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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und ein Verfahren zum Regeln des Flusses eines Anodengases an einen Brennstoffzellenstapel im Hinblick auf einen Injektor, der sich in einer ausgefallenen festsitzenden offenen Position befindet, und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Regeln des Flusses eines Anodengases an einen Brennstoffzellenstapel im Hinblick auf einen Injektor, der sich in einer ausgefallenen festsitzenden offenen Position befindet, wobei das System einen Druckregler verwendet, der mit einem Anodengas-Systemdruck geregelt wird, um den Fluss des Anodengases zu regeln.
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2. Diskussion des Standes der Technik
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Wasserstoff ist ein sehr attraktiver Brennstoff, da er sauber ist und dazu verwendet werden kann, effizient Elektrizität in einer Brennstoffzelle zu produzieren. Die Automobilindustrie wendet signifikante Ressourcen für die Entwicklung von Wasserstoffbrennstoffzellensystemen als Antriebsquelle für Fahrzeuge auf. Solche Fahrzeuge wären effizienter und würden weniger Emissionen erzeugen als heutige Fahrzeuge, die Verbrennungskraftmaschinen verwenden. Es wird erwartet, dass Brennstoffzellenfahrzeuge in naher Zukunft auf dem Automobilmarkt rapid an Popularität gewinnen werden.
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Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) sind eine populäre Brennstoffzelle für Fahrzeuge. Eine PEMFC beinhaltet im Allgemeinen eine feste Polymerelektrolytenprotonenleitende Membran, so zum Beispiel eine Membran aus einer Perfluorsulfonsäure. Die Anode und die Kathode beinhalten typischerweise fein verteilte Katalysatorteilchen, gewöhnlicherweise Platin (Pt), verteilt auf Kohlenstoffpartikeln und vermischt mit einem Ionomer. Die Katalysatormischung ist an entgegengesetzten Seiten der Membran aufgebracht. Die Kombination der Anodenkatalysatormischung, der Kathodenkatalysatormischung und der Membran definieren eine Membranelektroden-Anordnung (MEA). MEAs sind in der Herstellung relativ teuer und erfordern bestimmte Bedingungen für einen effektiven Betrieb.
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Typischerweise werden mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel kombiniert, um die gewünschte Leistung zu generieren. Beispielsweise kann ein Brennstoffzellenstapel für ein Fahrzeug zweihundert oder mehr gestapelte Brennstoffzellen aufweisen. Der Brennstoffzellenstapel erhält ein Kathodeneingangsgas, wobei typischerweise ein Luftfluss mittels eines Kompressors durch den Stapel geleitet wird. Von dem Stapel wird nicht der gesamte Sauerstoff aufgebraucht und einiges an Luft wird als Kathodenabgas ausgelassen, wobei das Kathodenabgas Wasser als ein Stapelabfallprodukt beinhalten kann. Der Brennstoffzellenstapel erhält auch ein Anodenwasserstoffeingangsgas, das in die Anodenseite des Stapels fließt.
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Ein Brennstoffzellenstapel weist typischerweise eine Reihe von Bipolarplatten auf, die in dem Stapel zwischen die mehreren MEAs angeordnet sind, wobei die Bipolarplatten und die MEAs zwischen zwei Endplatten angeordnet sind. Die Bipolarplatten beinhalten eine Anodenseite und eine Kathodenseite zu benachbarten Brennstoffzellen in dem Stapel. Anodengasflusskanäle sind auf der Anodenseite der Bipolarplatten vorgesehen, die es erlauben, dass das Anodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Auf der Kathodenseite der Bipolarplatten sind Kathodengasflusskanäle vorgesehen, die es erlauben, dass das Kathodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Eine Endplatte beinhaltet Anodengasflusskanäle und die andere Endplatte beinhaltet Kathodengasflusskanäle. Die Bipolarplatten und Endplatten bestehen aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl oder einem leitfähigen Verbundmaterial. Die Endplatten leiten die Elektrizität, die von den Brennstoffzellen generiert wurde, aus dem Stapel heraus. Die Bipolarplatten beinhalten des Weiteren Flusskanäle, durch welche ein Kühlmittel fließt.
