DE10018066A1

DE10018066A1 - Procedure for limitation of noise emissions of compressor in fuel cell device, especially of aeroplane has determination of operating noise level present and adjustment of pressure

Info

Publication number: DE10018066A1
Application number: DE10018066A
Authority: DE
Inventors: Gerd Hinsenkamp
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-25
Also published as: FR2807791A1; FR2807791B1

Abstract

A procedure for the limitation of noise emissions of a compressor in a fuel cell device, especially of an aeroplane has the following steps: - determination of an operating noise level present at the displacement compressor (15); - adjustment of pressure- and/or suction-side control edges (30) of the displacement compressor according to the determined operating noise level. According to the adjustment of the control edges, an adjustment of the speed of a drive device (22) of the displacement compressor takes place matching the volume flow. The operating noise level is determined at a pressure union of the displacement compressor. Additionally, the operating temperature of a gaseous operating medium is determined in the pressure union of the displacement compressor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung von Schallemissionen eines Ver drängerkompressors in einer Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for limiting sound emissions of a Ver external compressor in a fuel cell device, in particular a vehicle, according to the preamble of claim 1.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere ei nes Fahrzeugs, mit einem Verdrängerkompressor und einem mit diesem in Wirkverbin dung stehenden Antriebsmittel, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.Furthermore, the invention relates to a fuel cell device, in particular egg nes vehicle, with a positive displacement compressor and one with this in operative connection dung standing drive means, according to the preamble of claim 7.

In bekannten Brennstoffzellenvorrichtungen werden zur Luftversorgung unter anderem Verdrängerkompressoren, wie zum Beispiel Schrauben-, Spiral-, Kolben-, Wassering- oder Vielzellenverdichter, bei unterschiedlichen Betriebsstoffvolumenströmen und Ver dichtungsenddrücken eingesetzt. Der jeweilige Verdrängerkompressor wird vorzugsweise drehzahlvariabel angetrieben mittels eines wirkverbundenen Elektromotors und/oder mittels einer mechanisch an den Verdrängerkompressor angekoppelten Expansionsein heit. Nachteilhafterweise treten beim Betreiben derartiger Verdrängerkompressoren stö rende Schallemissionen auf, welche im Wesentlichen bedingt sind durch stark verlustbe haftete Ausgleichsvorgänge bei einem druckseitigen Öffnen des Arbeitsraums des Ver drängerkompressors, sofern in diesem Arbeitsraum Druckunterschiede zwischen einem indizierten Verdichtungsenddruck und einem anliegenden Gegendruck herrschen. Dabei hängt die Schallemission unter anderem von der Verdichterdrehzahl des Verdränger kompressors ab, da mit der Erhöhung der Verdichterdrehzahl höhere Ladungswechsel geschwindigkeiten erzeugt werden. Die bei höheren Ladungswechselgeschwindigkeiten auftretenden größeren Druckverluste führen zu einer Vergrößerung des inneren Ver dichtungsverhältnisses im Verdrängerkompressor, da beim Öffnen der Arbeitskammer gegen die Druckseite ein Ausschiebevorgang erst nach Überwindung eines derartigen Zusatzdruckverlustes beginnen kann.In known fuel cell devices, among other things, for air supply Displacement compressors, such as screw, spiral, piston, Wassering or multi-cell compressors, with different fuel volume flows and Ver final sealing presses used. The particular positive displacement compressor is preferred variable-speed driven by means of an electrically connected electric motor and / or by means of an expansion mechanically coupled to the positive displacement compressor Ness. Disadvantageously, there are disruptions when operating such displacement compressors noise emissions, which are essentially caused by strong loss losses compensated processes when opening the work space of the Ver external compressor, provided there are pressure differences between one in this work area indicated compression end pressure and an existing back pressure prevail. there the noise emission depends, among other things, on the compressor speed of the displacer compressor, since with the increase in the compressor speed, higher charge changes speeds are generated. The at higher gas exchange speeds occurring larger pressure losses lead to an increase in the internal Ver seal ratio in the positive displacement compressor, because when opening the working chamber an push-out operation against the pressure side only after overcoming one Additional pressure loss can begin.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Brennstoffzellenvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen Schallemissionen des Verdrän gerkompressors in effektiver und zuverlässiger Weise begrenzt werden können. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorge schlagen, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
It is therefore an object of the invention to provide a method and a fuel cell device of the type mentioned above, by means of which sound emissions of the displacement compressor can be limited in an effective and reliable manner. To achieve the object, a method with the features of claim 1 is proposed, which is characterized by the following method steps:

