DE68914312T2 - Steuergerät für ein Generatorsystem mit Brennstoffzellen. - Google Patents

Steuergerät für ein Generatorsystem mit Brennstoffzellen.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelgerät für ein System zur Erzeugung von Brennstoffzellen, das zum Beispiel für die Stromversorgung in einem elektrischen Fahrzeug wie einem Gabelstapler eingesetzt wird.
  • Im allgemeinen bereitet es einem aus einer Kombination einer Brennstoffzelle mit einem Reformer bestehenden System zur Erzeugung von Brennstoffzellen Schwierigkeiten zu erreichen, daß die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle der Belastungsschwankung schnell folgt insbesondere bei Verwendung im obenerwähnten Gabelstapler, bei dem sich die Belastung gemäß den Betriebszuständen des Fahrens und der Beladung plötzlich ändert, da die Ansprechgeschwindigkeit des Reformers langsam ist. Für diesen Fall wurde bereits ein System zur Erzeugung von hybriden Brennstoffelementen vorgeschlagen, bei dem eine Speicherbatterie als Backup-Batterie für die Brennstoffzelle mit der Ausgangsseite der Brennstoffzelle verbunden ist, wobei die Speicherbatterie einen Energiemangel unter einer Betriebsbedingung starker Belastung, während derer die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle auf eine starke Belastung stößt, ausgleicht. Die Speicherbatterie wird in den Zeiträumen, während derer der Ladebetrieb ruht oder die Belastung gering ist, durch die Nutzung überschüssiger Energie aus der Brennstoffzelle wiederaufgeladen. Ein derartiger Vorschlag wird in der japanischen Patentanmeldung 121147/87 offenbart.
  • Wird die Batterie andrerseits jedoch während eines längerandauernden Betriebszustandes leichter Belastung oder der Nicht-Belastung weiterhin durch die Brennstoffzelle aufgeladen, wird die Speicherbatterie überladen. Es kommt ferner zur übermässigen Entladung der Speicherbatterie, wenn ein Energiemangel seitens der Brennstoffzelle für einen längeren Zeitraum bei einem Betriebszustand starker Belastung durch die Speicherbatterie ausgeglichen wird. Durch wiederholte Überladung und übermässige Entladung verkürzt sich die Lebensdauer der Speicherbatterie erheblich. Es wurde ein Regelgerät für ein System zur Erzeugung von Brennstoffzellen vorgeschlagen, bei dem das Ladungsniveau der Speicherbatterie angezeigt wird, die Speicherbatterie in einen Zustand höchster Ladung zur Bewältigung starker Belastung gehalten wird, indem sie die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle in Abhängigkeit von der Restladung der Speicherbatterie regelt, und gleichzeitig für die Stabilisierung der Stromversorgung des Verbrauchers gesorgt wird. Ein derartiger Vorschlag wird in der japanischen Patentschrift 110634/87 offenbart.
  • In US-Patentschrift 3987352 wird ein Regelgerät tür ein System zur Erzeugung von Brennstorfzellen mit einer Speicherbatterie-Notstromversorgung beschrieben, das mit einem Ladungsniveauanzeiger (18) und einem Ausgangsstrom- Regelgerät (26) ausgerüstet ist. Ein Regler (28) regelt das Ausgangsstrom-Regelgerät in Abhängigkeit von einem in der Speicherbatterie aufrechtzuerhaltenden Soll-Ladungswert.
  • In US-Patentscnrift 4677037 wird die Regelung der Nutzleistung einer Brennstoffzelle erklärt, um dadurch den Entladestrom einer Backup-Speicherbatterie zu verringern.
  • Es ist äußerst erstrebenswert in der Speicherbatterie des Systems zur Erzeugung von Brennstoffzellen ständig einen Zustand hoher Restladung aufrechtzuerhalten, um sowonl starker Belastung, als auch plötzlichen Belastungsschwankungen bei bestimmten Bedienungs- oder Bewegungszuständen eines Gabelstaplers gewachsen zu sein. Deshalb ist es am besten, die Aufladung der Speicherbatterie schnellst möglicn zu beenden, im Rahmen der Bereitstellung einer Ladebedingung, die die Lebensdauer der Speicherbatterie nicnt verkürzt wenn sie den Betriebszustand der leichten Belastung oder der Nichtbelastung ausnutzt.
  • Die bereits vorgescnlagenen Regelsysteme verfügen lediglich über ein Basisregelsystem das die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle in Abhängigkeit vom Ladungsniveau der Speicherbatterie variabel regelt, und bieten nur eine unzureichende Feinregelung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle, die auf den Ladekurven der Speicherbatterie basieren die Anforderung nach Vollendung der Wiederaufladung der Speicherbatterie schnellst möglich zu erfüllen, unter zulässigen Ladebedingungen, die zu keiner der obenbeschriebenen Verschlechterung der Leistung der Speicherbatterie führen.
