WO2024132938A1 - Method for carrying out a re-humidification measure of a fuel cell stack - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method (200) for carrying out a re-humidification measure of a fuel cell stack (10) of a fuel cell assembly (1), preferably of a fuel cell vehicle. While the fuel cell assembly (1) is being operated, the quality of humidity of the fuel cell stack (10) is ascertained, said quality of humidity representing the degree of dryness of at least one region of the fuel cell stack (10), the quality of humidity is used in order to decide to what extent the re-humidification measure of the at least one fuel cell stack (10) region twhich is too dry is carried out and/or should be carried out, and the re-humidification measure is carried out by actively influencing an electric current which is generated and/or can be generated by the fuel cell stack (10).

Description

Beschreibung Description

Titel Title

Verfahren zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels Method for performing a rehumidification measure of a fuel cell stack

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels eines Brennstoffzellenaggregats, bevorzugt eines Brennstoffzellenfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellenaggregat, ein Brennstoffzellensystem und ein Brennstoffzellenfahrzeug. The invention relates to a method for carrying out a rehumidification measure of a fuel cell stack of a fuel cell unit, preferably of a fuel cell vehicle. The invention further relates to a fuel cell unit, a fuel cell system and a fuel cell vehicle.

Stand der Technik State of the art

In einer Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenaggregats (stationär oder mobil) z. B. eines Brennstoffzellensystems bspw. eines Brennstoffzellenfahrzeugs erfolgt eine elektrochemische Wandlung zweier Reaktanten zweier Betriebsmedien in elektrische Energie und Wärme. Hierbei umfasst die Brennstoffzelle zumindest eine Membran-Elektroden-Einheit (MEA: Membrane Electrode Assembly). In der Regel ist die Brennstoffzelle mit einer Vielzahl von in einem Stapel angeordneter Membran-Elektroden-Einheiten und dazwischen angeordneter Bipolarplatten ausgebildet (Brennstoffzellenstapel bzw. Stack mit einer Mehrzahl von Einzel-Brennstoffzellen). In a low-temperature polymer electrolyte fuel cell of a fuel cell unit (stationary or mobile), e.g. a fuel cell system, e.g. a fuel cell vehicle, an electrochemical conversion of two reactants of two operating media into electrical energy and heat takes place. The fuel cell comprises at least one membrane electrode unit (MEA: Membrane Electrode Assembly). The fuel cell is usually designed with a large number of membrane electrode units arranged in a stack and bipolar plates arranged between them (fuel cell stack or stack with a plurality of individual fuel cells).

Aufgabenstellung Task

Brennstoffzellenstapel sollten feucht bis so feucht wie möglich betrieben werden, um deren ohmsche Widerstände zu reduzieren, allerdings nicht derart nass, dass sie partiell fluten. Aus manchen Betriebszuständen eines Brennstoffzellenstapels, zu hoher Temperatur, Überlast, Umweltbedingungen, mit der vergehenden Zeit und/oder aufgrund einer langen Stillstandsphase etc. eines Brennstoffzellenaggregats kann es vorkommen, dass der Brennstoffzellenstapel zu trocken ist und seine Effizienz dadurch reduziert ist. Zu trockene Brennstoffzellenstapel können zu irreversibler Degradation seiner Membran-Elektroden-Einheiten führen. - Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Wiederbefeuchten eines Brennstoffzellenstapels anzugeben. Fuel cell stacks should be operated moist or as moist as possible in order to reduce their ohmic resistance, but not so wet that they partially flood. Due to certain operating conditions of a fuel cell stack, too high temperature, overload, environmental conditions, with the passage of time and/or due to a long downtime phase etc. of a fuel cell unit, it can happen that the fuel cell stack is too dry and its efficiency is therefore reduced. Fuel cell stacks that are too dry can lead to irreversible degradation of their membrane electrode units. - It is an object of the invention to provide a method for re-moistening a fuel cell stack.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Verfahren zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels eines Brennstoffzellenaggregats, bevorzugt eines Brennstoffzellenfahrzeugs; sowie mittels eines Brennstoffzellenaggregats, eines Brennstoffzellensystems oder eines Brennstoffzellenfahrzeugs gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung. The object of the invention is achieved by a method for carrying out a rehumidification measure of a fuel cell stack of a fuel cell unit, preferably a fuel cell vehicle; and by means of a fuel cell unit, a fuel cell system or a fuel cell vehicle. - Advantageous developments, additional features and/or advantages of the invention emerge from the dependent claims and the following description.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt während eines Betriebs des Brennstoffzellenaggregats ein Feuchtegütemaß des Brennstoffzellenstapels ermittelt, welches einen Trocknungsgrad wenigstens eines Bereichs des Brennstoffzellenstapels repräsentiert, und anhand dieses Feuchtegütemaßes wird entschieden, inwieweit die Wiederbefeuchtungsmaßnahme des wenigstens einen, zu trockenen Bereichs des Brennstoffzellenstapels durchgeführt werden soll und/oder durchgeführt wird, wobei die Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch eine bevorzugt aktive Beeinflussung eines vom Brennstoffzellenstapel generierbaren und/oder generierten elektrischen Stroms erfolgt. In the method according to the invention, a moisture quality measure of the fuel cell stack is preferably determined during operation of the fuel cell unit, which represents a degree of dryness of at least one area of the fuel cell stack, and based on this moisture quality measure, it is decided to what extent the re-moistening measure of the at least one area of the fuel cell stack that is too dry should be carried out and/or is carried out, wherein the re-moistening measure is carried out by preferably actively influencing an electrical current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack.

Durch das Feuchtegütemaß kann eine Notwendigkeit einer Wiederbefeuchtung des Brennstoffzellenstapels einfach und zuverlässig detektiert und durchgeführt werden. Hierdurch ergibt sich eine höhere Effizienz (Leistungsfähigkeit, Lebensdauer etc.) des Brennstoffzellenstapels, ein niedrigerer Wasserstoff-Verbrauch, eine geringere Wärmeentwicklung etc. Ferner können trockenen bzw. zu trockenen Betriebsbedingungen des Brennstoffzellenstapels entgegengewirkt werden. Während einer Dauer der Wiederbefeuchtungsmaßnahme ist der durch den Brennstoffzellenstapel generierbare und/oder generierte Strom deutlich reduzierbar bzw. wird deutlich reduziert, ist der Strom intermittierend erzeugbar bzw. wird erzeugt, und/oder der Strom weist gegenüber einer Dauer unmittelbar vor und/oder unmittelbar nach der Wiederbefeuchtungsmaßnahme ein globales Minimum auf. The moisture quality measure can be used to easily and reliably detect and carry out the need to re-humidify the fuel cell stack. This results in higher efficiency (performance, service life, etc.) of the fuel cell stack, lower hydrogen consumption, lower heat generation, etc. Furthermore, dry or too dry operating conditions of the fuel cell stack can be counteracted. During a period of the rehumidification measure, the current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack can be significantly reduced or is significantly reduced, the current can be generated or is generated intermittently, and/or the current has a global minimum compared to a period immediately before and/or immediately after the rehumidification measure.

Bei im Wesentlichen vergleichbar angeforderten Betriebsbedingungen, kann eine vom Brennstoffzellenstapel während einer/der Dauer der Wiederbefeuchtungsmaßnahme in einer Zeiteinheit durchschnittlich erzeugte elektrische Ladung geringer sein, als eine vom Brennstoffzellenstapel in der gleichen Zeiteinheit durchschnittlich erzeugte elektrische Ladung während eines Vergleichszeitraums zeitlich vor, nach oder bei dem Ermitteln der Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch das Feuchtegütemaß. Under essentially comparable required operating conditions, an average electrical charge generated by the fuel cell stack during a/the duration of the rehumidification measure in a unit of time may be lower than an average electrical charge generated by the fuel cell stack in the same unit of time during a comparison period before, after or when determining the rehumidification measure by the moisture quality measure.

Die während der Dauer der Wiederbefeuchtungsmaßnahme durchschnittlich in der Zeiteinheit erzeugte Ladung kann ca.: 75%, 70%, 65%, 60%, 57,5%, 55%, 52,5%, 50%, 49%, 48%, 47%, 46%, 45% oder weniger der vom Brennstoffzellenstapel erzeugten Ladung für die gleiche Zeiteinheit während des Vergleichszeitraums betragen. Die jeweilige Zeiteinheit kann z. B. ca.: 0,1s, 0,2s, 0,25s, 0,5s, 1 ,0s, 2s, 3s, 4s, 5s, 6s, 7s, 8s, 9s, 10s oder mehr betragen. The charge generated on average per unit time during the duration of the rewetting measure may be approximately: 75%, 70%, 65%, 60%, 57.5%, 55%, 52.5%, 50%, 49%, 48%, 47%, 46%, 45% or less of the charge generated by the fuel cell stack for the same unit time during the comparison period. The respective unit time may be, for example, approximately: 0.1s, 0.2s, 0.25s, 0.5s, 1,0s, 2s, 3s, 4s, 5s, 6s, 7s, 8s, 9s, 10s or more.