- Ermitteln eines jeweils am Verdrängerkompressor vorliegenden Betriebsschallpegels;- Determining an operating sound level present at the displacement compressor;
- Verstellen von druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten des Verdrängerkompressors in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsschallpegels.- Adjustment of pressure and / or suction control edges of the positive displacement compressor depending on the determined operating sound level.

Durch das Verstellen der druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten des Verdränger kompressors in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsschalpegels wird eine effektive und zuverlässige Begrenzung beziehungsweise Reduzierung von Schallemissionen des Ver drängerkompressors ermöglicht.By adjusting the pressure and / or suction control edges of the displacer compressor depending on the determined operating level is an effective and reliable limitation or reduction of noise emissions from the ver compressor enables.

Mit Vorteil erfolgt in Abhängigkeit der Verstellung der Steuerkanten eine volumenstro manpassende Verstellung der Drehzahl eines Antriebsmittels des Verdrängerkompres sors. Durch die zusätzliche Verstellung der Drehzahl eines mit dem Verdrängerkompres sor in Wirkverbindung stehenden Antriebsmittels ist es möglich, einerseits eine effektive Begrenzung der Schallemission des Verdrängerkompressors zu erzielen und anderer seits eine erwünschte Volumenstromförderung eines Betriebsstoffs mittels des Verdrän gerkompressors zu gewährleisten. Wird beispielsweise im Rahmen der erwünschten Schallreduktion eine Verstellung der saugseitigen Steuerkanten des Verdrängerkompres sors in Richtung "später" eingeleitet, so kann vorteilhafterweise der daraus resultierende geringere Betriebsstoffvolumenstrom durch den Verdrängerkompressor mittels einer Er höhung der Verdichterdrehzahl desselben kompensiert werden. Es lässt sich somit zur Gewährleistung eines vorgegebenen Betriebsstoffvolumenstroms durch den Verdränger kompressor ein Betriebsstellbereich der saugseitigen Steuerkanten unter Beachtung ei ner zulässigen Verdichterdrehzahl des Verdrängerkompressors definieren. In dieser Wei se ist es möglich, in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsschallpegels eine Verstellung der druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten des Verdrängerkompressors einzuleiten, um eine effektive Begrenzung beziehungsweise Minimierung der Schallemission des Verdrängerkompressors zu erzielen und gleichzeitig mittels einer angepassten Verstel lung der Verdichterdrehzahl des Verdrängerkompressors einen gewünschten Betriebs stoffvolumenstrom zu gewährleisten. Depending on the adjustment of the control edges, volume flow is advantageous suitable adjustment of the speed of a drive means of the displacement compress sors. By additionally adjusting the speed of one with the displacement compress sor operatively connected drive means, it is possible, on the one hand, an effective To achieve the sound emission of the positive displacement compressor and others on the one hand, a desired volume flow promotion of a fuel by means of displacement to ensure compressor. For example, within the scope of the desired Sound reduction an adjustment of the control edges of the displacement compress on the suction side sors initiated in the direction "later", so the resulting can advantageously lower fuel volume flow through the displacement compressor by means of an Er increase in the compressor speed of the same can be compensated. It can therefore be used for Ensuring a predetermined flow of fuel through the displacer compressor an operating range of the control edges on the suction side, taking into account Define the permissible compressor speed of the positive-displacement compressor. In this Wei It is possible to make an adjustment depending on the determined operating sound level initiate the pressure and / or suction control edges of the displacement compressor, to effectively limit or minimize the noise emission of the To achieve displacement compressor and at the same time by means of an adapted adjusting development of the compressor speed of the positive displacement compressor a desired operation to ensure material volume flow.

