DE10332520A1 - Vorrichtung zur Überwachung einer Brennstoffzelleneinheit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung einer in Betrieb befindlichen Brennstoffzelleneinheit mit einer Steuereinheit. Zur Verbesserung der Überwachbarkeit und zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Brennstoffzelleneinheit ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, einen Messwert wenigstens eines Betriebsparameters im Betrieb der Brennstoffzelleneinheit zu erfassen und wenigstens eine Kenngröße zu bilden, die als Maß für einen Degradationszustand der Brennstoffzelleneinheit dient und wenigstens eine zumindest funktionserhaltende Maßnahme einzuleiten, wenn die Kenngröße einen vorgegebenen Grad an Degradation widerspiegelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen einer in Betrieb befindlichen Brennstoffzelleneinheit.
  • In der Anwendung von Brennstoffzellen sind Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb, APU und stationäre Brennstoffzellen-Anlagen noch in einer Vorstufe zum serienreifen Zustand.
  • Beispielsweise spielt in Fahrzeugen die Überwachung von Hauptkomponenten bzw. die Kenntnis über deren Leistungszustand im Betrieb eine zunehmende Rolle. Die moderne Bordnetzelektrik/ -elektronik ist entsprechend komplex und intelligent darauf ausgerichtet, besonders sensible Komponenten zu charakterisieren und deren Funktionalität für sicherheitskritische Systeme entsprechend aufrechtzuerhalten.
  • Bei Brennstoffzellensystemen sind eine Reihe von Ausfalls- oder Degradationsmechanismen bekannt. Degradationsmechanismen betreffen allgemein sämtliche durch den Betrieb bzw. das Lebensalter des Brennstoffzellensystems im Hinblick auf eine neuwertige Brennstoffzelleneinheit bedingte Veränderungen der Brennstoffzelleneinheit. Hierzu zählen Vergiftungen des Katalysators, z.B. durch Kohlenmonoxid (CO) mangelnde Gasversorgung wegen Flutung der Gasdiffusionsschicht, verminderte Protonenleitfähigkeit wegen Austrocknung der Membran, elektrische Nebenschlüsse und andere mehr.
  • Diese Bedingungen führen in der Regel zu einer Systemdegradation und Verschlechterung des Wirkungsgrades der Brennstoffzelleneinheit. Angesichts der hohen Sicherheits-Relevanz der Brennstoffzelleneinheit und hinsichtlich eines serienreifen Einsatzes von Brennstoffzellen, ist dies ein unbefriedigender Zustand.
  • Bisher sind in Einzelfällen Versuchssysteme mit Brennstoffzellen mit vergleichsweise aufwändigen Spannungsüberwachungen von Einzelzellen der im Stack zusammengeschalteten Brennstoffzellen vorgesehen, um den Ausfall oder die Verschlechterung einzelner bzw. mehrerer Brennstoffzellen zu erkennen. Auch sind sogenannte Impedanzspektroskopie-Anwendungen bekannt, um Zustände von Brennstoffzellen bzw. der Brennstoffzellenstacks zu charakterisieren.
    •
  • Aufgabe und Vorteile der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Überwachbarkeit von Brennstoffzelleneinheiten, insbesondere für serienreife Anwendungen zu verbessern und den Wirkungsgrad der Brennstoffzelleneinheit zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
  • So wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Überwachung einer in Betrieb befindlichen Brennstoffzelleneinheit mit einer Steuereinheit vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, einen Messwert wenigstens eines Betriebsparameters im Betrieb der Brennstoffzelleneinheit zu erfassen und wenigstens eine Kenngröße zu bilden, die als Maß für einen Degradationszustand der Brennstoffzelleneinheit dient und wenigstens eine zumindest funktionserhaltende Maßnahme einzuleiten, wenn die Kenngröße einen vorgegebenen Grad an Degradation widerspiegelt.