Der vom Brennstoffzellenstapel generierbare und/oder generierte Strom kann während einer/der Dauer der Wiederbefeuchtungsmaßnahme wenigstens in eine Strom-an-Phase und eine reduzierte Strom-an-Phase, in welchem der generierbare und/oder generierte Strom geringer als in der Strom-an-Phase ist, auftrennbar sein bzw. wird entsprechend aufgetrennt. Ferner kann der vom Brennstoffzellenstapel generierbare und/oder generierte Strom während einer/der Dauer der Wiederbefeuchtungsmaßnahme wenigstens in eine Strom-an-Phase und eine Strom-aus-Phase, in welchem der generierbare und/oder generierte Strom gegenüber der Strom-an-Phase abgeschaltet ist, auftrennbar sein bzw. wird entsprechend aufgetrennt. The current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack can be separated or is separated accordingly during the duration of the rehumidification measure into at least one current-on phase and one reduced current-on phase, in which the current that can be generated and/or is generated is lower than in the current-on phase. Furthermore, the current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack can be separated or is separated accordingly during the duration of the rehumidification measure into at least one current-on phase and one current-off phase, in which the current that can be generated and/or is generated is switched off compared to the current-on phase.

Das Verfahren fördert in einer Strom-an-Phase Wasser in ein Ionomer des Brennstoffzellenstapels. In einer darauf unmittelbar folgenden reduzierten Strom- an-Phase bzw. Strom-aus-Phase hat das Ionomer Zeit, sich an das neu hinzugekommene Wasser anzupassen/relaxieren, was eine gewisse Zeit benötigt. Derart kann eine Befeuchtung des Brennstoffzellenstapels mit solchen Strom-Phasen besser erfolgen als bei einem kontinuierlichen Hochstrom. The process pumps water into an ionomer of the fuel cell stack in a current-on phase. In a reduced current-on phase that immediately follows, During the on-phase or power-off-phase, the ionomer has time to adjust to/relax to the newly added water, which takes a certain amount of time. In this way, the fuel cell stack can be humidified better with such current phases than with a continuous high current.

Während einer reduzierten Strom-an-Phase bzw. einer Strom-aus-Phase kann ein fehlender Strom aus einer Batterie bezogen werden und/oder das Brennstoffzellenaggregat während der Wiederbefeuchtungsmaßnahme mit verminderter Leistung betrieben werden. Hierbei kann der vom Brennstoffzellenstapel intermittierend erzeugte Strom in einer Batterie zwischengepuffert und aus dieser im Wesentlichen kontinuierlich entnommen werden. During a reduced power-on phase or a power-off phase, a missing power can be drawn from a battery and/or the fuel cell unit can be operated at reduced power during the rehumidification measure. The power intermittently generated by the fuel cell stack can be buffered in a battery and drawn from it essentially continuously.

Eine Strom-an-Phase kann ca.: 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s oder länger dauern. Eine reduzierte Strom-an- Phase oder eine Strom-aus-Phase kann ca.: 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s oder länger dauern. Eine Anzahl der reduzierten Strom-an-Phasen oder der Strom-aus-Phasen kann ca. fünf, sieben, zehn, 15, 20, 25, 30 oder mehr betragen. Analog dazu verhalten sich die Strom- an-Phasen. A power-on phase can last approximately: 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s or longer. A reduced power-on phase or a power-off phase can last approximately: 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s or longer. A number of reduced power-on phases or power-off phases can be approximately five, seven, ten, 15, 20, 25, 30 or more. The current-on phases behave analogously.

Der Brennstoffzellenstapel kann in wenigstens einer, einer Mehrzahl, einer Vielzahl oder im Wesentlichen aller seiner Strom-an-Phasen ca.: 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92,5%, 95%, 97,5%, 98%, 99% oder 100% seiner aktuellen Maximalleitung erbringen. Ferner kann der Brennstoffzellenstapel dabei in wenigstens einer reduzierten Strom-an-Phase ca.: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% oder 60% seiner aktuellen Maximalleitung erbringen. Des Weiteren kann der Brennstoffzellenstapel dabei in einer Strom-aus-Phase ca.: 0%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4% oder 5% seiner aktuellen Maximalleitung erbringt. The fuel cell stack can deliver approximately 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92.5%, 95%, 97.5%, 98%, 99% or 100% of its current maximum power in at least one, a plurality, a multiplicity or substantially all of its power-on phases. Furthermore, the fuel cell stack can deliver approximately 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% or 60% of its current maximum power in at least one reduced power-on phase. Furthermore, the fuel cell stack can deliver approximately 0%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4% or 5% of its current maximum power in a power-off phase.

Wenn man z. B. einen Luftvolumenfluss in der Kathodenversorgung ganz ausschaltet, hat man in einer reduzierten Strom-an-Phase sogar 0%, also gar keinen Strom (dies kann auch als eine Strom-aus-Phase betrachtet werden). Bei Luftvolumenflüssen größer Null können dann andere LeistungspunkteAbereiche in den reduzierten Strom-an-Phasen entstehen. Hier hat man ferner z. B. durch eine Steuerung einer Spannung über eine Elektronik die Möglichkeit, den Leistungs- punktAbereich zu variieren. If, for example, you completely switch off an air volume flow in the cathode supply, you even have 0% in a reduced current-on phase, i.e. no current at all (this can also be considered a current-off phase). With air volume flows greater than zero, other power point ranges can then arise in the reduced current-on phases. Here, you also have, for example, a Controlling a voltage via electronics provides the ability to vary the power point range.

Ein Herunterfahren (reduzierte Strom-an-Phase(n)) oder ein Abschalten (Strom- aus-Phase(n)) des Brennstoffzellenstapels kann bei einem aktivierten Stromfluss des Brennstoffzellenstapels erfolgen. Hierbei kann insbesondere ein Luftvolumenfluss in die Kathode des Brennstoffzellenstapels ausgeschaltet werden. Hierdurch wird eine weitere Trocknung der Kathode verhindert und schädliche hohe Potentiale können vermieden werden (Sauerstoffverarmung, oxygen depletion). A shutdown (reduced current-on phase(s)) or a shutdown (current-off phase(s)) of the fuel cell stack can take place when the current flow of the fuel cell stack is activated. In particular, an air volume flow into the cathode of the fuel cell stack can be switched off. This prevents further drying of the cathode and harmful high potentials can be avoided (oxygen depletion).

Das Feuchtegütemaß kann aus einem elektrischen Hochfrequenzwiderstand wenigstens eines Abschnitts des Brennstoffzellenstapels; durch ein Überwachen wenigstens eines Betriebsparameters, insbesondere einer Zellspannung, des Brennstoffzellenstapels oder des Brennstoffzellenaggregats; und/oder durch einen Vergleich wenigstens einer Zellspannung des Brennstoffzellenstapels mit einer hinterlegten Zellspannung ermittelt werden. The moisture quality measure can be determined from an electrical high-frequency resistance of at least one section of the fuel cell stack; by monitoring at least one operating parameter, in particular a cell voltage, of the fuel cell stack or the fuel cell unit; and/or by comparing at least one cell voltage of the fuel cell stack with a stored cell voltage.

Prinzipiell kann der Strom ((reduzierte) Strom-an-Phase), der Hochfrequenzwiderstand, die Zellspannung und/oder der bzw. die Betriebsparameter z. B. gemessen (bevorzugt), detektiert, sensiert, diagnostiziert (Kl: Künstliche Intelligenz) und/oder oder durch ein Modell (physikalisch, Kl- oder hybridbasiert) bestimmt werden. Dabei soll der Begriff Zellspannung nicht nur eine Zellspannung einer Einzelzelle, sondern auch die elektrische (Zell-)Spannung einer Mehrzahl, einer Vielzahl oder von allen Einzelzellen des Brennstoffzellenstapels mitumfassen. - Der Abschnitt des Brennstoffzellenstapels kann dabei eine einzige, eine Mehrzahl, eine Vielzahl oder sämtliche Einzelzellen des Brennstoffzellenstapels umfassen. Dies gilt analog für die Zellspannung und/oder den wenigstens einen (anderen) Betriebsparameter des Brennstoffzellenaggregats bzw. des Brennstoffzellenstapels. In principle, the current ((reduced) current-on phase), the high-frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter(s) can be measured (preferably), detected, sensed, diagnosed (Cl: artificial intelligence) and/or determined by a model (physical, Kl- or hybrid-based). The term cell voltage should not only include the cell voltage of an individual cell, but also the electrical (cell) voltage of a plurality, a multiplicity or all of the individual cells of the fuel cell stack. - The section of the fuel cell stack can include a single, a plurality, a multiplicity or all of the individual cells of the fuel cell stack. This applies analogously to the cell voltage and/or the at least one (other) operating parameter of the fuel cell unit or the fuel cell stack.

