DE10109151A1 - System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators - Google Patents

System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators. Nachteil bisheriger Lösungen ist es, daß die Anpassung der von der Brennstoffzelle abgegebenen Leistung nur auf einer Prozeßgröße oder nur einer Strom-/Spannungsmessung beruht. Ein weiterer Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß erst nach einer bestimmten Reaktionszeit plötzlich auftretende Lastsprünge ausgeregelt werden, um so der Gefahr einer Gasverknappung zu begegnen. Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, die eine bessere Leistungsanpassung zwischen dem Ausgang einer Brennstoffzelle und einer Last ermöglicht, wobei Leistungseinschränkungen aufgrund plötzlicher Lastsprünge minimiert oder beseitigt werden sollen. Diese Aufgabe wird durch ein System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators, das zumindest eine Brennstoffzelle, die einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, umfaßt und einen Abgabestrom erzeugt, der einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird, wobei das System einen DC/DC-Regler zur Regelung von Ausgangsstrom (I¶a¶) und Ausgangsspannung (U¶a¶) aufweist, der den maximalen Ausgangsgleichstrom (I¶max¶), der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebsparameter der Brennstoffzelle regelt, die maximale Änderungsrate (di/dt) des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen einen ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Regelung der Aus­ gangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators.
Brennstoffzellen ermöglichen die direkte Erzeugung von elektrischer Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff mit einem erheblich besseren Wirkungsgrad und deutlich geringeren Schadstoffemissionen als herkömmliche Energieer­ zeuger. Die heute überwiegend verwendeten PEM-Brennstoffzellen sind für sich allein nicht betreibbar. Daher werden ein PEM-Brennstoffzellenblock, ein Betriebsteil und eine zugeordnete Modulelektronik zu einem PEM- Brennstoffzellen-Modul zusammengefaßt. Im Betriebsteil sind die Einrichtungen für die Versorgung mit Wasserstoff und Luft, für die Produktwasserabfuhr, für die Verlustwärmeabfuhr, für die Befeuchtung der Reaktanten und für die Sepa­ ration der Gasverunreinigungen zusammengefaßt.
Beim Betrieb einer solchen Anlage ist allerdings die notwendige Dynamik für kurzzeitige und schnelle Laständerungen problematisch. Insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen muß das Brennstoffzellensystem unmittelbar auf schnelle Belastungswechsel reagieren. Dabei muß es bei einer Geschwindig­ keit des Fahrzeuges von 30 km/h ebenso wie von 150 km/h sowohl in der Ebe­ ne als auch bei Steigungen die notwendige Leistung abgeben.
Zur Anpassung der Leistung zwischen einer Brennstoffzelle und einer Last, d. h. einem elektrischen Verbraucher wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug­ motor, sind verschiedene Regelverfahren bekannt. Diese beruhen zum einen auf einem, die Brennstoffzelle speziell betreffenden Parameter auf dessen Grundlage die momentan verfügbare bzw. zulässige Leistung der Brennstoffzelle berechnet wird. Zum anderen wird eine Regelung der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstroms vorgenommen, die allerdings nur auf Strom- bzw. Spannungs- und Strommessungen gestützt ist.
Beispielsweise beschreibt DE 44 40 357 eine Gasverknappungsschutz­ schaltung für eine Brennstoffzellen-Energieerzeugungsanlage. Diese enthält neben der Gasverknappungsschutzeinheit eine Brennstoffzelle, einen Wechsel­ richter, eine Konstantspannungsregelschaltung und einen Überstrombegrenzer. Die Schutzeinheit enthält einen Berechnungsabschnitt zum Berechnen eines zulässigen Überstromwertes. Dieser wird auf der Grundlage eines Brennstoff­ nutzkoeffizienten und eines Ausgangsstroms der Brennstoffzelle berechnet. Ein Ansprechgeschwindigkeitssteuerteil beseitigt eine Übergangsschwankung des zulässigen Überstromwertes und gibt ein Überstromwertsignal aus. Die Über­ strombegrenzungseinheit gibt an die Konstantspannungsregelschaltung ein Signal, welches den Überstrom unterdrückt, wenn der Ausgangsstrom der Brennstoffzelle den voreingestellten Überstromwert übersteigt.