Vorzugsweise wird der Betriebsschallpegel an einem Druckstutzen des Verdrängerkom pressors ermittelt. Da der Betriebsschallpegel des Verdrängerkompressors messtech nisch einfach zu bestimmen ist, eignet sich der Druckstutzen des Verdrängerkompressors besonders zu einer zuverlässigen und korrekten Ermittlung des jeweils vorliegenden Be triebsschallpegels.Preferably, the operating sound level at a pressure port of the displacement com pressors determined. Since the operating sound level of the positive displacement compressor is measured nisch easy to determine, the pressure port of the positive displacement compressor is suitable especially for a reliable and correct determination of the respective Be drive sound level.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante wird zusätzlich die Betriebstemperatur eines gasförmigen Betriebsstoffs im Druckstutzen des Verdrängerkompressors ermittelt. Die Betriebstemperatur des gasförmigen Betriebsstoffs dient hierbei als Hilfsgröße, mit tels welcher Rückschlüsse auf die jeweils erforderliche Antriebsleistung des Verdränger kompressors bezogen werden können. Somit ist mittels dieser Hilfsgröße eine betriebs günstige Minimierung der Antriebsleistung des Verdrängerkompressors möglich.According to a preferred embodiment, the operating temperature is additionally a gaseous fuel in the pressure port of the positive displacement compressor determined. The operating temperature of the gaseous fuel serves as an auxiliary variable with what conclusions about the required drive power of the displacer compressor can be obtained. Thus, by means of this auxiliary variable, it is operational Favorable minimization of the drive power of the positive displacement compressor possible.

Mit Vorteil erhält eine Steuereinheit Daten in Bezug auf den Betriebsschallpegel und leitet die angepasste Verstellung der Steuerkanten und der Drehzahl des Antriebsmittels ein. Eine Steuereinheit eignet sich besonders zur Erzielung einer zuverlässigen und schnellen Verstellung der Steuerkanten und der Drehzahl des Antriebsmittels in Abhängigkeit des jeweils ermittelten Betriebsschallpegels. Dabei kann die Steuereinheit auch rechtzeitig weitere Betriebsfunktionen erfüllen.A control unit advantageously receives and conducts data relating to the operating sound level the adjusted adjustment of the control edges and the speed of the drive means. A control unit is particularly suitable for achieving a reliable and fast Adjustment of the control edges and the speed of the drive means depending on the operating noise level determined in each case. The control unit can also do this in good time perform other operational functions.