Der Hochfrequenzwiderstand, die Zellspannung und/oder der Betriebsparameter kann jeweils als ein singulärer, periodischer, diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Wert, als eine Ableitung und/oder als ein Integral zum Ermitteln in das Feuchtegütemaß einfließen. Geht der Hochfrequenzwiderstand, die Zellspan- nung und/oder der Betriebsparameter als eine Ableitung ein, so kann dies eine erste und/oder auch eine Ableitung höherer Ordnung sein. Das ist ggf. auf ein Integral übertragbar. The high frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter can be included as a singular, periodic, discontinuous or continuous value, as a derivative and/or as an integral to determine the moisture quality measure. If the high frequency resistance, the cell voltage If the voltage and/or the operating parameter is used as a derivative, this can be a first and/or a higher order derivative. This can be transferred to an integral if necessary.

Der Betriebsparameter kann einer eines Brennstoffzellensystems, des Brennstoffzellenaggregats, des Brennstoffzellenstapels, einer Anodenversorgung, einer Kathodenversorgung, eines Feuchteübertragers und/oder einer Kühlmediumversorgung sein. - Ein Betriebsparameter kann z. B. eine elektrische Spannung, ein elektrischer Strom (abseits der (reduzierten) Strom-an-Phase(n), Strom-aus- Phase(n)), eine elektrische Stromdichte, ein Verhältnis von Spannung zu Strom etc. des Brennstoffzellenstapels, insbesondere des wenigstens einen Abschnitts des Brennstoffzellenstapels, sein. Ferner kann ein Betriebsparameter ein Gasdruck, ein Gasvolumenfluss, eine Gasfeuchte, eine Stöchiometrie, ein Medienstrom, ein Massenstrom und/oder eine Temperatur etc. anodenseitig und/oder kathodenseitig des Brennstoffzellenstapels sein. The operating parameter can be one of a fuel cell system, the fuel cell unit, the fuel cell stack, an anode supply, a cathode supply, a moisture exchanger and/or a cooling medium supply. - An operating parameter can be, for example, an electrical voltage, an electrical current (apart from the (reduced) current-on phase(s), current-off phase(s)), an electrical current density, a ratio of voltage to current, etc. of the fuel cell stack, in particular of at least one section of the fuel cell stack. Furthermore, an operating parameter can be a gas pressure, a gas volume flow, a gas humidity, a stoichiometry, a media flow, a mass flow and/or a temperature, etc. on the anode side and/or cathode side of the fuel cell stack.

Darüber hinaus ist es möglich, einen Betriebsparameter abseits der Anode und/oder der Kathode anzuwenden, z. B. einen einer Anodenversorgung, einer Kathodenversorgung, des Feuchteübertragers, der Kühlmediumversorgung (Kühlmitteltemperatur) etc. des Brennstoffzellenaggregats. Ferner kann aufgrund einer Triggerung durch eine Systemgröße (z. B. deren Wert) ein Wert des Hochfrequenzwiderstands, der Zellspannung und/oder des Betriebsparameters ermittelt werden. So ist z. B. eine Lastanforderung an das Brennstoffzellenaggregat, eine Leistung des Brennstoffzellenaggregats etc. heranziehbar. In addition, it is possible to use an operating parameter away from the anode and/or the cathode, e.g. one of an anode supply, a cathode supply, the moisture exchanger, the coolant supply (coolant temperature) etc. of the fuel cell unit. Furthermore, a value of the high-frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter can be determined based on a triggering by a system variable (e.g. its value). For example, a load requirement for the fuel cell unit, a power of the fuel cell unit etc. can be used.

Das ermittelte Feuchtegütemaß des Brennstoffzellenstapels kann in einem einfachen Fall aus wenigstens einem einzigen Wert des Hochfrequenzwiderstands, der Zellspannung und/oder des Betriebsparameters ermittelt werden. Bevorzugt kommt hierfür jedoch ein diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Werteverlauf des Hochfrequenzwiderstands, der Zellspannung und/oder des Betriebsparameters zur Anwendung. In a simple case, the moisture quality measure of the fuel cell stack can be determined from at least one single value of the high-frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter. Preferably, however, a discontinuous or continuous value profile of the high-frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter is used for this purpose.

Beim Ermitteln des Feuchtegütemaßes kann eine Differenzbildung zweier Werte des Hochfrequenzwiderstands, der Zellspannung und/oder des Betriebsparameters angewendet werden. So kann die arbiträre oder notwendige Wiederbefeuch- tungsmaßnahme bei einem Überschreiten oder einem Unterschreiten eines Differenzlimits wenigstens zweier oder einer Mehrzahl/Vielzahl aufeinander folgender Messungen bestimmt werden. Natürlich können hierbei auch Trends untersucht und angewendet werden. When determining the moisture quality measure, a difference between two values of the high frequency resistance, the cell voltage and/or the operating parameter can be used. In this way, the arbitrary or necessary rehumidification can be determined. The corrective action to be taken when a difference limit is exceeded or not reached for at least two or a plurality of consecutive measurements can be determined. Of course, trends can also be examined and applied.

Zum Ermitteln des Hochfrequenzwiderstands kann auf ein Gleichstromsignal des Brennstoffzellenstapels ein Hochfrequenzsignal aufgeprägt werden (Impedanzspektroskopie), wobei der ermittelte Hochfrequenzwiderstand bevorzugt von einer erzeugenden Quelle und/oder von einer anderen Einrichtung ausgewertet wird. Die aufgeprägten Spannungsamplituden sind bevorzugt kleiner als 100mV, 75mV, 50mV, 40mV, 30mV, 25mV, 20mV, 15mV, 10mV, 7,5mV, 5mV, 2,5mV, 2mV, 1 ,5mV, 1 mV oder 0,5mV. - Das Aufprägen des Hochfrequenzsignals kann z. B. mittels eines Inverters und/oder eines DC/DC-Wandlers erfolgen, welcher ein Hochfrequenzsignal moduliert. To determine the high-frequency resistance, a high-frequency signal can be impressed on a direct current signal of the fuel cell stack (impedance spectroscopy), with the determined high-frequency resistance preferably being evaluated by a generating source and/or by another device. The impressed voltage amplitudes are preferably less than 100 mV, 75 mV, 50 mV, 40 mV, 30 mV, 25 mV, 20 mV, 15 mV, 10 mV, 7.5 mV, 5 mV, 2.5 mV, 2 mV, 1.5 mV, 1 mV or 0.5 mV. - The high-frequency signal can be impressed, for example, by means of an inverter and/or a DC/DC converter, which modulates a high-frequency signal.

Die Frequenzen des Hochfrequenzsignals liegen dabei in einem Frequenzbereich von bevorzugt größer 1kHz; insbesondere können Frequenzen von größer als 1 ,5kHz, 2kHz, 2,5kHz, 5kHz, 7,5kHz, 10kHz, 15kHz, 20kHz, 25kHz, 30kHz, 40kHz, 50kHz oder darüber angewendet werden. Der Inverter und/oder der DC/DC-Wandler (DC: Direct Current, Gleichstrom) kann eine Einheit zur Pulsdauermodulation aufweisen, um auf eine DC-Versorgung das Hochfrequenzsignal aufzuprägen. Hierfür können vorhandene DC-Versorgungsleitungen von einem Inverter und/oder einem DC/DC-Wandler angewendet werden. The frequencies of the high-frequency signal are in a frequency range of preferably greater than 1 kHz; in particular, frequencies of greater than 1.5 kHz, 2 kHz, 2.5 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, 10 kHz, 15 kHz, 20 kHz, 25 kHz, 30 kHz, 40 kHz, 50 kHz or more can be used. The inverter and/or the DC/DC converter (DC: direct current) can have a unit for pulse duration modulation in order to impress the high-frequency signal on a DC supply. Existing DC supply lines from an inverter and/or a DC/DC converter can be used for this purpose.