  • Figur 3 zeit Lade- und Entladekurven einer Bleispeicherbatterie hinsichtlich der Spannung gegenüber einem gewöhnlichen Zeitfaktor. In den Bereichen A und B der Ladekurven werden die Ladungs- und Entladungsreaktionen der Batterie umgekehrt durchgeführt, wohingegen die unveränderliche, umkehrbare Reaktion im überbelasteten oder übermässig entlasteten Zustand, der durch den Bereich C dargestellt wird, auseinandergeht und ein irreversibler Zustand geschaffen wird. Es ist bekannt, daß sich nicht nur die charakteristischen Merkmale der Batterie verschlechtern, sondern sich auch die Lebensdauer der Batterie erheblich verkürzt, wenn die Speicherbatterie wiederholt benutzt wird, während sie sich in diesem Bereich befindet. Figur 4 zeigt eine Strom-Spannung-Kurve für das Aufladen jeder Zelle der Bleispeicherbatterie in Form entsprechender Ladungsniveaus (angegeben als Prozentzahlen des Niveaus völliger Entladung), und eine Kennlinie D, die eine Grenze für einen zulässigen Bereich der Ladestromstärke darstellt. Das heißt, ein sicherer Ladeprozeß kann nur in einem Bereich mit einer relativ kleinen Ladezeitgeschwindigkeit unterhalb des Schnittpunktes jeder Kennlinie des entsprechenden Entladungsniveaus und der Grenzlinie D durchgeführt werden. Eine progressive Verschlechterung der Leistung der Speicherbatterie tritt schnell auf, wenn ein wiederholtes rasches Aufladen stattfindet. das entsprechend des durch die gestrichelte Linie gekennzeichneten Bereichs in Figur 4, der über die Kreuzungsstelle der Linie D mit der Kennlinie des Entladungsniveaus hinausgeht, einen relativ groben Ladestrom umfaßt. Das heipt mit anderen Worten, dap der zulässige Ladestrom und folglich die zulässige Ladespannung einer Speicherbatterie während der Aufladung, in Abhängigkeit vom Zustand der Restladung gemäß der charakteristischen Merkmale der Speicherbatterie variiert. Es ist insbesondere dann nötig, eine Feinregelung zur Wiederaufladung bereitzustellen, die die Ladebedingungen verwendet, die sich am nächsten an der Grenze des in Figur 4 durch die Linie D dargestellten Bereichs der zulässigen Ladestromstärke befinden, wenn Betriebszeiten geringer Belastung, die zwischen den Intervallen des Betriebs mit starker Belastung liegen, wie oben beschrieben, für die Stromversorgung des Gabeltstaplers genutzt werden und es erforderlich ist, die Speicherbatterie während eines kurzen Zeitraumes ohne Verschlechterung der charakteristischen Merkmale der Batterie wiederaufzuladen.
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung einen Regler für ein System zur Erneuerung von Brennstoffzellen zur Verfügung zu stellen, der die Durchführung der Feinsteuerung des Ladevorgangs ermöglicht, um die Speicherbatterie schnellst möglich wiederaufzuladen, damit das Soll-Ladeniveau unter Ladebedingungen erreicht wird, wodurch eine mögliche Verschlechterung der Speicherbatterie weitgehend vermieden wird, und um eine optimale Leistung innerhalb eines Systems zur Erzeugung hybrider Brennstoffzellen zur Verfügung zu stellen, insbesondere zur Bereitstellung einer Stromversorgung, die wie beim Gabeltapler, starken Belastungsschwankungen ausgesetzt ist.
  • Gemäß dieser Erfindung wird ein Regelgerät für ein System zur Erzeugung hybrider Brennstoffzellen zur Verfügung gestellt, das einen Verbraucher mit Strom versorgt indem es eine Speicherbatterie als Notstromversorgung mit dem Ausgang einer Brennstoffzeile verbindet, wobei das Regelgerät Mittel zur Regelung der Nutzleistung der Brennstoffzelle, Mittel zur Feststellung der Restladung der Batterie und Mittel zur Bereitstellung eines vorherbestimmten Sollwerts des Ladevermögens der Batterie umfapt, dadurch gekennzeichnet, die das Gerät ferner Mittel zur Regelung des Ausgangsstroms, der der Brennstoffzelle entnommen wird, Mittel zur Ermittlung der Spannung der Speicherbatterie, ein Regelgerät zur Regelung des Regelmittels der Nutzleistung und des Regelmittels des Ausgangsstroms umfapt, in Abhängigkeit von voherfestgesetzten Werten zulässiger Ladespannungen, die als Funktion der Restladung der Batterie im Regelgerät gespeichert sind, und in Abhängigkeit vom aufrechtzuerhaltenden Soll-Ladevermögen, wobei die vorherfestgesetzten zulässigen Spannungswerte und das Soll-Ladevermögen auf den Ladekurven der Speicherbatterie basierend vorher festgesetzt werden, und Mittel zum Vergleichen der Werte mit den durch die Nachweismittel erhaltenen Werte der Batteriespannung und der Restladung, wobei das Vergleichsergebnis dazu dient, ein Signal auf der Ebene bereitzustellen, auf deren Basis das Regelgerät zur Regelung des Nutzleistung-Regelmittels und des Ausgangsstrom-Regelmittels ausgerichtet ist, um die Ladespannung der Batterie auf dem höchsten Niveau zu halten entsprechend den gespeicherten Spannungswerten als eine Funktion der effektiven Ladung der Batterie, indem eine Verschlechterung der Batterie dadurch vermieden wird, dar die Restladung schnellst möglich auf den Sollwert gebracht wird.