Vorteilhafterweise erhält die Steuereinheit Daten in Bezug auf die Betriebstemperatur des gasförmigen Betriebsstoffs und minimiert in Abhängigkeit dieser Daten die Antriebs leistung zum Betreiben des Verdrängerkompressors. Eine Steuereinheit ist besonders geeignet, eine Koordination von verschiedenen Betriebsparametern in betriebsgünstiger Weise zu gewährleisten, so dass auch die Antriebsleistung zum Betreiben des Verdrän gerkompressors mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit der ermittelten Betriebstempe ratur des gasförmigen Betriebsstoffs in effektiver Weise minimierbar ist. Die Steuereinheit stellt somit ein zentrales Koordinationszentrum dar, mittels welchem eine betriebsgün stige Begrenzung beziehungsweise Minimierung von Schallemissionen eines Verdrän gerkompressors in einer Brennstoffzellenvorrichtung und/oder eine Reduzierung bezie hungsweise Minimierung der Antriebsleistung zum Betreiben des Verdrängerkompres sors in betriebsgünstiger Weise realisierbar ist.The control unit advantageously receives data relating to the operating temperature of the gaseous fuel and depending on this data minimizes the drive performance to operate the positive displacement compressor. A control unit is special suitable, a coordination of different operating parameters in a more economical Way to ensure that the drive power to operate the displacement compressor by means of the control unit as a function of the determined operating temperature rature of the gaseous fuel can be minimized in an effective manner. The control unit thus represents a central coordination center, by means of which an operational Permanent limitation or minimization of noise emissions from displacement Compressor in a fuel cell device and / or a reduction minimizing the drive power to operate the displacement compress sors is feasible in an operationally advantageous manner.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, welche die Merkmale des Anspruchs 7 aufweist. Die erfin dungsgemäße Brennstoffzellenvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel zur Ermittlung eines jeweils am Verdrängerkompressor vorliegenden Betriebs schallpegels vorgesehen ist, das mit einer Steuereinheit wirkverbunden ist, welche mit dem Verdrängerkompressor zur vom ermittelten Betriebsschallpegel abhängigen Ver stellung von druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten in Wirkkontakt steht. Mittels einer derartig ausgebildeten Brennstoffzellenvorrichtung ist es möglich, die bereits in Bezug auf das Verfahren vorgenannten Vorteile zu erzielen.A fuel cell device, in particular one, is also used to achieve the object Vehicle proposed, which has the features of claim 7. The invent Fuel cell device according to the invention is characterized in that a measuring means to determine an operation at the displacement compressor Sound level is provided, which is operatively connected to a control unit, which with the positive displacement compressor to the Ver dependent on the determined operating sound level position of pressure and / or suction-side control edges is in operative contact. By means of a Such a fuel cell device, it is possible that already in relation to the method to achieve the aforementioned advantages.