Zum Erhöhen einer Zuverlässigkeit und/oder einer Genauigkeit z. B. einer Messung kann eine Frequenz der Pulsdauermodulation an einen Betriebszustand des Brennstoffzellenstapels angepasst werden. Dabei kann eine Frequenz gewählt werden, die wenigstens doppelt so groß ist, wie eine Frequenz einer Störung auf einem Stromsignal (Abtasttheorem von Shannon). To increase the reliability and/or accuracy of a measurement, for example, a frequency of the pulse width modulation can be adapted to an operating state of the fuel cell stack. A frequency can be selected that is at least twice as high as a frequency of a disturbance on a current signal (Shannon sampling theorem).

Im Feuchtegütemaß kann eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch ein Ansteigen eines Hochfrequenzwiderstands und eine fallende Zellspannung während des Betriebs des Brennstoffzellenaggregats repräsentiert sein. Bevorzugt kann ein zu trockener Bereich des Brennstoffzellenstapels im Feuchtegütemaß durch ein Unterschreiten einer Schwelle einer Zellspannung und/oder ein Überschreiten einer Schwelle eines Hochfrequenzwiderstands bei gegebenen Betriebsbedingungen des Brennstoffzellenaggregats repräsentiert sein. In the moisture quality measure, a re-humidification measure can be represented by an increase in a high-frequency resistance and a falling cell voltage during operation of the fuel cell unit. Preferably, an area of the fuel cell stack that is too dry can be represented in the moisture quality measure by a cell voltage falling below a threshold and/or exceeding a threshold of a high frequency resistance under given operating conditions of the fuel cell unit.

Dabei bilden wenigstens der Hochfrequenzwiderstand und die Zellspannung das Feuchtegütemaß. So kann z. B. bei einem Unterschreiten eines bestimmten Feuchtegütemaßes die Wiederbefeuchtungsmaßnahme eingeleitet werden. Die Zellspannung, kann dabei von einer Zellenüberwachung (CVM-System (CVM: Cell Voltage Monitor(ing)), Zellspannungsüberwachung) erhalten werden. At least the high frequency resistance and the cell voltage form the moisture quality measure. For example, if the moisture quality falls below a certain level, the rehumidification measure can be initiated. The cell voltage can be obtained from a cell monitoring system (CVM system (CVM: Cell Voltage Monitor(ing)), cell voltage monitoring).

Ist ein wenigstens ausreichend feuchter oder im Wesentlichen zielfeuchter Zustand des Brennstoffzellenstapels erreicht, oder hat sich der Betriebszustand des Brennstoffzellenstapels stabilisiert, so kann wieder auf normale Betriebsbedingungen des Brennstoffzellenaggregats umgeschaltet werden, um eine partielle Flutung des Brennstoffzellenstapels zu vermeiden. Durch die Hochfrequenzmessung kann ferner ein gewünschter Wassergehalt im Brennstoffzellenstapel ggf. kontinuierlich überwacht und so auf wenigstens gute bis Wesentlichen optimale Betriebsparameter geregelt und/oder eingesteuert werden. If the fuel cell stack has reached at least a sufficiently moist or essentially target moist state, or if the operating state of the fuel cell stack has stabilized, the fuel cell unit can be switched back to normal operating conditions in order to avoid partial flooding of the fuel cell stack. The high-frequency measurement can also be used to continuously monitor a desired water content in the fuel cell stack, if necessary, and thus regulate and/or control it to at least good to essentially optimal operating parameters.

Bei einem Erkennen eines zu trockenen Bereichs des Brennstoffzellenstapels durch das Feuchtegütemaß, ist die Wiederbefeuchtungsmaßnahme für den Brennstoffzellenstapel einleitbar und/oder wird eingeleitet, bzw. ist die Wiederbefeuchtungsmaßnahme angestrebt und/oder wird angestrebt. - Durch die Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann ferner alternativ und/oder zusätzlich zur Beeinflussung des vom Brennstoffzellenstapels generierbaren und/oder generierten Stroms ein Gasdruck, ein Gasvolumenfluss, eine Gasfeuchte, eine Stöchiometrie, ein Massenstrom und/oder eine Temperatur an/in einer Anode und/oder an/in einer Kathode des Brennstoffzellenstapels derart einstellbar sein und/oder eingestellt werden, dass der wenigstens eine zu trockene Bereich des Brennstoffzellenstapels wiederbefeuchtbar ist und/oder wiederbefeuchtet wird. If the moisture quality measure detects that an area of the fuel cell stack is too dry, the rehumidification measure for the fuel cell stack can be initiated and/or is initiated, or the rehumidification measure is aimed for and/or is aimed for. - As an alternative and/or in addition to influencing the current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack, the rehumidification measure can also be used to adjust and/or set a gas pressure, a gas volume flow, a gas humidity, a stoichiometry, a mass flow and/or a temperature at/in an anode and/or at/in a cathode of the fuel cell stack in such a way that the at least one area of the fuel cell stack that is too dry can be rehumidified and/or is rehumidified.

Durch die Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann in der Anode und/oder in der Kathode des Brennstoffzellenstapels ein Gasdruck erhöhbar sein und/oder erhöht werden, ein Gasvolumenfluss reduzierbar sein und/oder reduziert werden, eine Gasfeuchte erhöhbar sein und/oder erhöht werden, eine Stöchiometrie reduzier- bar sein und/oder reduziert werden und/oder eine Temperatur reduzierbar sein und/oder reduziert werden. By means of the rehumidification measure, a gas pressure can be increased and/or increased, a gas volume flow can be reduced and/or reduced, a gas humidity can be increased and/or increased, a stoichiometry can be reduced, be bar and/or reduced and/or a temperature be reducible and/or reduced.

Anhand des Feuchtegütemaßes kann ein Zeitfenster für die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Brennstoffzellenstapel bestimmt werden. Dabei kann für das Zeitfenster wenigstens ein zeitlicher Beginn, eine zeitliche Dauer und/oder ein zeitliches Ende bestimmt werden. Dabei kann der Beginn, die Dauer und/oder das Ende des Zeitfensters aus dem Feuchtegütemaß des Brennstoffzellenstapels bestimmt werden. Based on the moisture quality measure, a time window for the rehumidification measure in the fuel cell stack can be determined. At least a start, a duration and/or an end can be determined for the time window. The start, the duration and/or the end of the time window can be determined from the moisture quality measure of the fuel cell stack.

Ferner kann eine Dringlichkeit der Wiederbefeuchtungsmaßnahme berücksichtigt werden. Bei einer hohen Dringlichkeit kann die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Wesentlichen unmittelbar eingeleitet oder weiter abgearbeitet werden. Bei einer mittleren Dringlichkeit kann die Wiederbefeuchtungsmaßnahme bei einer sich bietenden Gelegenheit eingeleitet oder weiter abgearbeitet werden. Und bei einer niedrigen Dringlichkeit kann die Wiederbefeuchtungsmaßnahme bei einem Abstellvorgang oder in einer Stillstandsphase des Brennstoffzellenaggregats eingeleitet oder weiter abgearbeitet werden. Furthermore, the urgency of the rehumidification measure can be taken into account. If the urgency is high, the rehumidification measure can essentially be initiated or further processed immediately. If the urgency is medium, the rehumidification measure can be initiated or further processed when an opportunity arises. And if the urgency is low, the rehumidification measure can be initiated or further processed during a shutdown process or in a standstill phase of the fuel cell unit.

Ein Einleiten der Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann dabei das Ausleiten einer anderen Maßnahme, eines anderen Verfahrens etc. im Brennstoffzellenaggregat und/oder im Brennstoffzellenstapel beinhalten (Überblendung, Crossfade). Natürlich kann das Einleiten der Wiederbefeuchtungsmaßnahme auch erst dann stattfinden, wenn die andere Maßnahme im Wesentlichen vollständig ausgeleitet oder beendet ist. Initiating the rehumidification measure can involve the termination of another measure, another process, etc. in the fuel cell unit and/or in the fuel cell stack (crossfade). Of course, initiating the rehumidification measure can also only take place when the other measure has essentially been completely terminated or completed.

