zweite Komponente) vorgesehen. Die beiden Teikühlkreisläufe 10, 20 münden schließlich in einem Knotenpunkt K2 und fließen dann in einem Wärmetauscher bzw. Kühler 60, in dem das in dem Brennstoffzellenstapel 50 und dem Ladeluftkühler 40 erwärmte Kühlmittel wieder gekühlt wird. Über die Fördereinrichtung 30 gelangt das Kühlmittel dann wieder in die Teilkühlkreisläufe 10, 20.
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Steht nun eine Veränderung des Kühlmittelbedarfs bevor, so kann der erste und/oder zweite Kühlmittelteilstrom T10, T20 bereits vorher basierend auf den prognostizierten zukünftigen Kühlmittelbedarf der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente angepasst werden. Es wird dabei bevorzugt die thermische Trägheit der Komponenten berücksichtigt, wodurch eine thermische Überlastung der Komponenten vermieden werden kann.
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Ein Oxidationsmittelförderer 80 fördert über eine Kathodenzuleitung 82 Oxidationsmittel zum Brennstoffzellenstapel 50. Das Oxidationsmittel wird vor Eintritt in den Brennstoffzellenstapel 50 im Ladeluftkühler 40 temperiert. Wie bereits erwähnt, sind die Teilkühlkreisläufe 10, 20 parallel zueinander angeordnet. Mithin sind der Brennstoffzellenstapel 50 und der Ladeluftkühler 40 thermisch miteinander gekoppelt. Ferner stellt auch die Kathodenzuleitung 82 eine gewisse thermische Kopplung dieser beiden Komponenten dar. Wird der Ladeluftkühler stärker gekühlt, so kann er adäquat das Oxidationsmittel vor Eintritt in den Brennstoffzellenstapel 50 kühlen. Dies führt wiederum dazu, dass für den Brennstoffzellenstapel 50 weniger Kühlmittel bereitgestellt werden muss. Ferner können die Komponenten 40 und 50 aufgrund ihrer Masse und ihrer Wärmekapazität auch zumindest zu einem gewissen Grad Kühlleistung speichern. Diese beiden Effekte macht sich die hier offenbarte Technologie u. a. zu nutze. Wird die Brennstoffzelle beispielsweise in einem Teillastbereich betrieben und wird zeitgleich ein Volllastbetrieb, z. B. eine Bergfahrt, prognostiziert, so kann die Steuerung schon vor Beginn der Volllast Kühlleistung im Brennstoffzellenstapel 50, und bevorzugt auch im Ladeluftkühler 40, zwischenspeichern. Dazu kann die Förderleistung der Fördereinrichtung 30 gesteigert und/oder die Aufteilung der Fluidteilströme T1, T2 angepasst werden, so dass beide Komponenten optimal gekühlt werden, wobei die momentane Effizienz des Brennstoffzellensystems auch berücksichtigt werden sollte. Im Volllastbetrieb kann dann zunächst die Förderleistung der Fördereinrichtung 30 gesteigert werden. Ferner kann die Aufteilung der Fluidteilströme optimiert werden. Dabei kann berücksichtigt werden, dass im Ladeluftkühler 40 Kühlleistung zwischengespeichert ist. Mit anderen Worten muss der Ladeluftkühler 40 während der folgenden Volllast nicht in dem Maße gekühlt werden, wie er ohne die zwischengespeicherten Kühlleistung gekühlt werden müsste. Berücksichtigt die Steuerung die im Ladeluftkühler zwischengespeicherte Kühlleistung, kann sie vergleichsweise mehr Kühlmittel dem Brennstoffzellenstapel 50 zuführen, vorausgesetzt die Brennstoffzelle ist die thermisch kritische Komponente. Bevorzugt wird selbstverständlich von der Steuerung auch die im Brennstoffzellenstapel 50 zwischengespeicherte Kühlleistung berücksichtigt. Die zwischengespeicherte Kühlleistung muss dabei nicht berechnet werden. Es reicht beispielsweise, dass die Temperaturen der Komponenten bekannt sind.
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Als Aktuatoren können verschiedenste Aktuatoren vorgesehen sein. Neben einem 3-Wege-Ventil 70 können auch zwei einfache Regelventile 72, 74 in den beiden Teilkühlkreisläufen 10, 20 vorgesehen sein (vgl. 2). Ferner können eine oder mehrere Pumpen, Drosseln, und/oder thermisch aktivierte Druckabfall-Bauteile vorgesehen sein. Durch Einbringen einer stufenlosen Drossel im Kühlsystem, beispielsweise vor oder nach der Brennstoffzelle 50 oder dem Ladeluftkühler 40, kann der absolute Kühlmittelfluss durch den Ladeluftkühler 40 erhöht werden. Folgende alternative Lösungen sind auch möglich:
- – Einsatz von regelbaren 3-Wege-Ventilen in den Teilkühlkreisläufen,
- – Einsatz von zwei Pumpen in den Teilkühlkreisläufen,
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Die Ventile oder Drosseln können dabei aktiv von einer Steuerung angesteuert werden. In einer passiven Lösung können die Drosseln auch durch thermisch aktivierte Bauteile ersetzt werden.
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3 zeigt einen komplexeren Aufbau eines Kühlkreislaufes. Die Fördereinrichtung 30, der Oxidationsmittelförderer 80, die Kathodenzuleitung 82 und der Kühler 60 sind gleich ausgeführt wie in den 1 und 2. Der Ladeluftkühler 40 und der Brennstoffzellenstapel 50 sind auch hier in zwei Teilkühlkreisläufen 10, 20 parallel zueinander angeordnet. Mithin treten hier dieselben Effekte und Vorteile auf wie bereits zu den 1 und 2 beschrieben. Zusätzlich sind hier zwei Teilkühlkreisläufe 10', 20' gezeigt, die ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind. Der Teilkühlkreislauf 10' wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt, wobei jede der folgenden Komponenten für sich als eine erste Komponente des ersten Teilkühlkreislauf 20' angesehen werden kann: Brennstoffzellenstapel 50, Ladeluftkühler 40 für Oxidationsmittel, Kathodenabluft-Kondensator 110 oder ein Brennstofftank-Wärmetauscher 110.
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Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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