Patent DE-102014100703-B4 (DE)
Title: Leistungsregelung einer Brennstoffzelle mittels Schätzung der Regelabweichung
Inventor: LENZ JOCHEN
IPC: H01M8/04313
Filed: 2014-01-22
Granted: 2020-01-23
Abstract: Ein Verfahren zum Bereitstellen einer Leistungsregelung in einem Brennstoffzellensystem eines Fahrzeugs, wobei das Brennstoffzellensystem einen Brennstoffzellenstapel und geregelte und ungeregelte Systemlasten aufweist, wobei das Verfahren umfasst:- Bereitstellen einer Leistung von dem Brennstoffzellenstapel an einen Leistungsbus, um die Systemlasten mit Strom zu versorgen;- Messen der Leistung auf dem Leistungsbus, um ein Ist-Stapelleistungssignal bereitzustellen;- Bereitstellen einer Differenz zwischen einem oberen Leistungsgrenzwertsignal und dem Ist-Stapelleistungssignal an einen Regler, um ein Leistungsoffsetsignal zu erzeugen;- Bestimmen, ob der Brennstoffzellenstapel in der Lage ist, genug Leistung bereitzustellen, um ein Lastleistungsanfragesignal zu befriedigen;- Addieren des Lastleistungsanfragesignals und des Leistungsoffsetsignals, um ein Stapelleistungsnachfragesignal zu erzeugen; und- Bewirken, dass das obere Leistungsgrenzwertsignal sich in Richtung auf das Ist-Stapelleistungssignal bewegt und mit diesem abgeglichen wird, wenn der Brennstoffzellenstapel in der Lage ist, genug Leistung bereitzustellen, um das Lastleistungsanfragesignal zu befriedigen;- Subtrahieren des Leistungsoffsetsignals und des oberen Leistungsgrenzwertsignals, um ein erstes Leistungsgrenzwertsignal bereitzustellen, um die Leistung, die von den geregelten Systemlasten aufgenommen wird, zu begrenzen, so dass das Ist-Stapelleistungssignal sich in Richtung auf das obere Leistungsgrenzwertsignal bewegt und mit diesem abgeglichen wird, wenn der Brennstoffzellenstapel nicht in der Lage ist, genug Leistung bereitzustellen, um das Lastleistungsanfragesignal zu befriedigen;- Bestimmen, ob das Brennstoffzellensystem sich in einem Fahrbetrieb oder einem regenerativen Bremsbetrieb befindet, wobei das Abgleichen des oberen Leistungsgrenzwertsignals mit dem Ist-Stapelleistungssignal oder das Abgleichen des Ist-Stapelleistungssignals mit dem oberen Leistungsgrenzwertsignal ausgeführt wird, wenn das System sich im Fahrbetrieb befindet; und- Subtrahieren des Leistungsoffsetsignals und eines unteren Leistungsgrenzwertsignals, um ein zweites Leistungsgrenzwertsignal bereitzustellen, um die Leistung, die von den geregelten Systemlasten aufgenommen werden, zu begrenzen, so dass das Ist-Stapelleistungssignal sich in Richtung auf das untere Leistungsgrenzwertsignal bewegt und mit diesem abgeglichen wird, wenn das System sich in dem regenerativen Bremsbetrieb befindet, wobei der Regler ein Proportional-Integral (PI)-Regler mit einem positiven Eingang und mit einem negativen Eingang ist, und wobei das Ist-Leistungssignal an den positiven Eingang des PI-Reglers geliefert wird, wobei das obere Leistungsgrenzwertsignal und das untere Leistungsgrenzwertsignal an einen Schalter geliefert werden, der auf eine Stellung eingestellt ist, je nachdem, ob das Fahrzeug sich im Fahrbetrieb oder im regenerativen Betrieb befindet, so dass je nachdem, ob das Fahrzeug sich im Fahrbetrieb oder im regenerativen Bremsbetrieb befindet, entweder das obere Leistungsgrenzwert Signal oder untere Leistungsgrenzwertsignal an den negativen Eingang des PI-Reglers geliefert wird.