Das Durchführen der Wiederbefeuchtung des Brennstoffzellenstapels kann überwacht erfolgen. Hierbei kann bei einem Vorliegen von aktuell ungünstigen Bedingungen für die Wiederbefeuchtung, das Durchführen der Wiederbefeuchtung abgebrochen, unterbrochen oder mit veränderten Parametern weiter durchgeführt werden. - D. h. das Verfahren zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann ggf. mehrfach unterbrochen und zeitweise bis zum Beenden abgearbeitet werden. Ferner kann das Feuchtegütemaß bei einem Abstellen, während einer Stillstandphase und/oder bei einem Starten des Brennstoffzellenaggregats ermittelt werden. Das Verfahren kann durch ein Steuergerät für den Brennstoffzellenstapel durchführbar sein und/oder durchgeführt werden. Hierbei kann das Steuergerät als ein Steuergerät für das Brennstoffzellenaggregat bzw. ein Steuergerät des Brennstoffzellenaggregats ausgebildet sein. Das Verfahren kann durch eine externe Steuerroutine (drahtloses (Computer-)Netzwerk) online durchführbar sein und/oder durchgeführt werden. Und das Verfahren kann während eines Betriebs, eines Abstellvorgangs und/oder einer Stillstandphase des Brennstoffzellenaggregats durchführbar sein und/oder durchgeführt werden. The rehumidification of the fuel cell stack can be carried out in a monitored manner. If the conditions for rehumidification are currently unfavorable, the rehumidification process can be aborted, interrupted or continued with changed parameters. - This means that the process for carrying out a rehumidification measure can be interrupted several times if necessary and temporarily processed until it is completed. Furthermore, the moisture quality measure can be determined when the fuel cell unit is switched off, during a standstill phase and/or when it is started. The method can be carried out and/or performed by a control unit for the fuel cell stack. The control unit can be designed as a control unit for the fuel cell unit or a control unit of the fuel cell unit. The method can be carried out and/or performed online by an external control routine (wireless (computer) network). And the method can be carried out and/or performed during operation, a shutdown process and/or a standstill phase of the fuel cell unit.

Kurzbeschreibung der Figuren Short description of the characters

Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Bei der Erfindung kann ein Merkmal positiv, d. h. vorhanden, o- der negativ, d. h. abwesend, ausgestaltet sein. In dieser Spezifikation ist ein negatives Merkmal als Merkmal nicht explizit erläutert, wenn nicht gemäß der Erfindung Wert daraufgelegt ist, dass es abwesend ist. D. h. die tatsächlich gemachte und nicht eine durch den Stand der Technik konstruierte Erfindung darin besteht, dieses Merkmal wegzulassen. Das Fehlen eines Merkmals (negatives Merkmal) in einem Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Merkmal ggf. (Fachmann) optional ist. - In den lediglich beispielhaften Figuren (Fig.) der Zeichnung zeigen: The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the attached schematic and not to scale drawing. In the invention, a feature can be designed positively, i.e. present, or negatively, i.e. absent. In this specification, a negative feature is not explicitly explained as a feature unless it is important according to the invention that it is absent. This means that the invention actually made and not one constructed by the prior art consists in omitting this feature. The absence of a feature (negative feature) in an exemplary embodiment shows that the feature may be optional (to a person skilled in the art). - In the purely exemplary figures (Fig.) of the drawing show:

Die Fig. 1 in einem vereinfachten Blockschaltbild eine Ausführungsform eines Brennstoffzellenaggregats für ein Brennstoffzellensystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs, die Fig. 2 ein mögliches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels, und die Fig. 3 ein beispielhaftes Liniendiagramm zum Ermitteln eines Feuchtgütemaßes des Brennstoffzellenstapels sowie ein Durchführen der Wiederbefeuchtungsmaßnahme. Fig. 1 shows a simplified block diagram of an embodiment of a fuel cell unit for a fuel cell system of a fuel cell vehicle, Fig. 2 shows a possible flow chart of a method according to the invention for carrying out a rehumidification measure of a fuel cell stack, and Fig. 3 shows an exemplary line diagram for determining a moisture quality measure of the fuel cell stack and carrying out the rehumidification measure.

Ausführungsformen der Erfindung Die Erfindung ist anhand eines Verfahrens 200 - vgl. die Fig. 2 - zum Durchführen einer arbiträren oder notwendigen Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels 10 eines Brennstoffzellenaggregats 1 insbesondere für ein Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellensystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs, d. h. eines Kraftfahrzeugs aufweisend eine Brennstoffzelle bzw. ein Brennstoffzellensystem, näher erläutert. In der Zeichnung sind nur diejenigen Abschnitte des Brennstoffzellensystems dargestellt, welche für ein Verständnis der Erfindung notwendig sind. Embodiments of the invention The invention is explained in more detail using a method 200 - see Fig. 2 - for carrying out an arbitrary or necessary re-humidification measure of a fuel cell stack 10 of a fuel cell unit 1, in particular for a low-temperature polymer electrolyte fuel cell system of a fuel cell vehicle, ie a motor vehicle having a fuel cell or a fuel cell system. The drawing only shows those sections of the fuel cell system which are necessary for understanding the invention.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Andere Variationen können hieraus abgeleitet werden ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondre kann die Erfindung auch auf ein anderes mobiles oder stationäres Brennstoffzellenaggregat 1 bzw. Brennstoffzellensystem angewendet sein. Although the invention is described and illustrated in detail by preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed embodiments. Other variations can be derived from this without departing from the scope of the invention. In particular, the invention can also be applied to another mobile or stationary fuel cell unit 1 or fuel cell system.

Die Fig. 1 zeigt das Brennstoffzellenaggregat 1 gemäß einer Ausführungsform, mit wenigstens einer, insbesondere einer Vielzahl von zu einem Brennstoffzellenstapel 10 gebündelten elektrochemischen Einzel-Brennstoffzellen 11 (Einzelzellen 11), die in einem bevorzugt fluiddichten Stapelgehäuse 16 untergebracht sind. Jede Einzelzelle 11 umfasst einen als Anodenraum 12 ausgebildeten Elektrodenraum 12 und einen als Kathodenraum 13 ausgebildeten Elektrodenraum 13, die von einer Membran einer Membran-Elektroden-Einheit 15 räumlich und elektrisch voneinander getrennt sind. Fig. 1 shows the fuel cell unit 1 according to an embodiment, with at least one, in particular a plurality of electrochemical individual fuel cells 11 (individual cells 11) bundled into a fuel cell stack 10, which are accommodated in a preferably fluid-tight stack housing 16. Each individual cell 11 comprises an electrode chamber 12 designed as an anode chamber 12 and an electrode chamber 13 designed as a cathode chamber 13, which are spatially and electrically separated from one another by a membrane of a membrane electrode unit 15.

Zwischen zwei direkt zueinander benachbarten Membran-Elektroden-Einheiten 15, 15 inkl. eines betreffenden Anodenraums 12 und Kathodenraums 13 ist jeweils eine Bipolarplatte 14 angeordnet, welche u. a. einer Hinführung/Abführung von Betriebsmedien 3, 5 in einen Anodenraum 12 einer ersten Einzelzelle 11 und einen Kathodenraum 13 einer direkt dazu benachbarten zweiten Einzelzelle 11 dient und darüber hinaus eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen Einzelzellen 11 , 11 realisiert. - Die Kathodenräume 13 und ggf. deren gemeinsamer Zuflussbereich bzw. deren Elektroden bilden dabei eine Kathode 130 und die Anodenräume 12 und ggf. deren gemeinsamer Zuflussbereich bzw. deren Elektroden bilden dabei eine Anode 140 des Brennstoffzellenstapels 10. Between two directly adjacent membrane electrode units 15, 15 including a respective anode chamber 12 and cathode chamber 13, a bipolar plate 14 is arranged, which serves, among other things, to supply/discharge operating media 3, 5 into an anode chamber 12 of a first individual cell 11 and a cathode chamber 13 of a directly adjacent second individual cell 11 and, in addition, to realize an electrically conductive connection between these individual cells 11, 11. - The cathode chambers 13 and, if applicable, their common inflow area or their electrodes form a cathode 130 and The anode chambers 12 and, if applicable, their common inflow area or their electrodes form an anode 140 of the fuel cell stack 10.

Zur Versorgung des Brennstoffzellenstapels 10 mit seinen eigentlichen Betriebsmedien 3 (Anoden-Betriebsmedium, eigentlicher Brennstoff), 5 (Kathoden-Be- triebsmedium, meist Luft) weist das Brennstoffzellenaggregat 1 eine Anodenversorgung 20 und eine Kathodenversorgung 30 auf. To supply the fuel cell stack 10 with its actual operating media 3 (anode operating medium, actual fuel), 5 (cathode operating medium, usually air), the fuel cell unit 1 has an anode supply 20 and a cathode supply 30.