  • Gemäß der Erfindung werden Beurteilungsmöglichkeiten über den Zustand der Brennstoffzelleneinheit zur Verfügung gestellt bzw. wird ein ausreichend frühes Erkennen von Fehlern in der Brennstoffzelleneinheit möglich. Damit kann in der Regel die Zuverlässigkeit der Brennstoffzelleneinheit deutlich gesteigert und der Wirkungsgrad erhöht werden. In manchen Fällen wird zusätzlich oder ausschließlich eine Information, z.B. für den Nutzer der Brennstoffzelleneinheit zur Verfügung gestellt, beispielsweise um ihn auf notwendige Reparaturmaßnahmen hinzuweisen.
  • Insbesondere durch die Bestimmung einer Kenngröße, können im Betrieb der Brennstoffzelleneinheit jederzeit gezielte Rückschlüsse auf den z.B. alterungsbedingten Zustand der Brennstoffzelleneinheit gezogen werden. Beispielsweise erfolgt dies auf der Grundlage einer Kenngröße "state-of-function". Wenn die Kenngröße einen vorgegebenen Grad an Degradation widerspiegelt, der eine Maßnahme zur Funktionserhaltung der Brennstoffzelleneinheit notwendig macht, wird in einem nächsten Schritt in der Regel von der Steuereinheit der Brennstoffzelleneinheit wenigstens eine funktionserhaltende Maßnahme eingeleitet. Eine Kenngröße legt dann einen vorgegebenen Degradationszustand nahe, wenn diese zum Beispiel ausgehend von einem Anfangswert abnimmt und sich einem vorgegebenem Bezugswert annähert oder diesen überschreitet.
  • Eine einzuleitende Maßnahme kann in der Steuereinheit der Brennstoffzelleneinheit oder auch in einer anderen, z.B. übergeordneten Elektronik- bzw. Steuereinheit abgespeichert sein und dann gestartet und ausgeführt werden. In der Regel wird eine Reihe z.B. aufeinander abgestimmter Maßnahmen, die hintereinander bzw. parallel ablaufen, durchgeführt.
  • Erfindungsgemäß wird demnach eine Kenngröße ermittelt bzw. gemessen, z.B. die Spannung, die auf unterschiedlichen Betriebsparametern (z.B. Druck, Temperatur, Stöchiometrie auf der Anoden- bzw. Kathodenseite, elektrische Größe) basieren kann. Dabei wird zudem ein Messwert mindestens eines dieser Betriebsparameter erfasst, z.B. durch Messung über Sensoren und an die Steuereinheit weitergeleitet, um dort der weiteren Verarbeitung zur Verfügung zu stehen. In der Steuereinheit wird diese gemessene Kenngröße, oder eine aus der Messung abgeleitete Größe, z.B. mit einer Referenz-Kenngröße bzw. einem Bezugswert verglichen, die bzw. der in der Steuereinheit als Funktion der Betriebsparameter abgelegt ist. Die Referenz-Kenngröße bzw. der Bezugswert spiegelt dabei nahezu den Idealzustand der Brennstoffzelleneinheit wieder.
  • Die Kenngröße kann an vorgegebenen Betriebspunkten der Brennstoffzelleneinheit oder aber kontinuierlich gebildet werden. Um die Kenngröße aus den Messwerten zu bilden, z.B. aus mehreren gemessenen Einzelwerten oder aus einer kontinuierlichen Erfassung der Messwerte, kann die Steuereinheit bzw. können dazu ausgebildete Auswertemittel sich z.B. mathematischer Algorithmen bedienen, um die Messwerte zu verarbeiten. Durch die Anwendung einer Modellrechnung kann aus einzelnen Messwerten auch eine Berechnung der nicht gemessenen Zwischenwerte erfolgen, was die Auswertung der Messwerte und damit die Beurteilung der Degradation erleichtern kann.