  • Hier werden der festgesetzte Wert der zulässigen Ladespannung und der Sollwert des Ladungsniveaus in einem im Steuergerät befindlichen Speicher gespeichert, in dem der beizubehaltende Sollwert des Ladungsniveaus mit vorzugsweise mehr als 80 % des Nominalwertes vorgegeben ist, und das Regelmuster für die Aufladung in Abhängikeit von der Restladung der Speicherbatterie festgesetzt ist, in Übereinstimmung mit einer Grenzlinie E für die zulässige Ladestromstärke, die in Figur 2 dargestellt ist, und auf der Grundlage der Strom-Spannung-Kennlinie der Speicherbatterie, die in Figur 4 dargestellt ist. Ferner ist die Restladung der Speicherbatterie zu erfahren, indem die Ladungs- und Entladungsniveaus der Speicherbatterie anhand von Nachweismitteln überprüft werden und mit der Nennleistung rechnerisch verglichen werden.
  • Wird aus der Speicherbatterie während des Betriebs bei schwerer Belastung mit eingeschaltetem System zur Erzeugung von Brennstoffzellen Elektrizität entladen und wird die Restladung auf weniger als 80 % verringert, werden der ermittelte Wert des Ladungsniveaus und der Spannungswert der Speicherbatterie mit den entsprechenden vorherfestgesetzten, im Speicher des Steuergerätes gespeicherten Werten verglichen, wie bereits vorher beschrieben, und das Nutzleistung-Regelmittel und das Ausgangsstrom- Regelmittel werden in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis eregelt, um dadurch die Nutzleistung una den Ausgangstrom der Brennstoffzelle derartig ansteigen zu lassen, daß die Ladespannung der Speicherbatterie, d.h. die Ausgangsspannung, die parallel zum Verbraucher und zur Speicherbatterie von der Brennstoffzelle eingespeist wird, den vorherfestgesetzten Wert für die zulässige Ladespannung der Speicherbatterie nicnt überschreitet also die Speicherbatterie wiederauflädt, bis sie das Soll-Ladungsniveau erreicht. Zusätzlich erfolgt eine reale Regelung mittels eines PID-Reglers der dazu eingerichtet ist, PID-Regelung (Proportional Integral-Differential) durchzuführen, nachdem der vorherfestgesetzte Wert auf einen Punkt überhalb der Restladung von 80 % der Speicherbatterie restgesetzt wurde, oder mittels Zweipunktregelung, die erfolgt, indem zwei Punkte übernaib aer Restladung von d0 % testgesetzt werden.
  • Auf diese Art und Weise ist es möglich, durch die Regelung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle, während derer die Ladespannung in Übereinstimmung mit der Restladung der Backup-Speicherbatterie auf den vorherfestgesetzten Wert zulässiger Ladespannung geregelt wird, die Speicherbatterie innerhalb kurzer Zeit wiederaufzuladen, ohne dar eine Verschlechterung der Leistung hervorgerufen wird, wenn die Restladung der Speicherbatterie unter den Sollwert fällt, und gleichzeitig den Verbraucher entprechend seinen deutlichen Schwankungen mit beständiger Energie zu versorgen.
  • Eine Ausführungsform dieser Erfindung wird nun anhand eines Beispiels beschrieben, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, wobei:
  • Figur 1 ein Sperrkreisdiagramm eines Reglers für ein System zur Erzeugung von Brennstoffzellen ist, das die vorliegende Erfindung verwirklicht;
  • Figur 2 eine grafische Darstellung der zulässigen Ladespannung pro Zelleinheit gegenüber dem Ladungszustand einer Speicherbatterie des in Figur 1 dargestellten Regelgerätes ist;
  • Figur 3 eine grafische Darstellung der Lade- und Entladekurve der Speicherbatterie ist; und
  • Figur 4 eine Reihe von grafischen Darstellungen des Ladestroms gegenüber der Ladespannung pro Zelleinheit ist, die charakteristisch für die Speicherbatterie sind.
  • Mit Bezug auf Figur 1 wird ein Regelgerät für ein System zur Erzeugung von Brennstoffzellen dargestellt, das einen Tank für Rohstoff 1, in dem Reformierungsrohstoff wie Methanol gelagert wird, einen Reformer 2, eine Brennstoffzelle 3 und einen Gleichstromwandler 4 als Mittel zur Regelung des Ausgangsstroms aus der Brennstoffzelle 3 darstellt.
  • Das System hat ferner einen Verbraucher 5 und eine Backup-Speicherbatterie 6. Desweiteren ist eine Rohstoffpumpe 7 angebracht, die den Reformer 2 mit Reformierungsmaterial aus dem Rohstofftank versorgt ein Verbrennungsluftgebläse B, das dazu eingerichtet ist, einen Brenner des Reformers 2 mit Verbrennungsluft zu versorgen, und ein Reaktionsluft-Gebläse 9, das dazu eingerichtet ist, die Brennstoffzelle mit Reaktionsluft zu versorgen. Ein Hilfsregler 10 ist als Mittel zur Regelung der Ausgangsleistung vorgesehen, das die Regelung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle durchführt, indem es den Betrieb der verscniedenen Geräte regelt, die das System zur Erzeugung von Brennstoffzellen bilden.