Vorzugsweise ist das Messmittel am Druckstutzen des Verdrängerkompressors angeord net. Am Druckstutzen des Verdrängerkompressors ist eine verhältnismäßig einfache In tegration eines Messmittels zur zuverlässigen Ermittlung eines Betriebsschallpegels möglich.The measuring means is preferably arranged on the pressure port of the displacement compressor net. At the pressure port of the positive displacement compressor is a relatively simple In tegration of a measuring device for the reliable determination of an operating sound level possible.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit mit dem Antriebsmittel wirkverbunden zur volumen stromanpassenden Verstellung der Drehzahl des Antriebsmittels. Mittels der Steuerein heit ist eine zuverlässige und insbesondere betriebsgünstige Verstellung der Drehzahl des Antriebsmittels und somit der Verdichterdrehzahl des Verdrängerkompressors mög lich, wobei unterschiedliche Betriebsdaten, wie zum Beispiel Betriebsschallpegel, Ver stellungswerte von druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten, in schneller und zuver lässiger Weise zur Verstellung der Drehzahl des Antriebsmittels verarbeitet werden kön nen.The control unit is preferably operatively connected to the drive means for the volume current-adjusting adjustment of the speed of the drive means. By means of the tax unit is a reliable and particularly economical adjustment of the speed the drive means and thus the compressor speed of the positive displacement compressor possible Lich, with different operating data, such as operating sound level, Ver Position values of pressure and / or suction control edges, in faster and more reliable can be processed casually to adjust the speed of the drive means nen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit mit einem Messmittel zur Ermittlung der Betriebstemperatur eines gasförmigen Betriebsstoffs wirkverbunden. Hierbei kann das Messmittel zur Ermittlung der Betriebstemperatur des gasförmigen Be triebsstoffs auch im Druckstutzen des Verdrängerkompressors angeordnet sein. Die Steuereinheit kann in Abhängigkeit der ermittelten Betriebstemperatur des gasförmigen Betriebsstoffs eine betriebsgünstige Minimierung der zum Betreiben des Verdrängerkom pressors erforderlichen Antriebsleistung mittels entsprechender Einstellung von Betriebs parametern in der Brennstoffzellenvorrichtung gewährleisten.According to a preferred embodiment, the control unit is equipped with a measuring device for the determination of the operating temperature of a gaseous fuel. Here, the measuring device for determining the operating temperature of the gaseous Be Fuel can also be arranged in the pressure port of the displacement compressor. The Control unit can depend on the determined operating temperature of the gaseous Operating material an operationally minimizing to operate the displacement comm pressors required drive power by appropriate adjustment of operation Ensure parameters in the fuel cell device.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.Further advantageous embodiments of the invention result from the description.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In einer einzigen Figur ist eine erfindungsgemäße Brennstoff zellenvorrichtung anhand eines Blockschaltbildes dargestellt. The invention is described in an exemplary embodiment based on an associated Drawing explained in more detail. In a single figure is a fuel according to the invention cell device shown using a block diagram.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine allgemein mit 10 bezeichnete Brenn stoffzellenvorrichtung, die eine Brennstoffzelle 11 aufweist, welche eine Kathodeneinheit 12 und eine Anodeneinheit 13 aufweist. Die Kathodeneinheit 12 ist eingangsseitig mittels einer als Pfeil 14 dargestellten Betriebsstoffzuführleitung mit einem Kompressor 15 wirk verbunden, der eingangsseitig mittels einer als Pfeil 29 dargestellten Betriebsstoffzuführ leitung mit Betriebsstoff, wie zum Beispiel Luft, beaufschlagt wird. Der Kompressor 15 ist insbesondere als Verdrängerkompressor ausgebildet. Die Anodeneinheit 13 ist ein gangsseitig mit einer als Pfeil 16 dargestellten Betriebsstoffzuführleitung wirkverbunden. Zwei als Pfeile 18 dargestellte Abgasleitungen führen von der Kathodeneinheit 12 und der Anodeneinheit 13 der Brennstoffzelle 11 zu einer katalytischen Brennereinheit 17, welche ausgangsseitig mittels einer als Pfeil 19 dargestellten Abgasleitung mit einer Ex pansionseinheit 20 wirkverbunden ist. Von der Expansionseinheit 20 führt eine als Pfeil 