  • Eine Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, zur Bildung der Kenngröße den Messwert mit einem vorgegebenen Bezugswert des betrachteten Betriebsparameters in Bezug zu setzen. Der Bezugswert entspricht einem Art Referenzwert des Messwertes des betrachteten Betriebsparameters. Der Bezugswert ist vorteilhafterweise vorgebbar, womit er z.B. für jedes Brennstoffzellensystem und für jedes Lebensalter der Brennstoffzelleneinheit individuell definiert werden kann und in der Steuereinheit hinterlegt wird. Dies sind z.B. produktionsbedingte oder einsatzbedingte Besonderheiten der betrachteten Brennstoffzelleneinheit. Der Bezugswert kann mit Testläufen im neuwertigen Zustand der Brennstoffzelleneinheit ermittelt bzw. z.B. über ein Modell berechnet werden oder als Erfahrungswert vorliegen.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine zumindest funktionserhaltende Maßnahme auf den festgestellten Degradationszustand abgestimmt ist. Vorteilhafterweise kann damit die Überwachung der Brennstoffzelleneinheit sehr zielgerichtet umgesetzt werden. Lässt der Degradationszustand z.B. auf ein Austrocknen der Membran der Brennstoffzelle schließen, wird in der Regel die funktionserhaltende Maßnahme gezielt eine Erhöhung der Befeuchtung der Membran umfassen, wobei auch weitere Maßnahmen darüber hinaus eingeleitet werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, Messwerte von wenigstens zwei Brennstoffzellenparametern zu ermitteln, wobei die Brennstoffzellenparameter wenigstens eine elektrische Größe und wenigstens eine nicht elektrische Größe umfassen. Um eine geeignete Aussagekraft über den Degradationszustand der Brennstoffzelle zu erhalten, werden vorteilhafterweise mindestens zwei Betriebsparameter wie z.B. Druck und Stromdichte messtechnisch erfasst und zu einer Kenngröße verarbeitet. So kann ein vorteilhaftes Aufwand/Nutzen-Verhältnis erzielt werden. In der Regel wird als Betriebsparameter wenigstens eine weitere nicht elektrische Größe herangezogen. Für eine Brennstoffzelleneinheit ohne Degradationserscheinung ist z.B. bei bekanntem Druck und bei bekannter Stromdichte eine entsprechende Spannung zu erwarten. Um den Degradationszustand zu beurteilen, sind in solchen Fällen deshalb zumindest drei Betriebsparameter zu erfassen. Zur Ermittlung der Strom-Spannungskennlinie werden mittels Sensoren für Strom und Spannung diese gemessen und mit den bekannten bzw. vorgegebenen in der Steuereinheit abgelegten Werten für die entsprechenden Betriebsparameter verglichen. Durch geeignete Mittelung und Darstellung der Messwerte an verschiedenen Betriebspunkten, kann aus diesem Vergleich und unter Berücksichtigung des erfassten Druckes, d.h. der nicht elektrischen Größe, die Kenngröße gebildet werden.
  • Es kann auch auf die Messung des elektrischen Stroms verzichtet werden. Neben der elektrischen Spannung der Brennstoffzelleneinheit kann ein zweiter nicht elektrischer Parameter aufgenommen werden, wie z.B. der Massenstrom eines Betriebsstoffes. Der Massenstrom kann dabei direkt oder indirekt bestimmt werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sieht vor, dass die Steuermittel so abgestimmt sind, dass die Erfassung des Messwertes bei vergleichsweise hohen von der Brennstoffzelleneinheit bereitgestellten elektrischen Strom- oder niedrigen Spannungswerten erfolgt. Vorteilhafterweise sind gerade bei hohen Stromdichten Degradationen besonders gut feststellbar. Um diese Erkenntnis gezielt zu nutzen, kann z.B. ein entsprechender aktiver Test durch ein Bordnetzmanagement durchgeführt werden, mit dem hohe Stromdichten während der Messwerterfassung bewusst erzeugt werden.