  • Der Reformer 2 ist so eingerichtet, dar er die Wärme der Reformierungsreaktion erhält, indem er die Abgase der Brennstoffzelle 3 verbrennt, und die von den verschiedenen Geräten und dem Hilfsregler 10 verbrauchte Energie stammt von der Ausgangsseite der Brennstoffzelle 3.
  • Zusätzlich stellt das Nutzleistungs-Regelmittel der Brennstoffzelle einen Regler zur Regelung des Systems zur Erzeugung von Brennstoffzellen zur Verfügung, einen Leitungsprüfer 11 für die Speicherbatterie 6, der ein Ausgangsstrom-Regelmittel umfaßt, einen Amperestundenzähler 12 zur Berechnung der durch den Leitungsprüfer 11 ermittelten Lade- und Entladeströme der Speicherbatterie, einen Spannungsprüfer 13 für die Speicherbatterie und einen Regler 15, der an den Hilfsregler und den Gleichstromwandler 4 ein Frequenz-Regelsignal abgibt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis der in einem Speicher 14 gespeiherten Signale des Amperestundenzählers 12 und des Spannungsprüfers und eines Sollwertes des Ladeniveaus (ein Wert, größer als 80 % der Restladung) der Speicherbatterie mit einem vorherfestgesetzten Wert für die zulässige Ladespannung die entsprechend dem in Figur 2 dargestellten Regelmuster angegeben wird. Der Gleichstromwandler 4 besitzt einen Regler 16, und ein Leitungsprüfer des Ausgangsstroms 7 für die Brennstoffzelle ermittelt die Stromstärke am Eingang des Gleichstromwandlers 4. Ein Komparator 18 ist vorgesehen für den Vergleich des ermittelten Signals des Leitungsprüfers 17 mit dem Frequenz-Regelsignal des Reglers 15.
  • Wenn das System zur Erzeugung von Brennstoffzellen während des Betriebs bedient wird, wird der Verbraucher 5 mit Strom versorgt und die ermittelten Werte des Ladeniveaus und des Entladeniveaus und der Spannung der Speicherbatterie gehen beim Regler 15 über den Leitungsprüfer 11, den Amperestundenmeter 12 und den Spannungsprüfer in dieser Reihenfolge ein. Der Regler 15 berechnet die Restladung der Speicherbatterie 6 und vergleicht ferner den in einem Speicher 14 gespeicherten Ladungsniveau- Sollwert (ein Wert, größer als 80 % der Restladung) der Speicherbatterie mit einem vorherfestgesetzten Wert für die zulässige Ladespannung entsprechend der Restladung der Speicherbatterie in Abängigkeit vom Regelmuster der in Figur 2 dargestellten zulässigen Grenzlinie E der Lade-Spannung, und der Regler 15 gibt ein Frequenz-Regelsignal, das auf dem Vergleichsergebnis basiert.
  • Dieses Regelsignal wird dem Hilfsregler zugestellt, der zur Regelung der Rohstofförderpumpe 7, des Verbrennungsluftgebläses 8 und des Reaktionsluft-Gebläses gemäß des Frequenz-Regelsignals dient, wodurch die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 3 geregelt wird. Gleichzeitig wird das Frequenz-Regelsignal im Komparator 18 mit dem Ausgangssignal des Leitungsprüfers der Brennstoffzelle 17 verglichen, der Gleichstromwandler 4 mittels des Reglers 16 geregelt, das Vergleichsergebnis als Sollwerteinstellung-Führungsgröße verwendet, und der Ausgangsstrom des Gleichstromwandlers 4 wird variiert, um den Ausgangsstrom der Brennstoffzelle, mit dem der Verbraucher 5 und die Speicherbatterie 6 versorgt werden, in Abhänigigkeit vom Frequenz-Regelsignal zu verändern.
  • In diesem Betriebszustand kann bei steigender Belastung Elektrizität aus der Speicherbatterie 6 entladen werden, um eine Energieknappheit beim Verbraucher 5 auszugleichen. Daraus resultierend sinkt die Restladung unter den Ladungsniveau-Sollwert und die Spannung der Speicherbatterie 6 fällt somit in den Bereich der zulässigen Ladespannung. Demzufolge gibt der Regler 15 das Frequenz- Regelsignal, den Ausgangsstrom des Gleichstromwandlers zu erhöhen, aber den vorherfestgesetzten Wert der zulässigen Ladespannung entsprechend der zulässigen Ladespannung- Grenzlinie E des in Figur 2 dargestellten Regelungsmusters nicht zu überschreiten.
  • Bevor der Strom des Gleichstromwandlers ansteigt wird dem Hilfsregeler 10 das gleiche Frequenz-Signal zugestellt, damit die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle erhöht wird. Hierdurch wird der Ausgangsstrom des Gleichstromwandlers 4 mit zeitlicher Verzögerung, der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle folgend, erhöht.
  • Dieser geregelte Zustand wird fortgesetzt, bis das Ladungsniveau der Speicherbatterie 6 den Sollwert erreicht (ein bestimmer Wert überhalb der Restladung von 80 %), und während dieses Ladevorgangs wird die Wiederaufladung durchgeführt, indem dafür gesorgt wird, daß das vom Regler 15 ausgegebene Frequenz-Regelsignal sich unverzüglich verändert, damit sich der zulässige, vorherfestgesetzte Wert der Ladespannung beim Anstieg des Ladungsniveaus der Speicherbatterie 6 der zulässigen Ladespannung- Grenzlinie E folgend, die durch das Regelungsmuster in Figur 2 gegeben ist, ändert. Dieser Regelungsvorgang wird durch eine der bereits beschriebenen Regelverfahren wie PID-Regelung oder Zweipunktregelung durchgeführt.