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Typischerweise wird Wasserstoffgas für ein Brennstoffzellensystem unter hohem Druck in einem Tanksystem gespeichert, das einen oder mehrere miteinander verbundene Druckkessel auf dem Fahrzeug bereitstellt, um das Wasserstoffgas, das notwendig ist, für den Brennstoffzellenstapel bereitzustellen. Der Druck innerhalb der Kessel kann 700 bar oder mehr betragen. In einer bekannten Ausführungsform beinhalten die Druckkessel eine innere Plastikbeschichtung, die eine gasdichte Abdichtung für das Wasserstoffgas bereitstellt, und eine äußere aus Karbonfiber-Verbundmaterial bestehende Schicht, die die strukturelle Integrität des Kessels liefert.
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Ein Wasserstoffgasspeichersystem beinhaltet typischerweise zumindest einen Druckregler als einen Teil von vielen und unterschiedlichen Ventilen, Leitungen und Passungen, die für den Betrieb des Wasserstoffspeichersystems notwendig sind, wobei der Druckregler den Druck des Wasserstoffgases von dem hohen Druck in den Kesseln auf einen konstanten Druck reduziert, der für den Brennstoffzellenstapel geeignet ist. Verschiedene Druckregler inklusive mechanischer Druckregler und elektronischer Druckregler sind aus dem Stand der Technik bekannt, um diese Funktion zu gewährleisten.
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Die meisten Brennstoffzellensysteme verwenden einen oder mehrere Injektoren zum Injizieren des Wasserstoffgases mit reduziertem Druck in die Anodenseite des Brennstoffzellenstapels. Die Injektoren werden typischerweise mit einem pulsweitenmodulierten Signal mit einem bestimten Lastzyklus und einer Frequenz geregelt, die den gewünschten Massefluss an Wasserstoffgas für eine vorgegebene Stapelstromdichte gewährleistet. In einem bekannten Brennstoffzellenregelungssystem wird der Lastzyklus und die Frequenz des Injektors auf den Druck innerhalb eines Anoden-Subsystems gesetzt.
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Beispielsweise kann der Druckregler den Druck des Wasserstoffgases von einem Tankdruck von bis zu 875 MPa hinunter auf ungefähr 800 kPa regeln, um einen konstanten Versorgungsdruck an den Injektor zu gewährleisten. Der Injektor liefert dann einen gepulsten Fluss, um den Stapelanodendruck in einen Bereich zwischen 100 bis 300 kpa zu regeln. Durch das Aufrechterhalten des Anodendrucks wird der Wasserstofffluss, der benötigt wird, um das Brennstoffzellensystem mit Energie zu versorgen, gewährleistet. Es ist wichtig anzumerken, dass sowohl der Regler als auch der Injektor benötigt werden, um eine genaue Druckregelung über den gesamten Bereich an Leistungstransienten für den Fahrzeugbetrieb zu gewährleisten. Die im Injektor-Frequenz und -Pulsweite werden über eine Rückkopplung von einem Anodendrucksensor geregelt. Darüber hinaus kann ein Hochgeschwindigkeitsfluss zu einem Ejektor bereitgestellt werden, welcher den Gasfluss von dem Stapelauslass an den Stapeleinlass zurückführt, wenn der Injektor offen ist. Dieser gepulste Betrieb in Verbindung mit dem zurückgeführten Fluss ist notwendig, um einen dauerhaften und stabilen Systembetrieb zu gewährleisten.