  • In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung sind die Steuermittel abgestimmt, einen Messwert zu erfassen, mit welchem die aus der Brennstoffzelleneinheit im Betrieb abzuführende Wärmemenge abschätzbar ist. Dabei wird die Tatsache berücksichtigt, dass Degradationen der Brennstoffzelleneinheit sehr häufig mit einer Zunahme der abzuführenden Wärme verbunden sind. Dabei kann beispielsweise eine Änderung der Ansteuerung der Komponenten des Wärmemanagements der Brennstoffzelleneinheit beobachtet werden. Vorteilhafterweise wird mindestens eine zweite Größe wie z.B. der Massenstrom eines Betriebsstoffes, der Druck in der Brennstoffzelleneinheit oder der abgegebene elektrische Strom ebenfalls erfasst. Mit diesen Größen wird über den Vergleich mit den vorgegebenen Bezugswerten die Kenngröße gebildet.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfassen die Steuermittel einen reversiblen als auch einen irreversiblen Degradationszustand und sind dazu ausgebildet, wenigstens eine vordefinierte funktionserhaltende Maßnahme auszulösen. Für die Aufrechterhaltung bzw. weitgehende Wiederherstellung der Vollfunktion der Brennstoffzelleneinheit wird der Aspekt berücksichtigt, dass Degradationen der Brennstoffzelleneinheit häufig reversibel sind und durch geeignete Maßnahmen zumindest teilweise innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs rückgängig gemacht werden können. Solche Maßnahmen werden weiter unten näher erläutert.
  • Bei irreversiblen oder großteils irreversiblen Degradationszuständen, die ebenfalls durch die Steuermittel erfasst werden, können Maßnahmen, welche im Betrieb der Brennstoffzelleneinheit durchführbar sind, nicht oder nur sehr eingeschränkt zu einer teilweisen Wiederherstellung der Anfangsleistung der Brennstoffzelleneinheit führen. In solchen Fällen wird vorteilhafterweise wenigstens eine weitere entsprechend abgestimmte und zumindest funktionserhaltende Maßnahme eingeleitet, z.B. solche, die das System vor weiteren Degradationen schützt, z.B. eine Art Schonbetrieb. Außerdem ist auch eine Fahrerwarnung vorgesehen, die z.B. den Fahrer eines Fahrzeuges mit Brennstoffzellenantrieb zu einer Werkstattmaßnahme auffordert, womit eine weitergehende Degradation der Brennstoffzelleneinheit in der Regel vermieden wird.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Steuermittel funktionserhaltende Maßnahmen durch eine Änderung der Betriebsstrategie einleiten. So kann eine Brennstoffzelleneinheit auch bei Degradationszuständen, die großteils irreversibel sind bzw. nur durch vergleichsweise aufwändige Maßnahmen, z.B. Werkstattmaßnahmen, behebbar sind, noch genutzt werden. Dies ist erfindungsgemäß mit einer Änderung der Betriebsstrategie möglich, indem z.B. die Hybridstrategie geändert wird. Bei Hybrid-Brennstoffzellenfahrzeugen existieren neben dem Brennstoffzellen-System Speicher für elektrische Energie wie z.B. Hochleistungsbatterien oder sogenannte Supercaps. Eine Änderung der Betriebsstrategie ist nun darauf ausgerichtet, dass bei einem durch die Degradation des Brennstoffzellenstacks geänderten Stackwirkungsgrad wieder ein neuer optimierter Gesamtwirkungsgrad angestrebt wird. Dazu wird der Beitrag der Brennstoffzelle und des Energiespeichers verändert. Beispielsweise indem die Brennstoffzelle auf Kosten der maximalen Leistung bei niedrigeren Stromdichten betrieben wird und die Leistungsentnahme verstärkt aus dem Energiespeicher erfolgt. Mit dieser Strategie ist zumindest eine Art Notbetrieb möglich, bis z.B. eine Werkstatt erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, dass der vorgegebene Bezugswert einem Anfangswert entspricht, der sich im Betrieb einer nahezu neuwertigen Brennstoffzelleneinheit bei definierten Betriebsparametern einstellt oder einem daraus abgeleiteten Wert. Mit einem solchen Bezugswert kann besonders einfach eine Bezugsgröße vorgegeben werden, die nicht erst definiert werden muss, da sie z.B. aus den Herstellungsspezifikationen bereits vorliegt. Beispielsweise können Toleranzen, die z.B. aus den Herstellungsspezifikationen abgeleitet sind, zur Erstellung des Bezugswerts herangezogen werden.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Steuermittel so gestaltet sind, die funktionserhaltenden Maßnahmen in mehreren Schritten vorzunehmen. Da sich ein festgestellter Degradationszustand auf Grund einer Reihe unterschiedlicher Gegebenheiten einstellen kann, sind funktionserhaltende Maßnahmen vorteilhafterweise in mehreren Schritten durchzuführen. Dabei können diese Schritte lediglich eine Komponente oder auch verschiedene Komponenten der Brennstoffzelleneinheit betreffen.
  • Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, dass die Steuermittel ausgebildet sind, die Reihenfolge der funktionserhaltenden Maßnahmen vorzugeben. Die funktionserhaltenden Schritte können so auf den Degradationszustand abgestimmt werden. Die Abfolge der Maßnahmen kann z.B. erfahrungsgemäß hierarchisch oder zweckgebunden nach einer bevorzugten Ordnung ablaufen, z.B. abhängig von Fehlerverdachtsmomenten kann die Reihenfolge geeignet nach den zu erwartenden Erfolgschancen angepasst werden.
  • Schließlich sind in einer vorteilhaften Ausführungsform die Steuermittel ausgebildet, einen Messwert wenigstens einer einzelnen Brennstoffzelle oder von mehreren zu einem Brennstoffzellenstack zusammengefassten Brennstoffzellen zu erfassen. Mit dieser Anordnung kann entweder der gesamte Brennstoffzellenstack oder nur ein Bereich oder mehrere Bereiche des Brennstoffzellenstacks betrachtet werden. So können z.B. besonders für Degradationen anfällige Bereiche der Brennstoffzelle gezielt betrachtet werden und so eine Degradation der Brennstoffzelleneinheit vergleichsweise effektiv erkannt werden.
  • Als funktionserhaltende Maßnahmen werden beispielhaft die folgenden Maßnahmen a) bis h) aufgeführt.
    • a) Eine Maßnahme betrifft das sogenannte Purgen. Im Betrieb sammeln sich auf Grund von Diffusion durch die Membran der Brennstoffzelleneinheit oder durch Unreinheiten im Betriebsstoff auf der Anodenseite unerwünschte Fremdgase an. Diese Fremdgase können durch ein Purgeventil nach außen abgelassen bzw. weggespült werden.
    • b) Die Be- und Entfeuchtung wird variiert. Für die Protonenleitfähigkeit einiger Arten von Polymer-Elektrolyt-Membranen (PEM) ist eine ausreichende Wasserkonzentration in der Membran erforderlich. Wenn die Befeuchtung absinkt, trocknet die PEM aus und die Leitfähigkeit nimmt stark ab. Durch die Maßnahme der Erhöhung der externen Befeuchtung kann der Wasserhaushalt der Membran wieder in den Zielbereich gebracht werden. Ist andererseits zu viel Wasser im Brennstoffzellenstack, insbesondere in der Gasdiffusionsschicht, wird die Gasdiffusion der Betriebsstoffe behindert. Dem kann durch eine Verringerung oder ein Aussetzen der externen Befeuchtung entgegengewirkt werden.
    • c) Maßnahme zur Druckanpassung. Der Wasserhaushalt der Membran hängt auch stark vom äußeren Druck der umgebenden Gase ab. Durch Änderung des Drucks kann damit die Wasserkonzentration in der Membran angepasst werden. Zusätzlich kann der Wirkungsgrad des Gesamtsystems bei verändertem Stackwirkungsgrad durch eine Druckanpassung optimiert werden.
    • d) Maßnahme zur Temperaturänderung. Durch Änderung der Temperatur des Brennstoffzellenstacks, d.h. Erhöhung oder Erniedrigung mit Hilfe des Wärmemanagements, kann der Wasserhaushalt des Systems beeinflusst oder Katalysatorvergiftungen bei Temperaturerhöhung beseitigt werden.
    • e) Variation bezüglich der Stöchiometrie der Betriebsstoffe. Durch einen gezielten Überschussbetrieb an Betriebsstoffen auf der Anoden- oder Kathodenseite werden Inhomogenitäten der Konzentrationen der Betriebsstoffe beseitigt sowie der Wasserhaushalt der Brennstoffzelle beeinflusst.