  • Erreicht das Ladungsniveau der Speicherbatterie 6 wieder den Sollwert, wird die Ausgangsleistung mittels eines Reglers 5 so geregelt, daß sie wieder auf ihr ursprüngliches Betriebsniveau sinkt. Wird ein obenbeschriebener Gabelstapler nicht äußerlich belastet, wie z.B. während der Zeit einer Unterbrechung des Arbeitsvorgangs wird die Brennstoffzelle geregelt die Aufladung zu unterbrechen, sobald die Speicherbatterie geladen ist.
  • Die obenbeschriebene Ausführungsform stellt folglich ein Regelgerät für ein System zur Erzeugung von hybriden Brennstoffzellen zur Verfügung, das dazu vorgesehen ist, einen Verbraucher mit elektrischer Energie zu versorgen, indem er den Ausgang einer Brennstoffzelle mit einer Speicherbatterie als Backup-Stromversorgung verbindet, wobei das Regelgerät Mittel zur Regelung der Nutzleistung der Brennstoffzelle umfaßt, Mittel zur Regelung des der Brennstoffzelle entnommenen Ausgangsstroms, Mittel zur Ermittlung der Spannung der Speicherbatterie, Mittel zur Ermittlung des Ladungsniveaus der Speicherbatterie und einen Regler zur Regelung des Nutzleistung-Regelmittels und des Ausgangsstrom-Regelmittels in Abhänigigkeit von einem vorherfestgesetzten Wert für eine zulässige Ladespannung entsprechend dem Ladungsniveau der Speicherbatterie und in Abhängigkeit von einen Sollwert für das aufrechtzuerhaltende Ladeniveau, indem der vorherfestgesetzte, zulässige Spannungswert und der Ladungsniveau-Sollwert auf den Ladekurven der Speicherbatterie basierend vorher festgesetzt wurden, wobei Mittel für den Vergleich der Werte mit den ermittelten Werten der Spannung und dem Ladungsniveau der Speicherbatterie in dieser Reihenfolge vom Nachweismittel erhalten werden, und das Vergleichsergebnis dazu dient, ein Signal auf der Ebene zu geben, auf deren Basis das Regelgerät zur Regelung des Nutzleistung-Regelmittels und des Ausgangsstrom-Regelmittels ausgerichtet ist.
  • Durch die Regelung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle, den zulässigen Wert während der Regelung der Ladespannung nicht zu überschreiten, wobei die Speicherbatterie bis zum Sollwert wiederaufgeladen wird, nachdem die Restladung der Speicherbatterie aufgrund einer durch Belastunganstieg bedingten Entladung unter den Sollwert gesunken ist, stellt das obenbeschriebene Regelgerät ein System zur Erzeugung von Brennstoffzellen bereit, das Merkmale besitzt, die besonders wünschenswert sind, wenn es zur Stromversorgung mit starken Belastungsschwankungen verwendet wird, wie beim Gabelstapler, so dar eine völlige Aufladung der Speicherbatterie innerhalb einer kurzen Zeit unter Ladebedingungen möglich ist, die die Leistung der Speicherbatterie nur minimal verschlechtern, die Speicherbatterie folglich auf einem hohen Ladungsniveau hält, das sowohl starken Belastungen gewachsen ist, ohne dabei die Lebensdauer der Speicherbatterie zu verkürzen, als auch den Verbraucher beständig mit Energie versorgt.