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Während der Lebensdauer eines Fahrzeuges wird der Injektor Hunderte von Millionen Betriebszyklen unterworfen. Während dieser Zeit besteht die Gefahr für den Injektor, festsitzend offen zu bleiben, was einen unkontrollierten Anodendruckanstieg bewirken kann. Der Druckanstieg muss detektiert und beseitigt werden, bevor der Zerstörungsdruck des Stapels oder anderer Systemkomponenten erreicht wird, was das System beschädigen kann und zu einer Abgabe von Wasserstoffgas an die Umwelt führen kann. Ein Anodenendrucksensor wird stromabwärts zum Injektor vorgesehen, wobei, falls der Sensor einen Anstieg im Anodendruck detektiert, das System einen ausgefallenen Injektor in festsitzend offener Position identifiziert. Das Öffnen der Anodenventile wird nicht dazu verwendet, um diesen Fehler zu beseitigen, da der Ventilfluss nicht mit dem indirekten Fluss übereinstimmen kann und darüber hinaus weil der Wasserstofffluss durch das Ventil zu einer unsicheren Abgasemission führen kann. Demzufolge war die typische Fehlerstrategie, das System abzuschalten, sobald ein maximaler Anodendruck überschritten worden war. Dies hat allerdings dazu geführt, dass der Fahrzeugführer strandete und führte den Fahrzeugführer in eine unsichere Verkehrssituation, was selbstverständlich eine unerwünschte Bedingung ist, abhängig davon, wo das Fahrzeug sich zum jeweiligen Zeitpunkt befindet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Einklang mit den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Regeln von einem Wasserstoffgasfluss zu einer Anodenseite eines Brennstoffzellenstapels mit einem Druckregler offenbart, der im Fall, dass der Injektor, der normalerweise das Wasserstoffgas in den Brennstoffzellenstapel injiziert, in einer ausgefallenen offenen Position eingerastet ist. Während des normalen Betriebs wird das Öffnen und Schließen des Injektors basierend auf einem Anodendruck eines Anoden-Subsystems bestimmt und die Position des Druckreglers wird basierend auf einem Versorgungsdruck zwischen dem Druckregler und dem Injektor bestimmt. Falls festgestellt wird, dass der Injektor in einer offenen Position festsitzt, dann wird die Position des Druckreglers auf den Anodendruck geregelt anstatt auf den Versorgungsdruck. Falls der Druckregler ein elektrischer Druckregler ist, dann wird er gepulst, um einen um einen normalen Systembetrieb zu imitieren. Alternativ dazu kann ein anderes Ventil, beispielsweise ein Abschaltventil verwendet werden, um das Flusspulsen bereitzustellen.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Teils eines Brennstoffzellensystems, welches einen Fluss von Wasserstoffgas von einem Hochdrucktank zu einem Brennstoffzellenstapel zeigt; und
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Regeln eines Wasserstoffgasflusses zu einem Brennstoffzellenstapel mithilfe eines Druckreglers zeigt;
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die folgende Diskussion der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die auf ein System und ein Verfahren zum Regeln eines Wasserstoffgasflusses an eine Anodenseite eines Brennstoffzellenstapels mithilfe eines Druckreglers offenbart, ist rein beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen zu begrenzen. Beispielsweise hat die vorliegende Erfindung eine besondere Anwendung zum Bereitstellen von Wasserstoffgas an den Brennstoffzellenstapel eines Fahrzeuges. Fachleute können jedoch leicht erkennen, dass das System und das Verfahren der Erfindung eine Anwendung zum Regeln von einem Wasserstoffgasfluss an ein anderes System oder andere Anwendungen findet.
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1 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems 10 mit einem Brennstoffzellenstapel 12. Das System 10 beinhaltet einen Hochdrucktank 14, der Wasserstoffgas unter einem Druck von 700 bar aufwärts enthalten kann. Der Tank 14 kann jeder Hochdrucktank sein, der für die Zwecke, die hier diskutiert werden, geeignet ist, beispielsweise ein Hochdruckkessel, wie oben erwähnt wurde, der eine innere gasdichte Auskleidung aus Kunststoff und ein äußeres strukturgebendes Verbundmaterial aufweist. Der Hochdrucktank 14 beinhaltet ein Tankabschaltventil 20, das in einer Ausgangsleitung 18 von dem Tank 14 zu Sicherheitszwecken vorgesehen ist. Die Tankausgangsleitung 18 ist mit einer Anodeneingangsleitung 24 gekoppelt, die das Wasserstoffgas, das in dem Tank 14 gespeichert ist, an den Brennstoffzellenstapel 12 liefert. Ein Tankdrucksensor 26 ist in der Leitung 24 vorgesehen, um einen Hochdruck aus dem Druck innerhalb des Tanks 14 ablesen zu können, wenn das Ventil 20 zu Systemregelzwecken geöffnet ist.