    • f) Maßnahmen zum Umkehr- und Rezirkulationsbetrieb. Insbesondere bei besonders starker Degradation der Brennstoffzelleneinheit kann bei dafür ausgelegter Leitungs- bzw. Schaltventilanordnung der Anodengasstrom umgekehrt werden. Der entsprechende Betriebsstoff strömt dann zeitweise zum Anodenausgang hinein. Außerdem kann eine Rezirkulation der Anoden- und/oder Kathodengase vorgenommen werden, um Inhomogenitäten z.B. der Temperatur, der Feuchte oder der Gas-Konzentration zu beseitigen.
    • g) Eine weitere Maßnahme zeichnet sich durch einen sogenannten Pulsbetrieb aus. Durch bewusst erzeugte Druckschwankungen (Pulse) auf Kathoden- und Anodenseite kann ein Freiblasen der Gasdiffusionskanäle von angesammeltem Wasser erreicht werden. Unter Umständen kann ferner durch diese Maßnahme der System-Wirkungsgrad erhöht werden.
    • h) Sogenanntes Air-Bleed. Kohlenmonoxid kann den Katalysator vergiften bzw. teilweise unwirksam machen. Durch Zuführen von relativ geringen Sauerstoff- bzw. Luftmengen auf der Anodenseite einer PEM-Brennstoffzelleneinheit kann diese Vergiftung abgebaut werden.
    • i) Als eine Art passive Maßnahme kann bei sämtlichen oder auch bei ausgewählten z.B. irreversiblen Degradationen ein Diagnoseeintrag in z.B. der Steuereinheit hinterlegt werden, der später z.B. im Service- oder Reparaturfall ausgelesen werden kann.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Überwachung einer in Betrieb befindlichen Brennstoffzelleneinheit mit einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, einen Messwert wenigstens eines Betriebsparameters im Betrieb der Brennstoffzelleneinheit zu erfassen und wenigstens eine Kenngröße zu bilden, die als Maß für einen Degradationszustand der Brennstoffzelleneinheit dient und wenigstens eine zumindest funktionserhaltende Maßnahme einzuleiten, wenn die Kenngröße einen vorgegebenen Grad an Degradation widerspiegelt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, zur Bildung der Kenngröße den Messwert mit einem vorgegebenen Bezugswert für die betrachteten Betriebsparameter in Bezug zu setzen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zumindest funktionserhaltende Maßnahme auf den Degradationszustand abgestimmt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, Messwerte von wenigstens zwei Brennstoffzellenparametern zu ermitteln, wobei die Brennstoffzellenparameter wenigstens eine elektrische Größe und wenigstens eine nicht elektrische Größe umfassen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel so abgestimmt sind, dass die Erfassung des Messwertes bei vergleichsweise hohen von der Brennstoffzelleneinheit bereitgestellten elektrischen Strom- oder niedrigen Spannungswerten erfolgt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel abgestimmt sind, einen Messwert zu erfassen, mit welchem die aus der Brennstoffzelleneinheit im Betrieb abzuführende Wärmemenge abschätzbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel einen reversiblen als auch einen irreversiblen Degradationszustand erfassen und dazu ausgebildet sind, wenigstens eine vordefinierte funktionserhaltende Maßnahme auszulösen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel funktionserhaltende Maßnahmen durch eine Änderung der Betriebsstrategie einleiten.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Bezugswert einem Anfangswert entspricht, der sich im Betrieb einer nahezu neuwertigen Brennstoffzelleneinheit einstellt oder einem daraus abgeleiteten Wert.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel so gestaltet sind, die funktionserhaltenden Maßnahmen in mehreren Schritten vorzunehmen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel ausgebildet sind, die Reihenfolge der funktionserhaltenden Maßnahmen vorzugeben.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel ausgebildet sind, einen Messwert wenigstens einer einzelnen Brennstoffzelle oder von mehreren zu einem Brennstoffzellenstack zusammengefassten Brennstoffzellen zu erfassen.
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