DE 196 20 458 offenbart einen Brennstoffzellen-Leistungsgenerator mit einem Abgabesystem zum Verhindern einer Verschlechterung des Brennstoffzellen­ verhaltens aufgrund eines Brennstoffmangels. Dazu weist der Generator ein Abgabesteuersystem auf, der einen Ausgangssteuerungsregler zur Steuerung der Ausgangsleistung eines Wechselrichters so gut wie möglich auf einen Stromwert, der dem Ausgangsleistungs-Sollwert entspricht, eine Wechslrichter- Steuereinrichtung und einen Ausgangskorrekturabschnitt enthält. Der Aus­ gangskorrekturabschnitt enthält eine Berechnungseinheit zur Berechnung des maximal zur Verfügung stehenden Ausgangsleistungswertes der Brennstoff­ zelle auf der Basis der erfaßten Strömungsrate des in die Brennstoffzelle strö­ menden Gases oder des aus der Brennstoffzelle ausströmenden Brennstoffab­ gases, eine Minimalwert-Einrichtung zur Auswahl des niedrigeren Wertes aus dem berechneten, maximal verfügbaren Ausgangsleistungswert oder dem Aus­ gangsleistungs-Sollwert, und einen Ausgangskorrekturregler für die Speisung des Ausgangssteuerungs-Reglers mit einem Signal zur Korrektur des Ausgangsleistungs-Sollwertes, damit der erfaßte Ausgangsstrom der Brennstoff­ zelle so gut wie möglich auf den Stromwert gesteuert wird, der dem von der Minimalwert-Wähleinrichtung abgegebenen Stromwert entspricht.
Nachteil dieser und weiterer vergleichbarer Lösungen ist es, daß die Anpas­ sung der von der Brennstoffzelle abgegebenen Leistung nur auf einer Prozeß­ größe, auch wenn es sich dabei um eine für die in der Brennstoffzelle ablau­ fenden Vorgänge wesentliche Prozeßgröße handelt, oder nur einer Strom- /Spannungsmessung beruht. Dies ist jedoch für eine optimale Leistungsanpas­ sung nicht ausreichend, da für eine sichere Betriebsweise aufgrund der kom­ plexen Abläufe in dem Brennstoffzellensystem eine Beschränkung auf die Mes­ sung eines einzelnen Parameters nicht ausreichend ist. Als Prozeßgrößen wer­ den entweder nur der Massenstrom der Reaktionsluft oder die Volumenströme des Brenngases und/oder des Abgases herangezogen.
Ein weiterer Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß erst nach einer be­ stimmten Reaktionszeit plötzlich auftretende Lastsprünge ausgeregelt werden, um so der Gefahr einer Gasverknappung zu begegnen. Das hat jedoch zur Folge, daß eine zumindest kurzzeitige Leistungseinschränkung zum Verbrau­ cher hin erfolgt.
Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Dabei steht die Aufgabe, eine Lösung zu finden, die eine bessere Leistungsanpassung zwischen dem Ausgang einer Brennstoffzelle und einer Last ermöglicht, wobei Leistungseinschränkungen aufgrund plötzlicher Lastsprünge minimiert oder beseitigt werden sollen.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein System zur Regelung der Ausgangsgrö­ ßen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators mittels der im kennzeichnenden Teil wiedergegebenen Merkmale gelöst. Somit wird - unter Bezugnahme auf Fig. 1 - ein System erhalten, das zumindest eine Brennstoff­ zelle, die einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, umfaßt und einen Abgabestrom erzeugt, der einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird, wobei das System einen DC/DC-Regler zur Regelung von Ausgangsstrom (Ia) und Ausgangs­ spannung (Ua) aufweist, der den maximalen Ausgangsgleichstrom (Imax), der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebsparameter der Brennstoffzelle regelt, die maximale Änderungsrate (di/dt) des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen ei­ nen Maximalwert und Null begrenzt, die Ausgangsspannung des durch die Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms bis zum Erreichen der Stromgrenze konstant hält und die Ausgangsspannung beim Erreichen der Stromgrenze senkt.