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Ein Druckregler 22 ist in der Eingangsleitung 24 stromabwärts zum Drucksensor 26 vorgesehen, der selektiv einen konstanten Druck an Gas aus dem Hochdruck des Tanks 14 reduziert und gewährleistet, dass ein Druck, der für den Brennstoffzellenstapel 12 geeignet ist, bereitgestellt wird, wie es Fachleuten bekannt ist. Die Größe der Öffnung in dem Regler 22 und der Druck stromaufwärts in der Anodenleitung 24 regeln die Flussrate und den Betrag an Gas, der stromabwärts an den Druckregler 22 bereitgestellt wird. Der Druckregler 22 kann jeder beliebige Druckregler sein, der für die hierin diskutierten Zwecke geeignet ist. In einem nicht begrenzenden Ausführungsbeispiel ist der Druckregler 22 ein elektrischer Druckregler, der als ein Proportionalventil mit einer einstellbaren Öffnung arbeitet. Wie Fachleuten gut bekannt ist, regelt die Größe der Öffnung in dem Regler 22 und der Druck stromaufwärts in der Anodenleitung 24 die Flussrate und den Betrag an Gas, der stromabwärts an den Druckregler 22 geliefert wird. Ein Versorgungsdruckregler 28 misst den Druck in der Leitung 24 stromabwärts zum Druckregler 22, um einen Versorgungsdruck ablesen zu können. Ein Regler 34 verwendet den Versorgungsdruck aus dem Drucksensor 28, um die Position der Öffnung in dem Druckregler 22 für den Soll-Versorgungsdruck zu regeln. Der Regler 34 empfängt die Druckmessungen aus den Drucksensoren 26 und 28 und das PWM-Signal, das das Öffnen und Schließen des Injektors 16 regelt, und regelt die Position des Druckreglers 22, so dass der Druck in der Hauptsache während des normalen Systembetriebs konstant bleibt.
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Das Wasserstoffgas mit dem reduzierten Druck in der Eingangsleitung 24 stromabwärts zum Druckregler 22 wird in die Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 mit einem Injektor 16 in einer gepulsten Art und Weise injiziert. Ein Drucksensor 30 wird in der Leitung 24 stromabwärts zum Injektor 16 vorgesehen und liefert einen Anodensubsystemdruck. Der Drucksensor 30 kann an jedem geeigneten Ort in dem Anodensubsystem angeordnet sein und in anderen Ausführungen. Der Injektor 16 wird durch ein PWM-Signal geregelt, um den genauen Betrag am Wasserstoffgas an den Brennstoffzellenstapel 12 für die jeweilige Stapelstromdichte zu liefern, wobei das PWM-Signal einen definierten Lastzyklus und eine Frequenz basierend auf dem Anodendruck, der von dem Drucksensor 30 geliefert wird, hat. Obwohl in diesem nicht begrenzenden Ausführungsbeispiele ein einzelner Injektor gezeigt ist, um das Wasserstoffgas in den Stapel 12 zu injizieren, ist es Fachleuten bekannt, dass ein Brennstoffzellensystem eine Bank von verschiedenen Injektoren umfassen kann, die das Wasserstoffgas in den Stapel 12 injizieren.
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Eine Anodenzirkulationsleitung 32 rezirkuliert das Anodenabgas aus dem Brennstoffzellenstapel 12 zurück zu dem Injektor 16. In diesem nicht begrenzenden Ausführungsbeispiel beinhaltet der Injektor 16 auch einen Ejektor 38, so dass eine Kombination aus dem Injektor 16 und dem Ejektor 38 als ein Injektor/Ejektor arbeitet, wobei die Bewegungskraft des Wasserstoffgases, der durch den Injektor fließt das Anodenabgas in den Injektor 16 aus der Leitung 32 in einer bekannten Art und Weise zieht, wie es Fachleuten bekannt ist. Ein Entlüftungsventil 36 ist in der Rezirkulationsleitung 32 vorgesehen, um Stickstoff aus der Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 in einer Art und Weise, wie es Fachleuten bekannt ist, zu entlüften. Obwohl das System 10 eine Anodenzirkulation verwendet, die von dem Ejektor 38 gewährleistet wird, können andere Systeme ein Anodenflussumkehrsystem oder ein Anodenzirkulationssystem, das von einer Drehzirkulationspumpe bereitgestellt wird.