Claims (3)

1. Regelgerät für ein System zur Hrzeugung von hybriden Brennstoffzellen, das einen Verbraucher (5) mit Strom versorgt, indem es eine Speicherbatterie (6) als Notstromversorgung mit dem Ausgang einer Brennstoff Zelle (3) verbindet, wobei das Regelgerät Mittel (10) zur Regelung der Nutzleistung der Brennstoffzelle (3), Mittel (12) zur Feststellung der Restladung der Batterie (6) und Mittel (15) zur Bereitstellung einem vorherbestimmten Sollwerts des Ladevermögens der Batterie (6) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner Mittel (4) zur Regelung des Ausgangestroms, der der Brennstoffzelle (3) entnommen wird, Mittel (13) zur Ermittlung der Spannung der Speicherbatterie (6), ein Regelgerät (15) zur Regelung des Nutzleistung-Regelmittels (10) und des Ausgangsstroms- Regelmittels (4) umfaßt, in Abhängigkeit von voherfestgesetzten Werten zulässiger Ladespannungen, die als Funktion der Restladung der Batterie (6) im Regelgerät (14,15) gespeichert sind, und in Abhängigkeit vom aufrechtzuerhaltenden Soll- Ladevermögen, wobei die vorherfeßtgesetzten zulässigen Spannungswerte und das Soll-Ladevermögen auf den Ladekurven der Speicherbatterie (6) basierend vorher festgesetzt werden, und Mittel (15) zum Vergleichen der Werte mit den durch die Nachweismittel (12,13) erhaltenen Werte der Batteriespannung und der Restladung, wobei das Vergleichsergebnis dazu dient, ein Signal auf der Ebene bereitzustellen, auf deren Basis das Regelgerät (15) zur Regelung des Nutzleistung-Regelmittels (10) und des Ausgangsstrom-Regelmittels (4) ausgerichtet ist, um die Ladespannung der Batterie auf dem höchsten Niveau zu halben entsprechend den gespeicherten Spannungswerten als eine Funktion der effektiven Ladung der Batterie (6), indem eine Verschlechterung der Batterie (6) dadurch vermieden wird, daß die Restladung schnellst möglich auf den Sollwert gebracht wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichstromwandler (4) als ein Ausgangsstrom-Regelmittel für die Brennstoffzelle (3) vorgesehen ist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nutzleistung-Regelmittel (10) für die Brennstoffzelle (3) die Versorgung der Brennstoffzelle (3) mit einem Rohstoff und dessen Verbrennung regelt, in Abhänigigkeit von einem in einem Komparator durchgeführten Vergleich der ermittelten Spannungs- und Ladungsniveauwerte der Speicherbatterie (6) mit der zulässigen Ladespannung und dem Soll-Ladeniveau.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240247A1 (de) * 2002-08-31 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Leistungsgeregelte Brennstoffzelle

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5023150A (en) * 1988-08-19 1991-06-11 Fuji Electric Co., Ltd. Method and apparatus for controlling a fuel cell
US5115183A (en) * 1989-11-13 1992-05-19 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Battery charging system for motor-generator
JPH0451466A (ja) * 1990-06-20 1992-02-19 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システムの出力制御装置
GB2250130B (en) * 1990-11-23 1995-02-22 Vickers Shipbuilding & Eng Application of fuel cells to power generation systems
US5332630A (en) * 1991-11-04 1994-07-26 Hsu Michael S On-board recharging system for battery powered electric vehicles
JP2989353B2 (ja) * 1991-11-29 1999-12-13 三洋電機株式会社 ハイブリッド燃料電池システム
FR2709873B1 (fr) * 1993-09-06 1995-10-20 Imra Europe Sa Générateur de tension à pile à combustible.
DE4338178C2 (de) * 1993-11-09 2003-04-30 Aeg Energietechnik Gmbh Anordnung zur Überwachung des Zustands von Brennstoffzellen-Modulen
JP2979939B2 (ja) 1993-12-27 1999-11-22 株式会社日立製作所 二次電池システムの運転方法
USRE39908E1 (en) 1993-12-27 2007-11-06 Hitachi, Ltd. Secondary battery power storage system
GB9412073D0 (en) * 1994-06-16 1994-08-03 British Gas Plc Method of operating a fuel cell
JP3050073B2 (ja) * 1994-12-22 2000-06-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車用発電制御装置
US6380637B1 (en) 1996-09-19 2002-04-30 Ztek Corporation Off-board station and an electricity exchanging system suitable for use with a mobile vehicle power system
US5858568A (en) * 1996-09-19 1999-01-12 Ztek Corporation Fuel cell power supply system
US7195663B2 (en) * 1996-10-30 2007-03-27 Idatech, Llc Hydrogen purification membranes, components and fuel processing systems containing the same
US5899175A (en) * 1997-03-14 1999-05-04 Procyon Power Systems, Inc. Hybrid electric-combustion power plant
US6209494B1 (en) 1997-03-14 2001-04-03 Procyon Power Systems, Inc. Hybrid fuel-cell electric-combustion power system using complete pyrolysis
WO1998056058A1 (de) * 1997-06-06 1998-12-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennstoffzelle-methanolreformer mit einem energiespeicher und verfahren zur steuerung des energieflusses des systems
US6030718A (en) * 1997-11-20 2000-02-29 Avista Corporation Proton exchange membrane fuel cell power system
WO1999045607A1 (en) 1998-03-03 1999-09-10 Celltech Power, Llc A carbon-oxygen electricity-generating unit
DE19810468A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Daimler Chrysler Ag Schaltungsanordnung zur elektrischen Energieversorgung eines Netzes, das eine Brennstoffzelle sowie eine Akkumulatoranordnung aufweist
JP4464474B2 (ja) * 1998-06-25 2010-05-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム、燃料電池車両及び燃料電池制御方法
US6180272B1 (en) * 1998-08-20 2001-01-30 Lucent Technologies Inc. System and method for automatically providing fuel to a fuel cell in response to a power failure in a primary power system
US6638652B1 (en) * 1998-10-02 2003-10-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell control apparatus