Mittels dieses Systems können die wesentlichen Betriebsparameter der Brenn­ stoffzelle bei der Regelung des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung berücksichtigt werden, so daß eine optimale Anpassung an die Eigenschaften der Brennstoffzelle möglich ist. Wesentliche Betriebsparameter sind unter an­ derem die Temperatur, die Reaktionszeiten, die Feuchte und der Druck, das heißt, mittels des erfindungsgemäßen Systems wird der Maximalstrom in Ab­ hängigkeit dieser Parameter geregelt.
Durch die Begrenzung der maximalen Änderungsrate di/dt des Brennstoffzel­ lenstromes zwischen einem Maximalwert und Null wird weiterhin eine Zeitab­ hängigkeit des Brennstoffzellenstroms realisiert. Die Strombegrenzung wird so durch eine variable Stromanstiegsbegrenzung ergänzt, was das Brennstoffzel­ lensystem bei maximaler Leistungsabgabe optimal schützt. Dabei erfolgt die Begrenzung für Anstieg und Abfall getrennt.
Die Spannung am Ausgang Ua wird mittels des DC/DC-Reglers bis zum Errei­ chen der Strombegrenzung konstant gehalten. Mit Erreichen der Stromgrenze wird diese gesenkt.
Vorzugsweise umfaßt das System weiterhin ein Puffersystem, das dem DC/DC- Regler nachgeschaltet ist, so daß bei Lastanforderungen, die höher als die von der Brennstoffzelle momentan lieferbare Energie sind, der Differenzbetrag durch Spannungsabsenkung aus dem Puffersystem geliefert wird. Das Puffer­ system sollte parallel zum elektrischen Verbraucher geschaltet sein. Bei der Verwendung eines solchen Energiepuffers stellt sich Ua entsprechend der Cha­ rakterisitk des Puffersystems ein, wobei die Summe aus Ia und Ipuff den Strom­ bedarf ILast des elektrischen Verbrauches (Last) decken.
Vorzugsweise wird das Puffersystem mit von der Brennstoffzelle gelieferter Ausgangsspannung (Ua) im Teillastbetrieb der Brennstoffzelle regeneriert. Um einen Rückstrom in die Brennstoffzelle zu verhindern, sollte der DC/DC-Regler eine Rückstromsperre aufweisen.
Gegebenenfalls sollte mittels des DC/DC-Reglers eine Verzögerungszeit (tv) einstellbar sein. Diese Verzögerungszeit entspricht der notwendigen Reakti­ onszeit der Brennstoffzelle auf eine erhöhte Lastanforderung.
Das dargestellte System ist selbstverständlich nicht nur für eine einzelne Brennstoffzelle, sondern auch für mehrere Brennstoffzellen verwendbar, die parallel geschaltet sind.
Das erfindungsgemäße System bietet somit mehrere Vorteile. Aufgrund der komplexen Berücksichtigung aller relevanten Betriebsparameter ist eine opti­ male und sichere Leistungsanpassung zwischen dem Ausgang einer Brenn­ stoffzelle und einem elektrischen Verbraucher möglich. Bei der Einbeziehung eines Energiepuffers können plötzlich auftretende Lastspitzen, die durch die Brennstoffzelle selbst nicht sofort ausgeglichen werden können, kompensiert werden. Ist die Lastanforderung größer als die von der Brennstoffzelle mo­ mentan lieferbare Energie, kann der Differenzbetrag automatisch durch Span­ nungsabsenkung aus dem Puffer ohne Rückwirkung auf die Brennstoffzelle bezogen werden. Überdies besteht die Möglichkeit der Energierückgewinnung aus generatorischem Betrieb, wenn elektromotorische Antriebe plötzlich abgebremst werden. Ein Rückstrom in die Brennstoffzelle wird durch die Rückstrom­ sperre (z. B. Diode) verhindert.
Überdies kann der Energiepuffer die zum Start der Brennstoffzelle benötigte Energie bereitstellen. Treten Fehler innerhalb der Brennstoffzelle oder dem Brennstoffzellen-Management auf, beispielsweise bei der Bereitstellung der Reaktionsmedien, kann eine Einspeisung zeitlich begrenzt aufrechterhalten werden, was aus Sicherheitsgründen notwendig sein kann. Das betrifft bei­ spielsweise Notfunktionen, geregeltes Herunterfahren bzw. Abschalten von Anlagenteilen oder Geräten oder das Fahren in gefahrlose Endlagen.