21 dargestellte Abgasleitung zu weiteren, nicht dargestellten Aggregaten der Brennstoff zellenvorrichtung 10 beziehungsweise von anderen Systemen. Die Expansionseinheit 20 ist mittels einer Welleneinheit 22, welche mit einem Elektromotor 23 wirkverbunden ist, mit dem Verdrängerkompressor 15 mechanisch gekoppelt. Die Welleneinheit 22 stellt ein Antriebsmittel für den Verdrängerkompressor 15 dar, wobei die Welleneinheit 22 mittels der Expansionseinheit 20 und/oder des Elektromotors 23, der zusätzlich auch als Gene rator ausgebildet sein kann, antreibbar ist. Der Verdrängerkompressor 15 weist allgemein mit 30 bezeichnete druck- und/oder saugseitige Steuerkanten auf, welche gemäß Dop pelpfeil 34 verstellbar sind. Der Verdrängerkompressor 15 weist vorzugsweise im Druck stutzen (nicht dargestellt) ein Messmittel 24 zur Ermittlung eines jeweils am Verdränger kompressor 15, beziehungsweise in dessen unmittelbarer Nähe, vorliegenden Betriebs schallpegels auf, das mittels einer als Pfeil 25 dargestellten Datenübertragungsleitung mit einer Steuereinheit 28 wirkverbunden ist. Ferner weist der Verdrängerkompressor 15 vorzugsweise im Druckstutzen (nicht dargestellt) ein Messmittel 26 zur Ermittlung der Betriebstemperatur des durch den Verdrängerkompressor 15 geförderten, gasförmigen Betriebsstoffs auf, welches mittels einer als Pfeil 27 dargestellten Datenübertragungslei tung mit der Steuereinheit 28 wirkverbunden ist. Die Steuereinheit 28 ist zusätzlich mittels der als Doppelpfeile 31, 32, 33 dargestellten Steuerleitungen mit dem Verdrängerkom pressor 15, dem Elektromotor 23 und der Expansionseinheit 20 operativ verbunden. Fer ner ist die Steuereinheit 28 mittels einer als Doppelpfeil 35 dargestellten Steuerleitung beziehungsweise Datenübertragungsleitung mit weiteren, nicht dargestellten Aggregaten der Brennstoffzellenvorrichtung 10 beziehungsweise von anderen Systemen wirkverbun den. The figure shows a schematic representation of a fuel cell device, generally designated 10, which has a fuel cell 11 which has a cathode unit 12 and an anode unit 13 . The cathode unit 12 is operatively connected on the input side by means of a fuel supply line shown as arrow 14 to a compressor 15 which is supplied with fuel, such as air, by means of a fuel supply line shown as arrow 29 on the input side. The compressor 15 is designed in particular as a displacement compressor. The anode unit 13 is operatively connected on the aisle side to a fuel supply line shown as arrow 16 . Two exhaust pipes shown as arrows 18 lead from the cathode unit 12 and the anode unit 13 of the fuel cell 11 to a catalytic burner unit 17 which is connected on the output side to an expansion unit 20 by means of an exhaust pipe shown as arrow 19 . From the expansion unit 20 leads an exhaust pipe shown as arrow 21 to further, not shown aggregates of the fuel cell device 10 or other systems. The expansion unit 20 is mechanically coupled to the displacement compressor 15 by means of a shaft unit 22 , which is operatively connected to an electric motor 23 . The shaft unit 22 represents a drive means for the displacement compressor 15 , the shaft unit 22 being drivable by means of the expansion unit 20 and / or the electric motor 23 , which can also be designed as a generator. The displacement compressor 15 generally has 30 designated pressure and / or suction control edges, which are adjustable according to the double arrow 34 . The positive displacement compressor 15 preferably has in the discharge nozzle (not shown), a measuring means 24 for determining a respective on displacement compressor 15, or in its immediate vicinity, the present operation sound level of which is operatively connected by means of an embodiment shown as an arrow 25 data transmission line to a control unit 28th Furthermore, the positive-displacement compressor 15 preferably has a measuring means 26 in the pressure port (not shown) for determining the operating temperature of the gaseous operating fluid conveyed by the positive-displacement compressor 15 , which is operatively connected to the control unit 28 by means of a data transmission line shown as arrow 27 . The control unit 28 is additionally operatively connected to the displacement compressor 15 , the electric motor 23 and the expansion unit 20 by means of the control lines shown as double arrows 31 , 32 , 33 . Fer ner, the control unit 28 is operatively connected by means of a control line or data transmission line shown as a double arrow 35 to other units (not shown) of the fuel cell device 10 or other systems.