EP1055545B1 (de) 1999-05-26 2004-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid Kraftfahrzeug mit eingebauten Brennstoffzellen und Steuerverfahren dafür
JP4550955B2 (ja) * 1999-06-09 2010-09-22 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
US6979507B2 (en) * 2000-07-26 2005-12-27 Idatech, Llc Fuel cell system controller
BR0012768A (pt) 1999-07-27 2002-04-02 Idatech Llc Sistema de células de combustìvel
JP3475869B2 (ja) * 1999-09-17 2003-12-10 松下電器産業株式会社 高分子電解質型燃料電池とその特性回復方法
US6383670B1 (en) * 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
US6379826B1 (en) 1999-11-18 2002-04-30 Plug Power Inc. Regulating a fuel cell powered heating system
US6428917B1 (en) * 1999-12-27 2002-08-06 Plug Power Inc. Regulating the maximum output current of a fuel cell stack
US6835481B2 (en) * 2000-03-29 2004-12-28 Idatech, Llc Fuel cell system with load management
KR20030020271A (ko) * 2000-04-18 2003-03-08 셀테크 파워, 인크. 전기화학 장치 및 에너지 변환 방법
JP4545285B2 (ja) 2000-06-12 2010-09-15 本田技研工業株式会社 燃料電池車両の起動制御装置
JP2004512633A (ja) * 2000-09-14 2004-04-22 シーメンス　アクチエンゲゼルシヤフト 燃料電池を作動させる方法と燃料電池設備
DE10056429A1 (de) * 2000-11-14 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems
KR20020053360A (ko) * 2000-12-27 2002-07-05 이계안 연료전지 자동차의 과전류 방지장치 및 방법
US6824905B2 (en) * 2001-01-15 2004-11-30 Casio Computer Co., Ltd. Power supply system and device driven by power supply system
US20030070850A1 (en) * 2001-02-16 2003-04-17 Cellex Power Products, Inc. Hybrid power supply apparatus for battery replacement applications
JP4294884B2 (ja) * 2001-04-05 2009-07-15 本田技研工業株式会社 燃料電池電源装置
US6649290B2 (en) 2001-05-11 2003-11-18 Cellex Power Products, Inc. Fuel cell thermal management system and method
US6559621B2 (en) 2001-05-21 2003-05-06 Cellex Power Products, Inc. Hybrid energy storage device charge equalization system and method
US6534950B2 (en) 2001-05-25 2003-03-18 Cellex Power Products, Inc. Hybrid power supply control system and method
WO2003001617A2 (en) * 2001-06-25 2003-01-03 Celltech Power, Inc. Electrode layer arrangements in an electrochemical device
WO2003044887A2 (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Celltech Power, Inc. An electrochemical system and methods for control thereof
US6555989B1 (en) 2001-11-27 2003-04-29 Ballard Power Systems Inc. Efficient load-following power generating system
US6841275B2 (en) 2001-12-14 2005-01-11 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for controlling voltage from a fuel cell system
US7144646B2 (en) 2001-12-14 2006-12-05 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for multiple mode control of voltage from a fuel cell system
US6573682B1 (en) 2001-12-14 2003-06-03 Ballard Power Systems Inc. Fuel cell system multiple stage voltage control method and apparatus
JP2005513722A (ja) * 2001-12-14 2005-05-12 バラード パワー システムズ インコーポレイテッド ハイブリッド燃料電池システムの制御
JP2005523568A (ja) * 2002-04-22 2005-08-04 プロトン　エネルギー　システムズ，インク． モジュール電源を供給する方法および装置
CA2486179A1 (en) 2002-05-16 2003-11-27 Ballard Power Systems Inc. Electric power plant with adjustable array of fuel cell systems
DE10223117B4 (de) * 2002-05-24 2014-04-30 Nucellsys Gmbh Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Energieversorgung eines elektrischen Antriebs mit einem hybriden Energieversorgungssystem in einem Fahrzeug
NL1020965C2 (nl) * 2002-06-28 2004-01-13 Tno Biobrandstofcel.
DE10233821A1 (de) 2002-07-25 2004-02-05 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Energieversorgung einer wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor aufweisenden, mobilen Vorrichtung mit einem hybriden Energiesystem, das ein Brennstoffzellensystem und ein dynamisches Energiesystem enthält
JP4248286B2 (ja) * 2002-08-02 2009-04-02 富士フイルム株式会社 燃料電池システム、燃料パック、カメラ、カメラ付き携帯電話、及び携帯端末
US7632583B2 (en) * 2003-05-06 2009-12-15 Ballard Power Systems Inc. Apparatus for improving the performance of a fuel cell electric power system
US6838923B2 (en) 2003-05-16 2005-01-04 Ballard Power Systems Inc. Power supply and ultracapacitor based battery simulator
US7419734B2 (en) * 2003-05-16 2008-09-02 Ballard Power Systems, Inc. Method and apparatus for fuel cell systems
US7943270B2 (en) * 2003-06-10 2011-05-17 Celltech Power Llc Electrochemical device configurations
WO2004112175A2 (en) * 2003-06-10 2004-12-23 Celltech Power, Inc. Oxidation facilitator
US20060040167A1 (en) * 2003-10-16 2006-02-23 Celltech Power, Inc. Components for electrochemical devices including multi-unit device arrangements
US20040265656A1 (en) * 2003-06-30 2004-12-30 Nokia Corporation Electricity generation system comprising a fuel cell
JP2005129252A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US7316242B2 (en) 2004-02-12 2008-01-08 Proton Energy Systems, Inc Hydrogen storage system and method of operation thereof
US20050181244A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Proton Energy Systems, Inc. Regenerative fuel cell system and method of operation thereof
JP3827709B2 (ja) 2004-03-18 2006-09-27 松下電器産業株式会社 電力システムおよびその管理方法
US20050218199A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Crevier Robert W Video Postcard
US7521138B2 (en) 2004-05-07 2009-04-21 Ballard Power Systems Inc. Apparatus and method for hybrid power module systems
US7842428B2 (en) 2004-05-28 2010-11-30 Idatech, Llc Consumption-based fuel cell monitoring and control
US8277997B2 (en) 2004-07-29 2012-10-02 Idatech, Llc Shared variable-based fuel cell system control
NL1026910C2 (nl) * 2004-08-25 2006-02-28 E Traction Europe Bv Voertuig en vermogenseenheid daarvoor.