In dem DC/DC-Regler kann, wenn dies im verfahrenstechnischem Manage­ ment der Brennstoffzelle nicht vorgesehen ist, eine für den Brennstoffzellentyp und die technischen Parameter der Brennstoffzelle speziell zugeschnittene Kennlinie bzw. ein speziell zugeschnittenes Kennlienienfeld hinterlegt werden. Zur optimalen Anpassung der Kennlinie bzw. zur optimalen Auswahl einer Kennlinie aus hinterlegten Kennlinienfeldern bezüglich des momentanen Be­ triebsverhaltens der Brennstoffzelle können alle oder ausgewählte verfahren­ stechnische Parameter als weitere Eingangsgrößen zur Beeinflussung des Kennlinienanstieges verwendet werden. Die Eingangsgrößen werden dabei durch Auswahlverfahren (Vergleicher) für den sichersten Betrieb der Brenn­ stoffzelle ausgewählt.
Bei Überlast, beispielsweise Kurzschluß, oder Fehlfunktionen der Brennstoff­ zelle kann zum Schutz der Brennstoffzelle bei Unterschreitung eines einstellba­ ren Minimalwertes Umin eine, durch einen geeigneten Entscheidungsalgorithmus veranlaßte, galvanische und/oder technologische Abschaltung durch Zufuhr­ unterbrechung der Reaktionsgase erfolgen. Eine derartige Abschaltung durch Auswertung des Kurzschlußstromes ist durch ein geeignetes Speicherglied (Flip-Flop) möglich, da der auftretende Stromimpuls nur für eine Zeitdauer von ca. 2 ms meßbar ist (vgl. DE 40 34 183, DE 44 40 357).
Der DC/DC-Regler kann als Tiefsetzer (UBZ < Ua) oder als Hochsetzer (UBZ < Ua) fungieren.
Das beschriebene System kann im Inselbetrieb zur Erzeugung eines Gleich­ strom- und/oder Wechselstromnetzes dienen. Soll das Brennnstoffzellensystem als Konstantspannungs- bzw. Wechselstromgenerator arbeiten, ist die Nach­ schaltung eines entsprechenden DC/DC-Wandlers bzw. eines Wechselrichters notwendig. Eine Einspeisung des erzeugten Stromes in ein schon vorhandenes Gleich- oder Wechselstromnetz ist somit möglich.
Dem erfindungsgemäßen System liegt folgendes Verfahren zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators zugrunde: Mittels eines DC/DC-Reglers werden Ausgangsstrom (Ia) und Aus­ gangsspannung (Ua) und der maximale Ausgangsgleichstrom (Imax), der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebsparameter der Brennstoffzelle geregelt, wobei die maximale Änderungsrate (di/dt) des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen ei­ nem Maximalwert und Null begrenzt, die Ausgangsspannung des durch die Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms bis zum Erreichen der Stromgrenze konstant gehalten und die Ausgangsspannung beim Erreichen der Stromgrenze gesenkt wird. Das Verfahren kann ein Puffersystem umfas­ sen, daß bei Lastanforderungen, die höher als die von der Brennstoffzelle mo­ mentan lieferbare Energie sind, den Differenzbetrag durch Spannungsabsen­ kung über ein Puffersystem liefert. Dabei sollte das Puffersystem mit von der Brennstoffzelle gelieferter Ausgangsspannung (Ua) regeneriert werden. Ein Rückstrom in die Brennstoffzelle sollte mittels einer im DC/DC-Regler inte­ grierten Rückstromsperre (z. B. Diode) verhindert werden.
Vorzugsweise wird eine Verzögerungszeit (tv) eingestellt, die der Reaktionszeit der Brennstoffzelle auf eine erhöhte Lastanforderung entspricht.