Die derartig ausgebildete Brennstoffzellenvorrichtung 10 ist vorteilhafterweise geeignet, einen jeweils am Verdrängerkompressor 15 vorliegenden Betriebsschallpegel mittels des Messmittels 24 zu ermitteln und die druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten 30 des Verdrängerkompressors 15 in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsschallpegels mittels der Steuereinheit 28 zu verstellen. Hierdurch wird eine vorteilhafte Begrenzung bezie hungsweise Minimierung von Schallemissionen während des Betriebs des Verdränger kompressors 15 in der Brennstoffzellenvorrichtung 10 erzielt. Ferner erfolgt mittels der Steuereinheit 28 in Abhängigkeit der Verstellung der Steuerkanten 30 eine volumenstro manpassende Verstellung der Drehzahl der Welleneinheit 22 (Antriebsmittel des Ver drängerkompressors 15). In dieser Weise wird mittels der Steuereinheit 28 gewährleistet, dass eventuell aufgrund der Verstellung der druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten 30 des Verdrängerkompressors 15 auftretende Volumenstromveränderungen des mittels des Verdrängerkompressors 15 zu fördernden Betriebsstoffs (Luft) ausgeglichen werden. Somit wird auch bei Begrenzung beziehungsweise Reduzierung von Schallemissionen des Verdrängerkompressors 15 gewährleistet, dass der Verdrängerkompressor 15 stets die erforderliche Fördermenge an Betriebsstoff (Luft) an die Brennstoffzelle 11 fördert. Die entsprechenden Parameter werden somit mittels der Steuereinheit 28 einander an gepasst, um sowohl hinsichtlich der Schallemissionen als auch hinsichtlich der Förder menge an Betriebsstoff eine betriebsgünstige beziehungsweise wirkungsgradgünstige Einstellung der Brennstoffzellenvorrichtung 10 zu erzielen. Dabei erfolgt die Einstellung der druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten 30 des Verdrängerkompressors 15 mittels der Steuerleitung 31 in Abhängigkeit des durch das Messmittel 24 ermittelten Betriebs schallpegels, während die volumenstromanpassende Verstellung der Drehzahl der Wel leneinheit 22 (Antriebsmittel des Verdrängerkompressors 15) mittels der als Doppelpfeile 32, 33 dargestellten Steuerleitung erfolgt. Die Ermittlung der Betriebstemperatur des gasförmigen Betriebsstoffs (Luft) durch das Betriebsmittel 26 dient zur vorteilhaften Mini mierung der erforderlichen Antriebsleistung zum Betreiben des Verdrängerkompressors 15 mittels der Steuereinheit 28.The fuel cell device 10 designed in this way is advantageously suitable for determining an operating sound level present on the displacement compressor 15 by means of the measuring means 24 and adjusting the pressure and / or suction-side control edges 30 of the displacement compressor 15 as a function of the determined operating sound level by means of the control unit 28 . This achieves an advantageous limitation or minimization of noise emissions during the operation of the displacement compressor 15 in the fuel cell device 10 . Furthermore, by means of the control unit 28 , depending on the adjustment of the control edges 30, a volume-flow-adjusting adjustment of the speed of the shaft unit 22 (drive means of the displacement compressor 15 ) takes place. In this way, it is ensured by means of the control unit 28 that changes in volume flow of the fuel (air) to be conveyed by means of the displacement compressor 15, which may occur due to the adjustment of the pressure and / or suction-side control edges 30 of the displacement compressor 15 , are compensated for. Thus, even with limitation or reduction of noise emissions of the displacement compressor 15, it is ensured that the displacement compressor 15 always delivers the required delivery quantity of fuel (air) to the fuel cell 11 . The corresponding parameters are thus matched to one another by means of the control unit 28 in order to achieve an operationally favorable or efficient setting of the fuel cell device 10 both with regard to the noise emissions and with regard to the delivery quantity of fuel. The adjustment of the pressure and / or suction-side control edges 30 takes the Verdrängerkompressors 15 by means of the control line 31 in response to the operation determined by the measurement means 24 the sound level, while the volumenstromanpassende adjustment of the rotational speed of the Wel leneinheit 22 (drive means of the Verdrängerkompressors 15) by means of a Double arrows 32 , 33 shown control line takes place. The determination of the operating temperature of the gaseous operating material (air) by the operating means 26 serves to advantageously minimize the drive power required to operate the displacement compressor 15 by means of the control unit 28 .