Die Anodenversorgung 20 umfasst insbesondere: einen Brennstoffspeicher 23 für das Anoden-Betriebsmedium 3 (hinströmend); einen Anoden-Versorgungs- pfad 21 mit einem Druckminderer, einem Absperrventil und/oder einem Dosierventil 27 (beispielhaft) und einer Strahlpumpe 24 (Jet-Pump 24, Ejektor 24); einen Anoden-Abgaspfad 22 für ein Anoden-Abgasmedium 4 (abströmend, meist in die Umgebung 2); bevorzugt einen Brennstoff-Rezirkulationspfad 25 mit einer darin befindlichen Fluid-Fördereinrichtung 26; ggf. einen Wasserabscheider und ggf. einen Wasserbehälter. The anode supply 20 comprises in particular: a fuel reservoir 23 for the anode operating medium 3 (flowing in); an anode supply path 21 with a pressure reducer, a shut-off valve and/or a metering valve 27 (for example) and a jet pump 24 (jet pump 24, ejector 24); an anode exhaust gas path 22 for an anode exhaust gas medium 4 (flowing out, usually into the environment 2); preferably a fuel recirculation path 25 with a fluid conveying device 26 located therein; if necessary, a water separator and if necessary, a water tank.

Die Kathodenversorgung 30 umfasst insbesondere: einen Kathoden-Versor- gungspfad 31 für das Kathoden-Betriebsmedium 5 (hinströmend, meist aus der Umgebung 2), mit bevorzugt einer Fluid-Fördereinrichtung 33; einen Kathoden- Abgaspfad 32 für ein Kathoden-Abgasmedium 6 (abströmend, meist in die Umgebung 2), mit bevorzugt einer Turbine 34, insbesondere für die Fluid-Fördereinrichtung 33; bevorzugt einen Feuchteübertrager 36, insbesondere einen Gas-zu- Gas-Befeuchter 36; ggf. einen kathodenseitigen Stapelbypass 35 (Wastegate 35) zwischen dem Kathoden-Versorgungspfad 31 und dem Kathoden-Abgaspfad 22, mit einem Bypassventil 37; ggf. einen Wasserabscheider und ggf. einen Wasserbehälter. The cathode supply 30 comprises in particular: a cathode supply path 31 for the cathode operating medium 5 (flowing in, usually from the environment 2), preferably with a fluid conveying device 33; a cathode exhaust gas path 32 for a cathode exhaust gas medium 6 (flowing out, usually into the environment 2), preferably with a turbine 34, in particular for the fluid conveying device 33; preferably a moisture exchanger 36, in particular a gas-to-gas humidifier 36; if necessary, a cathode-side stack bypass 35 (wastegate 35) between the cathode supply path 31 and the cathode exhaust gas path 22, with a bypass valve 37; if necessary, a water separator and if necessary, a water tank.

Das Brennstoffzellenaggregat 1 umfasst ferner insbesondere eine Kühlmediumversorgung 40 eines Thermalsystems insbesondere des Brennstoffzellenfahrzeugs, durch welche hindurch der Brennstoffzellenstapel 10 bevorzugt mittels seiner Bipolarplatten 14 (Kühlmediumpfade 43) in einen Kühlkreislauf wärmeübertragend zum Temperieren einbindbar ist. Die Kühlmediumversorgung 40 umfasst einen Kühlmedium-Zulaufpfad 41 und einen Kühlmedium-Ablaufpfad 42. Eine Förderung des in der Kühlmediumversorgung 40 zirkulierenden Kühlmedi- ums 7 (hinströmend), 8 (abströmend) erfolgt bevorzugt mittels wenigstens einer Kühlmedium-Fördereinrichtung 44. The fuel cell unit 1 further comprises in particular a cooling medium supply 40 of a thermal system, in particular of the fuel cell vehicle, through which the fuel cell stack 10 can be integrated into a cooling circuit in a heat-transferring manner for tempering, preferably by means of its bipolar plates 14 (cooling medium paths 43). The cooling medium supply 40 comprises a cooling medium inlet path 41 and a cooling medium outlet path 42. The cooling medium circulating in the cooling medium supply 40 around 7 (incoming flow), 8 (outgoing flow) is preferably carried out by means of at least one cooling medium conveying device 44.

Das Brennstoffzellensystem umfasst neben dem Brennstoffzellenaggregat 1 periphere Systemkomponenten, wie z. B. ein Steuergerät 50 (vgl. Fig. 2), welches eines des Brennstoffzellenfahrzeugs selbst sein kann. In addition to the fuel cell unit 1, the fuel cell system comprises peripheral system components, such as a control unit 50 (see Fig. 2), which can be one of the fuel cell vehicle itself.

Bei dem beispielhaft vorliegenden Verfahren 200 - Fig. 2 - wird von einem Steuergerät 50 eine Messung 210 (Alternativen vgl. oben) wenigstens eines Betriebsparameters des Brennstoffzellenstapels 10, des Brennstoffzellenaggregats 1 bzw. des Brennstoffzellensystems durchgeführt. Solch ein Betriebsparameter ist insbesondere ein elektrischer Hochfrequenzwiderstand R (vgl. Fig. 3), eine Zellspannung U (vgl. Fig. 3) und/oder wenigstens ein anderweitiger Betriebsparameter (vgl. oben). In the exemplary method 200 - Fig. 2 - a control unit 50 carries out a measurement 210 (alternatives see above) of at least one operating parameter of the fuel cell stack 10, the fuel cell unit 1 or the fuel cell system. Such an operating parameter is in particular an electrical high-frequency resistance R (see Fig. 3), a cell voltage U (see Fig. 3) and/or at least one other operating parameter (see above).

Anhand dieses wenigstens einen Betriebsparameters oder einer Kombination von Betriebsparametern des Brennstoffzellenstapels 10, des Brennstoffzellenaggregats 1 und/oder des Brennstoffzellensystems wird ein Feuchtgütemaß des Brennstoffzellenstapels 10 ermittelt. Anhand des Feuchtgütemaßes kann entschieden werden, inwieweit eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme des Brennstoffzellenstapels 10 durchgeführt werden soll und oder durchgeführt wird (vgl. oben). Based on this at least one operating parameter or a combination of operating parameters of the fuel cell stack 10, the fuel cell unit 1 and/or the fuel cell system, a moisture quality measure of the fuel cell stack 10 is determined. Based on the moisture quality measure, a decision can be made as to the extent to which a re-moistening measure of the fuel cell stack 10 should be carried out and/or is carried out (see above).

Der Hochfrequenzwiderstand kann an wenigstens einem Abschnitt 100 (vgl. oben) des Brennstoffzellenstapels 10 ermittelt werden. Natürlich kann der Hochfrequenzwiderstand auch anderweitig ermittelt werden (vgl. oben). Analog kann die Zellspannung U ermittelt werden. Der anderweitige Betriebsparameter kann kathodenseitig, brennstoffzellenstapelseitig und oder anodenseitig ermittelt werden. Ferner kann der anderweitige Betriebsparameter brennstoffzellenaggregatseitig, z. B. in der / durch die Kühlmediumversorgung 40 des Thermalsystems, und/oder brennstoffzellensystemseitig ermittelt werden. The high-frequency resistance can be determined on at least one section 100 (see above) of the fuel cell stack 10. Of course, the high-frequency resistance can also be determined in another way (see above). The cell voltage U can be determined in a similar way. The other operating parameter can be determined on the cathode side, the fuel cell stack side and/or the anode side. Furthermore, the other operating parameter can be determined on the fuel cell unit side, e.g. in/through the cooling medium supply 40 of the thermal system, and/or on the fuel cell system side.

Aus dem Hochfrequenzwiderstand R, der Zellspannung U und/oder dem wenigstens einen anderweitigen Betriebsparameter wird das Feuchtgütemaß des Brennstoffzellenstapels 10 ermittelt. Das Feuchtgütemaß ist dabei derart eingerichtet, dass durch es eine Notwendigkeit einer (arbiträren bis absehbar notwendigen bis im Wesentlichen sofort notwendigen) Wiederbefeuchtungsmaßnahme des Brennstoffzellenstapels 10 bzw. eines Abschnitts 100 davon repräsentiert ist. Hierbei kann das Feuchtgütemaß derart eingerichtet sein, dass ein Zeitfenster (vgl. oben) für die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Brennstoffzellenstapel 10 bestimmt wird. The moisture quality measure of the fuel cell stack 10 is determined from the high frequency resistance R, the cell voltage U and/or the at least one other operating parameter. The moisture quality measure is set up in such a way that it determines the need for a (arbitrary to foreseeably necessary to essentially immediately necessary) re-humidification measure of the fuel cell stack 10 or a section 100 thereof. In this case, the moisture quality measure can be set up in such a way that a time window (see above) is determined for the re-humidification measure in the fuel cell stack 10.