System und Verfahren der vorliegenden Erfindung sind universell für alle Arten von Brennstoffzellen sowie für die Versorgung einer breiten Verbraucherpalette anwendbar und nicht auf spezielle Anwendungen beschränkt. Sie gewährlei­ sten eine weitestgehend optimale Leistungsanpassung unter Berücksichtigung der Faktoren maximale Leistung bzw. maximaler Strom, Strom­ anstiegsgeschwindigkeit und Totzeitverhalten ohne Beeinträchtigung der Last­ anforderung. Im Normalbetrieb wird der Verbraucher direkt aus der Brennstoff­ zelle gespeist. Im Falle plötzlicher Leistungsanforderungen kann eine optimale ("weiche") Leistungsaufteilung zwischen Brennstoffzelle und Energiespeicher erfolgen. Bei dem Energiespeicher kann es sich beispielsweise um eine Batte­ rie handeln. Das Regelregime ist so gestaltet, daß die Gefahr einer Gasver­ knappung ausgeschlossen ist, das heißt, daß jederzeit ein Schutz der Brenn­ stoffzelle hinsichtlich Überlast und Fehlfunktionen gewährleistet wird.
Damit ist die Erfindung aufgrund ihrer guten Dynamik als Energiequelle für Fahrantriebe geeignet. Bei diesen wie bei den Anwendungen, für die eine tole­ ranzbehaftete Gleichspannung nur eine untergeordnete Rolle spielt, ist eine direkte Anschaltung an das System möglich. Das Regelsystem ist als Block­ schaltbild in Fig. 1 dargestellt.
System und Verfahren werden nachstehend unter Bezug auf die Fig. 2 an­ hand eines Beispiels näher erläutert. Fig. 2 zeigt das Verhalten des Systems bei Lastwechsel und dessen Einfluß auf den von der Brennstoffzelle gelieferte Leistung.
Bei Zuschaltung eines leistungsstarken Verbrauchers erfolgt ein sprungartiges Anwachsen des Laststromes (von ILast1 auf ILast2). Je nach Typ und Eigen­ schaften der Brennstoffzelle wird eine Verzögerungszeit am DC/DC-Regler ein­ gestellt, nach deren Ablauf der Ausgangsstrom des DC/DC-Reglers (Ia) mit der vorgegebenen, dem Betriebszustand der Brennstoffzelle entsprechenden Stromanstiegsgeschwindigkeit (VI) bis auf den Wert des Laststromes an­ steigt. Während der rampenförmigen Änderung des Ausgangsstromes des DC/DC-Reglers wird die Ausgangsspannung soweit gesenkt, daß nur der zulässige Strom fließen kann. Es wirkt also eine dynamische Strombegrenzung. Bei Verwendung eines nachgeschalteten Energiepuffers stellt sich während der rampenförmigen Änderung des Ausgangsstromes und der damit verbundenen Senkung der Ausgangsspannung am DC/DC-Regler ein gemeinsamer Ar­ beitspunkt ein, so daß der Laststrom bei geringfügig gesenkter Ausgangsspan­ nung voll fließen kann und sich im Zeitraum der Stromanstiegsbegrenzung aus dem maximal zulässigen Strom der Brennstoffzelle (IBZ) und dem Strom aus dem Energiepuffer (Ipuff) zusammensetzt. Erreicht der Ausgangsstrom des DC/DC-Reglers den Wert des Laststromes (Ia = ILast), so stellt sich am DC/DC- Regler der Nennwert der Ausgangsspannung (Ua) ein. Damit wird der Last­ strombedarf allein von der Brennstoffzelle gedeckt und der Energiepuffer (sofern vorhanden) wird regeneriert.
Im Interesse maximaler Dynamik der Leistungsanpassung der Brennstoffzelle an die Anforderungen der Last sind eine minimale (oder keine) Verzögerungs­ zeit (tv), eine maximale Stromanstiegsgeschwindigkeit (di/dt) und die größt­ mögliche Strombegrenzung (Imax) anzustreben und dem DC/DC-Regler als Steuerparameter vorzugeben.
Das geregelte Abschalten ist gemäß einem abfallenden Kennlinienast darge­ stellt.
Dabei wird eine sprungartige Minderung des Laststromes (ILast) angenommen. Je nach Typ der Brennstoffzelle kann dies zu negativen Auswirkungen auf die Arbeitsweise führen. Demzufolge kann für die Stromabfallgeschwindigkeit (VImin) ein Wert vorgegeben werden, der die Brennstoffzelle diesbezüglich schützt. Hierbei erhöht sich die Ausgangsspannung am DC/DC-Regler, um den Strom entsprechend der vorgegebenen abfallenden Kennlinie zu treiben. Ist kein Energiepuffer vorhanden bzw. das Speichervermögen des vorhandenen Puffers nicht groß genug, den Strom im Bereich der zulässigen Ausgangsspan­ nung (Ua) aufzunehmen, so erfolgt die Stromableitung über eine geeignete Vor­ richtung zur Spannungsbegrenzung (z. B. Varistor).