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Wie weiter unten im Detail diskutiert werden wird, schlägt die vorliegende Erfindung eine Technik vor, die es gestattet, dass das Brennstoffzellensystem 10 den Betrieb auch im Fall, wenn der Injektor 16 in einer offenen Position festsitzt, aufrechterhält. Wie oben diskutiert, wird der Lastzyklus und die Frequenz des Injektors 16 auf den Anodendruck geregelt, der durch den Sensor 30 geliefert wird, um den gewünschten Gasfluss bereitzustellen. Sobald der Injektor 16 als in einer offenen Position festsitzend erkannt wird, was allgemein durch eine Zunahme im Druck festgestellt wird, die von dem Drucksensor 30 detektiert wird, regelt der Regler 34 dann den Druckregler 22 basierend auf dem Anodendruck, der von dem Sensor 30 bereitgestellt wird, anstatt dem Versorgungsdruck, der von dem Sensor 38 geliefert wird. Der Druckregler 22 beinhaltet wie erwähnt eine regelbare Öffnung, wobei die Position der Öffnung basierend auf dem Druckeinstellpunkt gesetzt wird.
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Es ist wichtig, dass der Anodendruck über dem Kathodenbetriebsdruck und unter dem unter dem maximal zulässigen Anodenbetriebsdruck gehalten wird. Um dies zu erreichen, sollte die maximale Stapelleistung und/oder maximale Leistungstransienten an den dynamischen Fluss in Antwort abhängig vom Regler 22 begrenzt werden. Darüber hinaus werden der geschätzte Wasserstoffgasfluss für die Betriebsbedingungen und die Änderungen der Drucksetzpunkte dazu verwendet, um eine Feedforward-Regelung für den Regler 22 bereitzustellen.
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Wie erwähnt wird ein gepulster Rezirkulationsfluss benötigt, um einen stabilen Betrieb basierend auf dem Betrieb des Ejektors 38 aufrechtzuerhalten. Dementsprechend wird der Regler 22 dazu benötigt, um einen gepulsten Fluss bereitzustellen, um für eine bestimmte Zeit weiterzuarbeiten. Dies kann durch das periodische Verändern Anodendrucksetztpunktes erzielt werden, welche die Änderungen in Antwort auf den Regler 22 begrenzt. Der gepulste Betrieb ist dazu gedacht, den Betrieb des Ejektors 38 zu imitieren, wobei falls eine Gasrezirkulationspumpe anstatt eines Ejektors 38 verwendet wird, der Pulsfluss möglicherweise nicht gebraucht wird. In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, anstatt des Reglers 22 zur Bereitstellung des gepulsten Flusses ein Abschaltventil 20 zu verwenden, um den gepulsten Fluss zu liefern. Für diese Ausführungsformen, bei dem der Regler 22 ein mechanischer Regler ist und es nicht möglich ist, den gepulsten Fluss bereitzustellen, wäre dann ein zusätzliches Ventil notwendig, um den gepulsten Fluss bereitzustellen, wenn es notwendig wäre für den Systembetrieb. Demzufolge können verschiedene Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der Erfindung einen festen Fluss an Wasserstoffgas durch den Druckregler 22 basierend auf dem Anodendruck erfordern oder können einen gepulsten Fluss von Wasserstoff, wir er vom Regler 23 oder einem anderen Ventil bereitgestellt wird, erfordern.