DE102005010399B4 (de) * 2005-03-07 2010-08-05 Airbus Deutschland Gmbh Luftfahrzeug mit einem Brennstoffzellen-Notsystem und Verfahren zur außenluftunabhängigen Energie-Notversorgung
US7691502B2 (en) * 2005-03-15 2010-04-06 Jadoo Power Systems, Inc. Modular fuel cell power system, and technique for controlling and/or operating same
US7275019B2 (en) * 2005-05-17 2007-09-25 Dell Products L.P. System and method for information handling system thermal diagnostics
JP4947481B2 (ja) * 2005-06-21 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
WO2007037392A1 (ja) * 2005-09-29 2007-04-05 Micro Silitron Inc. 燃料電池単位セル、燃料電池単位セルアレイ、燃料電池モジュール及び燃料電池システム
US20070087232A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Robin Curtis M Capacitor hybrid fuel cell power generator
US20070087241A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 General Hydrogen Corporation Fuel cell power pack
US20070087239A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 General Hydrogen Corporation Fuel cell fluid management system
US20070114850A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Relion, Inc. Power system and method for supplying electrical power to a load
US20070248851A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Andrew Paul Wallace Fuel cell power system having dock-type device, and technique for controlling and/or operating same
US7887958B2 (en) 2006-05-15 2011-02-15 Idatech, Llc Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
JP5094058B2 (ja) * 2006-06-30 2012-12-12 三洋電機株式会社 電源システム
US7977911B2 (en) * 2007-02-08 2011-07-12 O2 Micro, Inc. Power supply topology
DE102007014617A1 (de) * 2007-03-23 2008-09-25 Forschungszentrum Jülich GmbH Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Regelung eines Brennstoffzellensystems
JP5336791B2 (ja) * 2007-10-23 2013-11-06 セイコーインスツル株式会社 電源装置
MX2011013358A (es) 2009-06-12 2012-01-20 Ida Tech Llc Sistemas y metodos para controlar independientemente la operacion de pilas de celulas energeticas y sistemas de celulas energeticas que incorporan los mismos.
US20130241464A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Fuel cell hybrid system and method for charging rechargeable battery thereof
CN102862491B (zh) * 2012-09-28 2014-09-03 引峰新能源科技（上海）有限公司 紧凑型燃料电池电源***
CN102881956B (zh) * 2012-09-28 2014-07-23 引峰新能源科技（上海）有限公司 燃料电池混合电源能量管理方法
EP3001548B1 (de) * 2014-09-29 2019-07-03 Airbus Operations GmbH Notstromversorgungssystem, Flugzeug mit einem solchen Notstromversorgungssystem und Verfahren zur Bereitstellung zumindest von elektrischer Energie und hydraulischer Energie in einem Notfall in einem Flugzeug
CN109565065B (zh) 2016-06-06 2022-11-01 燃料电池能有限公司 用于支持电网的燃料电池负载循环
JP6310511B2 (ja) * 2016-07-19 2018-04-11 本田技研工業株式会社 燃料電池車両の運転方法
CN108146290A (zh) * 2018-02-09 2018-06-12 东莞深圳清华大学研究院创新中心 一种充电***及其控制方法
FI3648276T3 (fi) * 2018-10-29 2023-06-09 Abb Schweiz Ag Tasajännitejakelujärjestelmän ohjaaminen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5344386B2 (de) * 1974-06-10 1978-11-28
US3996579A (en) * 1975-11-26 1976-12-07 Dahl Ernest A Battery electrolyte level indicator
US4329406A (en) * 1981-03-27 1982-05-11 Dahl Ernest A Specific gravity transducer and battery performance indicator
US4424491A (en) * 1981-05-20 1984-01-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automatic voltage imbalance detector
US4436793A (en) * 1982-09-29 1984-03-13 Engelhard Corporation Control system for hydrogen generators
US4650729A (en) * 1984-08-10 1987-03-17 Nissan Motor Co., Ltd. Electric power source device
JPS6217958A (ja) * 1985-07-16 1987-01-26 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池発電システムの制御装置
US4677037A (en) * 1985-07-25 1987-06-30 Fuji Electric Company, Ltd. Fuel cell power supply
JPS62296724A (ja) * 1986-06-16 1987-12-24 富士電機株式会社 燃料電池電源装置
JPS6348768A (ja) * 1986-08-14 1988-03-01 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置
JPH0831328B2 (ja) * 1987-05-08 1996-03-27 富士電機株式会社 燃料電池発電装置
JPS63289773A (ja) * 1987-05-20 1988-11-28 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10240247A1 (de) * 2002-08-31 2004-03-18 Daimlerchrysler Ag Leistungsgeregelte Brennstoffzelle

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01211860A (ja) 1989-08-25
EP0334474A2 (de) 1989-09-27
EP0334474A3 (en) 1990-10-24
US4883724A (en) 1989-11-28
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