Anhand des Feuchtgütemaßes wird in einem auf den Schritt 210 folgenden Schritt 220 ermittelt, ob oder inwieweit eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Brennstoffzellenstapel 10 notwendig ist. Kommt das Verfahren 200 im Schritt 220 zu dem Schluss (nein: -), dass keine Wiederbefeuchtungsmaßnahme notwendig ist (Schritt 222), so wird das Verfahren 200 beendet. In solch einem Fall repräsentiert das Feuchtgütemaß eine entsprechend hohe Güte des Brennstoffzellenstapels 10; es ist also keine Wiederbefeuchtungsmaßnahme kurz-, mittel- und/oder längerfristig notwendig. Based on the moisture quality measure, a step 220 following step 210 is used to determine whether or to what extent a re-humidification measure is necessary in the fuel cell stack 10. If the method 200 comes to the conclusion in step 220 (no: -) that no re-humidification measure is necessary (step 222), the method 200 is terminated. In such a case, the moisture quality measure represents a correspondingly high quality of the fuel cell stack 10; thus, no re-humidification measure is necessary in the short, medium and/or long term.

Kommt das Verfahren 200 im Schritt 220 zu dem Schluss (ja: +), dass eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme notwendig ist, so wird ein Zeitfenster (Beginn, Dauer und/oder Ende, vgl. oben) für die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Brennstoffzellenstapel 10 bestimmt. Im Zeitfenster wird eine eigentliche Wiederbefeuchtungsmaßnahme des Brennstoffzellenstapels 10 mit den Schritten 230, 240, 250 abgearbeitet. D. h. ein Starten in Schritt 230, ein Durchführen und ggf. ein Überwachen in Schritt 240 und ein Beenden in Schritt 250 der eigentlichen Wiederbefeuchtungsmaßnahme (vgl. oben). If the method 200 comes to the conclusion in step 220 (yes: +) that a rehumidification measure is necessary, a time window (start, duration and/or end, see above) is determined for the rehumidification measure in the fuel cell stack 10. In the time window, an actual rehumidification measure of the fuel cell stack 10 is processed with the steps 230, 240, 250. This means starting in step 230, carrying out and, if necessary, monitoring in step 240 and ending in step 250 of the actual rehumidification measure (see above).

Im Rahmen des Überwachens 240 der Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann das Durchführen 240 der Wiederbefeuchtungsmaßnahme unterbrochen werden. Dies kann z. B. aufgrund einer aktuellen Leistungsanforderung, eines Monitorings des Brennstoffzellenstapels 10 etc. erforderlich werden. Sind in einem zeitlichen Anschluss wieder bessere Voraussetzungen für eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme gegeben, so kann diese wieder aufgenommen werden. As part of the monitoring 240 of the rehumidification measure, the implementation 240 of the rehumidification measure can be interrupted. This can be necessary, for example, due to a current power requirement, monitoring of the fuel cell stack 10, etc. If better conditions for a rehumidification measure are present at a later time, this can be resumed.

Insbesondere ist es möglich, die Wiederbefeuchtungsmaßnahme bei einem Abstellen des Brennstoffzellenaggregats 1 zu beginnen und/oder zu beenden und das Brennstoffzellenaggregat 1 erst nach Beenden der Wiederbefeuchtungsmaßnahme stillzulegen. Natürlich kann die Wiederbefeuchtungsmaßnahme auch in einem Stillstand des Brennstoffzellenaggregats 1 durchgeführt bzw. zu Ende geführt werden. Hierzu wird das Brennstoffzellenaggregat 1 während einer Stillstandsphase .geweckt'. In particular, it is possible to start and/or end the rehumidification measure when the fuel cell unit 1 is switched off and to shut down the fuel cell unit 1 only after the rehumidification measure has been completed. Of course, the rehumidification measure can also carried out or completed while the fuel cell unit 1 is at a standstill. For this purpose, the fuel cell unit 1 is 'woken up' during a standstill phase.

Insbesondere ist es bei einem zeitgesteuerten Start des Brennstoffzellenaggregats 1 möglich, die Wiederbefeuchtungsmaßnahme zeitlich vor einem Start des Brennstoffzellenaggregats 1 durchzuführen und nach Möglichkeit abzuschließen. Dies hat den Vorteil, dass ein bald darauf stattfindender Normalbetrieb des Brennstoffzellenaggregats 1 mit einem frisch wiederbefeuchteten Brennstoffzellenstapel 10 erfolgen kann. Ferner sind dann ggf. keine weiteren Vorbereitungsmaßnahmen für einen Start des Brennstoffzellenaggregats 1 mehr notwendig. Der Brennstoffzellenstapel 10 ist bereits teilweise oder im Wesentlichen betriebsbereit. In particular, with a time-controlled start of the fuel cell unit 1, it is possible to carry out the rehumidification measure before starting the fuel cell unit 1 and, if possible, to complete it. This has the advantage that normal operation of the fuel cell unit 1 can take place soon afterwards with a freshly rehumidified fuel cell stack 10. Furthermore, no further preparatory measures for starting the fuel cell unit 1 may then be necessary. The fuel cell stack 10 is already partially or essentially ready for operation.

Zeitlich nach dem Beenden 330 der Wiederbefeuchtungsmaßnahme kann der Brennstoffzellenstapel 10 in einen Betriebszustand zurückkehren, welchen er vor der Wiederbefeuchtungsmaßnahme eingenommen hat, z. B. in eine Stillstandsphase. Alternativ kann der Brennstoffzellenstapel 10 natürlich einen Betriebszustand einnehmen, welcher durch die aktuellen Anforderungen an das Brennstoffzellenaggregat 1 bzw. durch das Brennstoffzellensystem gekennzeichnet sind, worunter natürlich ebenfalls eine Stillstandsphase verstanden werden kann. After the re-humidification measure has ended 330, the fuel cell stack 10 can return to an operating state that it was in before the re-humidification measure, e.g. a standstill phase. Alternatively, the fuel cell stack 10 can of course assume an operating state that is characterized by the current requirements of the fuel cell unit 1 or by the fuel cell system, which can of course also be understood as a standstill phase.

Die Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Vorgehen. - Zunächst (Teil I - Diagnoseabschnitt) erkennt z. B. das Steuergerät 50 einerseits ein Abfallen (Ableitung o. ä.) der Zellspannung U sowie zeitlich (Zeit T) parallel dazu ein Ansteigen (Ableitung o. ä.) des Hochfrequenzwiderstands R z. B. aufgrund von realer Austrocknung des Brennstoffzellenstapels 10. Das Steuergerät 50 ermittelt dabei, ggf. unter Hinzuziehung wenigstens eines weiteren Betriebsparameters, das Feuchtgütemaß. Fig. 3 shows an example procedure. - First (Part I - diagnosis section), for example, the control unit 50 detects a drop (derivative or similar) in the cell voltage U and, in parallel (time T), an increase (derivative or similar) in the high-frequency resistance R, for example due to actual drying out of the fuel cell stack 10. The control unit 50 determines the moisture quality measure, if necessary using at least one other operating parameter.

In der zeitlichen Folge T (Teil II - Erkennungsbereich) erkennt das Steuergerät 50 bei gegebenen Betriebsbedingungen sowie z. B. aufgrund einer Unterschrei- tung einer Schwelle der Zellspannung U und/oder z. B. einer Überschreitung einer Schwelle des Hochfrequenzwiderstands R, die Austrocknung des Brennstoffzellenstapels 10 durch das ermittelte Feuchtgütemaß. Aufgrund des ermittelten Feuchtgütemaßes wird einem weiteren Abfall der Zellspannung U und/oder einem weiteren Anstieg des Hochfrequenzwiderstands R durch eine Reaktion des Steuergeräts 50, d. h. eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme des wenigstens einen, zu trockenen Bereichs des Brennstoffzellenstapels 10 entgegengewirkt. Hierzu wird wenigstens ein Betriebsparameter des Brennstoffzellenstapels 10 und/oder des Brennstoffzellenaggregats 1 angepasst (vgl. oben, Teil III - Wiederbefeuchtungsabschnitt). In the time sequence T (Part II - detection range), the control unit 50 detects the drying out of the fuel cell stack 10 under given operating conditions and, for example, due to a cell voltage U falling below a threshold and/or, for example, a high-frequency resistance R exceeding a threshold by means of the determined moisture quality measure. Based on the moisture quality measure determined, a further drop in the cell voltage U and/or a further increase in the high-frequency resistance R is counteracted by a reaction of the control unit 50, ie a re-humidification measure of the at least one area of the fuel cell stack 10 that is too dry. For this purpose, at least one operating parameter of the fuel cell stack 10 and/or of the fuel cell unit 1 is adjusted (see above, Part III - re-humidification section).