Der weitere konstruktive Aufbau und die weitere Funktionsweise der Brennstoffzellenvor richtung 10 ist an sich bereits bekannt und wird nicht weiter ausführlich dargestellt bezie hungsweise beschrieben.The further structural design and the further functioning of the fuel cell device 10 is already known per se and will not be shown in detail or described.

Claims

1. Verfahren zur Begrenzung von Schallemissionen eines Verdrängerkompressors in einer Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Ermitteln eines jeweils am Verdrängerkompressor (15) vorliegenden Betriebs schallpegels;
- Verstellen von druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten (30) des Verdränger kompressors (15) in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsschallpegels.

1. A method for limiting noise emissions from a positive-displacement compressor in a fuel cell device, in particular a vehicle, characterized by the following method steps:

- Determining an operating sound level present at the displacement compressor ( 15 );
- Adjusting the pressure and / or suction-side control edges ( 30 ) of the displacer compressor ( 15 ) depending on the determined operating sound level.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Verstellung der Steuerkanten (30) eine volumenstromanpassende Verstellung der Drehzahl eines Antriebsmittels (22) des Verdrängerkompressors (15) erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that, depending on the adjustment of the control edges ( 30 ), a volume flow-adjusting adjustment of the speed of a drive means ( 22 ) of the displacement compressor ( 15 ) takes place.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsschallpegel an einem Druckstutzen des Verdrängerkompressors (15) ermittelt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the operating sound level is determined at a pressure port of the displacement compressor ( 15 ).

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Betriebstemperatur eines gasförmigen Betriebsstoffs im Druck stutzen des Verdrängerkompressors (15) ermittelt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that additionally the operating temperature of a gaseous operating material in the pressure port of the displacement compressor ( 15 ) is determined.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (28) Daten in Bezug auf den Betriebsschallpegel erhält und die angepasste Verstellung der Steuerkanten (30) und der Drehzahl des Antriebs mittels (22) einleitet.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a control unit ( 28 ) receives data relating to the operating sound level and initiates the adjusted adjustment of the control edges ( 30 ) and the speed of the drive by means of ( 22 ).

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) Daten in Bezug auf die Betriebstemperatur des gasför migen Betriebsstoffs erhält und in Abhängigkeit dieser Daten die Antriebsleistung zum Betreiben des Verdrängerkompressors (15) minimiert. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 28 ) receives data relating to the operating temperature of the gaseous fuel and depending on this data minimizes the drive power for operating the displacement compressor ( 15 ).

7. Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, mit einem Verdränger kompressor und einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden Antriebsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel (24) zur Ermittlung eines jeweils am Verdrängerkompressor (15) vorliegenden Betriebsschallpegels vorgesehen ist, das mit einer Steuereinheit (28) wirkverbunden ist, welche mit dem Verdränger kompressor (15) zur vom ermittelten Betriebsschallpegel abhängigen Verstellung von druck- und/oder saugseitigen Steuerkanten (30) in Wirkkontakt steht.7. Fuel cell device, in particular of a vehicle, with a displacement compressor and a drive means that is operatively connected to the latter, characterized in that a measuring means ( 24 ) is provided for determining an operating sound level present on the displacement compressor ( 15 ) in each case, which is connected to a control unit ( 28 ) is operatively connected, which is in operative contact with the displacer compressor ( 15 ) for adjusting the pressure and / or suction-side control edges ( 30 ) depending on the determined operating sound level.

8. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (24) am Druckstutzen des Verdrängerkom pressors (15) angeordnet ist.8. Fuel cell device according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring means ( 24 ) on the pressure port of the displacement compressor ( 15 ) is arranged.

9. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) mit dem Antriebsmittel (22) wirkver bunden ist zur volumenstromanpassenden Verstellung der Drehzahl des Antriebs mittels (22).9. Fuel cell device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 28 ) with the drive means ( 22 ) is connected to the volume flow-adjusting adjustment of the speed of the drive means ( 22 ).

10. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) mit einem Messmittel (26) zur Ermitt lung der Betriebstemperatur eines gasförmigen Betriebsstoffs wirkverbunden ist.10. Fuel cell device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 28 ) is operatively connected to a measuring means ( 26 ) for determining the operating temperature of a gaseous operating material.