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Eine zusätzliche Betrachtung für einen fortgesetzten stabilen Betrieb ist es, der Anode das periodische Entlüften von Anodengas weiterhin zu gestatten, um einen Stickstoffaufbau in der Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 zu verhindern. Dies erfordert ein periodisches Öffnen des Entlüftungsventil 36. Der geschätzte Ventilfluss ist in der Feedforward-Regelung des Reglers 22 einbezogen, welcher dynamisch die Druckschwingungen minimieren wird, sobald der Regler 22 sich öffnet und schließt. Während dieses Ausfalls wird der Regler 34 den Injektor 16 periodisch betätigen, um den Injektor 16 für eine saubere Arbeit einzustellen. Diese Betätigung kann die Stromwellenform an den Injektor 16 verändern, beispielsweise die Größe, Dauer und/oder eine Vielzahl beinhalten, so dass die ausgefallene Komponente für den gesamten oder einen Teilbereich des Betriebsbereiches wiederhergestellt wird.
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2 ist ein Flussdiagramm 40, das den Betrieb, wie oben diskutiert, zum Regeln des Wasserstoffgasflusses mithilfe des Druckreglers 22 veranschaulicht, wenn bestimmt wird, dass der Injektor 16 in einer offenen Position festsitzt. Im Kasten 42 bestimmt der Algorithmus, dass der Injektor 16 in einer offenen Position festsitzt, durch das Bestimmen, dass der Anodendruck, der von dem Drucksensor 30 bereitgestellt wird, einen vorbestimmten maximalen Druck erreicht hat. Der Algorithmus leitet die Regelung des Anodengasflusses dann an den Druckregler 22 im Kasten 44 über, in dem die Position des Druckreglers 22 auf den Soll-Einstellpunkt des Anodendruckes geregelt wird anstelle der Verwendung des Versorgungsdruckes, der von dem Drucksensor 28 geliefert wird. Im Kasten 46 begrenzt der Algorithmus die Leistungsfähigkeit des Systems 10 zusammen mit der maximalen Leistung und/oder Leistungstransienten, wie oben diskutiert. Dies gestattet es dem Druckregler 22, effektiv den Anodengasfluss basierend auf dem Anodenversorgungsdruck zu regeln. Im Kasten 48 arbeitet der Regler auf dem Anodendrucksetzpunkt und wird in Antwort dazu gepulst, um den Betrieb des Ejektors 38 zu gewährleisten. Im Kasten 50 unternimmt der Regler 34 periodisch das Betätigen des Injektors 16 durch Bereitstellen von mehr Strom an den Injektor 16, welcher normalerweise dazu verwendet wird, um ihn wieder zu lösen. Falls der Injektor 16 wieder gelöst wird, kehrt das System 10 in den Normalbetrieb zurück, wobei der Injektor 16 auf den Anodendruck geregelt wird. Der Betrieb zur Verwendung des Druckreglers 22 zum Regeln des Wasserstoffgasflusses wird so lange fortgesetzt, bis das System abgeschaltet wird oder der Injektor 16 im Kasten 52 gelöst wird.
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Wie von Fachleuten gut verstanden wird, können verschiedene oder einige Schritte und Verfahren, die hier erörtert wurden, um die Erfindung zu beschreiben, von einem Computer, einem Prozessor oder einer anderen elektronischen Recheneinheit ausgeführt werden, die mit Hilfe elektrischer Phänomene Daten manipuliert und/oder transformiert. Diese Computer und elektrischen Geräte können verschiedene flüchtige und/oder nicht flüchtige Speicher inklusive einem festen computerlesbaren Medium mit einem darauf befindlichen ausführbaren Programm beinhalten, das verschiedene Codes oder ausführbare Instruktionen beinhaltet, die von dem Computer oder Prozessor ausgeführt werden, wobei der Speicher und/oder das computerlesbare Medium alle Formen und Arten von einem Speicher und anderen computerlesbaren Medien beinhalten kann.
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Die vorhergehende Diskussion zeigt und beschreibt rein exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kann leicht aus der Diskussion an den beigefügten Figuren und Patentansprüchen erkennen, dass zahlreiche Änderungen, Modifikationen und Variationen gemacht werden können, ohne dabei den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er mit den folgenden Patentansprüchen definiert ist.