Die verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung
Ia Ausgangsstrom
Ua
Ausgangsspannung
IBZ
von der Brennstoffzelle gelieferter Strom
UBZ
von der Brennstoffzelle gelieferte Spannung
ILast
Laststrom
Ipuff
Strom des Energiepuffers
Imax
maximaler Ausgangsstrom
te
Einstellzeit, Zeit die vergeht, bis BZS die von der Last benötigte Leistung liefert
tv
Verzögerungszeit bis BZS zum Lastanstieg bereit ist
Z1
, Z2
Betriebszustand des BZS, als Basis für die Ermittlung der Stellgrößen genutzt
VImax
Maximale Stromanstiegsgeschwindigkeit
VImin
Maximale Stromabfallgeschwindigkeit

Claims (11)

1. System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen- Strom- oder -Spannungsgenerators, das zumindest eine Brennstoff­ zelle, die einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, umfaßt und einen Ab­ gabestrom erzeugt, der einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen DC/DC-Regler zur Regelung von Ausgangsstrom (Ia) und Ausgangsspannung (Ua) aufweist, der den maximalen Ausgangsgleichstrom (Imax), der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebspara­ meter der Brennstoffzelle regelt, die maximale Änderungsrate (di/dt) des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen einen Maximalwert und Null begrenzt, die Aus­ gangsspannung des durch die Brennstoffzelle gelieferten Ausgangs­ gleichstroms bis zum Erreichen der Stromgrenze konstant hält und die Ausgangsspannung beim Erreichen der Stromgrenze senkt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein Puffersystem umfaßt, das dem DC/DC-Regler nachgeschaltet ist, so daß bei Lastanforderungen, die höher als die von der Brennstoff­ zelle momentan lieferbare Energie sind, der Differenzbetrag durch Spannungsabsenkung aus dem Puffersystem geliefert wird.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Puffer­ system parallel zum elektrischen Verbraucher geschaltet ist.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Puffersystem mit von der Brennstoffzelle gelieferter Ausgangsspan­ nung (Ua) regeneriert wird.
5. System nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der DC/DC-Regler einen Rückstrom in die Brennstoffzelle verhindert.
6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittels des DC/DC-Reglers eine Verzögerungszeit (tv) des Stromanstiegs einstellbar ist.
7. Verfahren zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzel­ len-Strom- oder -Spannungsgenerators, das zumindest eine Brenn­ stoffzelle, die einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, umfaßt und einen Abgabestrom erzeugt, der einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines DC/DC-Reglers Ausgangsstrom (Ia) und Ausgangsspannung (Ua) und der maximale Ausgangsgleichstrom (Imax), der durch die Brennstoffzelle geliefert wird, in Abhängigkeit der Betriebsparameter der Brennstoffzelle ge­ regelt werden, wobei die maximale Änderungsrate (di/dt) des von der Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleichstroms auf einen Wert zwischen einem Maximalwert und Null begrenzt, die Ausgangsspan­ nung des durch die Brennstoffzelle gelieferten Ausgangsgleich­ stroms bis zum Erreichen der Stromgrenze konstant gehalten und die Ausgangsspannung beim Erreichen der Stromgrenze gesenkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es wei­ terhin ein Puffersystem umfaßt, daß bei Lastanforderungen, die hö­ her als die von der Brennstoffzelle momentan lieferbare Energie sind, der Differenzbetrag durch Spannungsabsenkung über ein Puf­ fersystem geliefert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Puf­ fersystem mit von der Brennstoffzelle gelieferter Ausgangsspannung (Ua) regeneriert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstrom in die Brennstoffzelle mittels einer im DC/DC-Regler rea­ lisierten Schaltung verhindert wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Verzögerungszeit (tv) eingestellt wird, die der notwendigen Reaktionszeit der Brennstoffzelle auf eine erhöhte Lastanforderung entspricht.
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