Im Beispiel der Fig. 3 erfolgt dies durch eine aktive Beeinflussung eines elektrischen Stroms, welcher vom Brennstoffzellenstapel 10 generiert wird (vgl. oben). Hierfür wird im Wiederbefeuchtungsabschnitt III zunächst der Strom aus (Strom- aus-Phase) und in der Folge wieder eingeschaltet (Strom-ein-Phase). Dies kann mehrfach hintereinander erfolgen. In der Fig. 3 ist gut zu erkennen, wie durch den Wiederbefeuchtungsabschnitt III der Hochfrequenzwiderstand R sinkt und die Zellspannung U ansteigt. - Statt einer Strom-aus-Phase ist auch eine reduzierte Strom-ein-Phase anwendbar (vgl. oben). In the example in Fig. 3, this is done by actively influencing an electrical current that is generated by the fuel cell stack 10 (see above). To do this, in the rehumidification section III, the current is first switched off (current-off phase) and then switched on again (current-on phase). This can be done several times in succession. In Fig. 3, it is easy to see how the high-frequency resistance R drops and the cell voltage U increases due to the rehumidification section III. - Instead of a current-off phase, a reduced current-on phase can also be used (see above).

Haben sich in der zeitlichen Folge T (Teil IV - Normalbereich) die Zellspannung U und/oder der Hochfrequenzwiderstand R wieder .normalisiert', so kann der Brennstoffzellenstapel 10 bzw. das Brennstoffzellenaggregats 1 wieder in einem Normalbetriebsmodus bzw. einem nun notwendigen Betriebsmodus betrieben werden, um z. B. eine partielle Flutung des Brennstoffzellenstapels 10 zu verhindern. If the cell voltage U and/or the high-frequency resistance R have returned to normal in the time sequence T (part IV - normal range), the fuel cell stack 10 or the fuel cell unit 1 can be operated again in a normal operating mode or an operating mode that is now necessary, for example to prevent partial flooding of the fuel cell stack 10.

Claims

Ansprüche Expectations

1 . Verfahren (200) zum Durchführen einer Wiederbefeuchtungsmaßnahme eines Brennstoffzellenstapels (10) eines Brennstoffzellenaggregats (1), bevorzugt eines Brennstoffzellenfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Betriebs des Brennstoffzellenaggregats (1) ein Feuchtegütemaß des Brennstoffzellenstapels (10) ermittelt wird, welches einen Trocknungsgrad wenigstens eines Bereichs des Brennstoffzellenstapels (10) repräsentiert, und anhand dieses Feuchtegütemaßes entschieden wird, inwieweit die Wiederbefeuchtungsmaßnahme des wenigstens einen, zu trockenen Bereichs des Brennstoffzellenstapels (10) durchgeführt werden soll und/oder durchgeführt wird, wobei die Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch eine aktive Beeinflussung eines vom Brennstoffzellenstapel (10) generierbaren und/oder generierten elektrischen Stroms erfolgt. 1. Method (200) for carrying out a rehumidification measure of a fuel cell stack (10) of a fuel cell unit (1), preferably of a fuel cell vehicle, characterized in that during operation of the fuel cell unit (1) a moisture quality measure of the fuel cell stack (10) is determined, which represents a degree of dryness of at least one region of the fuel cell stack (10), and based on this moisture quality measure it is decided to what extent the rehumidification measure of the at least one region of the fuel cell stack (10) that is too dry should be carried out and/or is carried out, wherein the rehumidification measure takes place by actively influencing an electrical current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack (10).

2. Verfahren (200) gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Dauer (T(lll)) der Wiederbefeuchtungsmaßnahme der durch den Brennstoffzellenstapel (10) generierbare und/oder generierte Strom: 2. Method (200) according to the preceding claim, characterized in that during a duration (T(lll)) of the rehumidification measure, the current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack (10):

• deutlich reduzierbar ist und/oder reduziert wird, • can be significantly reduced and/or is reduced,

• intermittierend erzeugbar ist und/oder erzeugt wird, und/oder • can be generated and/or is generated intermittently, and/or

• gegenüber einer Dauer unmittelbar vor und/oder unmittelbar nach der Wiederbefeuchtungsmaßnahme ein globales Minimum aufweist. • has a global minimum compared to a period immediately before and/or immediately after the rewetting measure.

3. Verfahren (200) gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei im Wesentlichen vergleichbar angeforderten Betriebsbedingungen, eine vom Brennstoffzellenstapel (10) während einer/der Dauer (T(lll)) der Wiederbefeuchtungsmaßnahme in einer Zeiteinheit durchschnittlich er- zeugte elektrische Ladung geringer ist, als eine vom Brennstoffzellenstapel (10) in der gleichen Zeiteinheit durchschnittlich erzeugte elektrische Ladung während eines Vergleichszeitraums zeitlich vor, nach oder bei dem Ermitteln der Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch das Feuchtegütemaß. 3. Method (200) according to the preceding claim, characterized in that, under substantially comparable requested operating conditions, an average of the amount of moisture generated by the fuel cell stack (10) during a/the duration (T(lll)) of the rehumidification measure in a time unit is is lower than an average electrical charge generated by the fuel cell stack (10) in the same unit of time during a comparison period before, after or during the determination of the rehumidification measure by the moisture quality measure.

4. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Brennstoffzellenstapel (10) generierbare und/oder generierte Strom während einer/der Dauer (T(lll)) der Wiederbefeuchtungsmaßnahme: wenigstens in eine Strom-an-Phase und eine reduzierte Strom-an- Phase, in welchem der generierbare und/oder generierte Strom geringer als in der Strom-an-Phase ist, auftrennbar ist und/oder aufgetrennt wird, oder wenigstens in eine Strom-an-Phase und eine Strom-aus-Phase, in welchem der generierbare und/oder generierte Strom gegenüber der Strom-an- Phase abgeschaltet ist, auftrennbar ist und/oder aufgetrennt wird. 4. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the current that can be generated and/or is generated by the fuel cell stack (10) during a/the duration (T(lll)) of the rehumidification measure: can be and/or is separated into at least one current-on phase and one reduced current-on phase, in which the current that can be generated and/or is generated is lower than in the current-on phase, or can be and/or is separated into at least one current-on phase and one current-off phase, in which the current that can be generated and/or is generated is switched off compared to the current-on phase.

5. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: 5. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that:

• eine Strom-an-Phase ca.: 5s, 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s oder länger dauert, • a power-on phase lasts approximately: 5s, 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s or longer,

• eine reduzierte Strom-an-Phase oder eine Strom-aus-Phase ca.: 5s, 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s oder länger dauert, und/oder • a reduced power-on phase or a power-off phase lasts approximately: 5s, 15s, 30s, 40s, 50s, 60s, 70s, 80s, 90s, 105s, 120s, 130s, 140s, 150s, 180s or longer, and/or

• eine Anzahl der reduzierten Strom-an-Phasen oder der Strom-aus- Phasen ca. fünf, sieben, zehn, 15, 20, 25, 30 oder mehr beträgt. • a number of reduced power-on phases or power-off phases is approximately five, seven, ten, 15, 20, 25, 30 or more.

6. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffzellenstapel (10) in wenigstens einer, einer Mehrzahl, einer Vielzahl oder im Wesentlichen aller seiner 6. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell stack (10) in at least one, a plurality, a multiplicity or substantially all of its

• Strom-an-Phasen ca.: 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92,5%, 95%, 97,5%, 98%, 99% oder 100% seiner aktuellen Maximalleitung erbringt, • Current-on-phase approx.: 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92.5%, 95%, 97.5%, 98%, 99% or 100% of its current maximum power,

• in wenigstens einer reduzierten Strom-an-Phase ca.: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% oder 60% seiner aktuellen Maximalleitung erbringt, Strom-aus-Phase ca.: 0%, 0,5%, 1 %, 2%, 3%, 4% oder 5% seiner aktuellen Maximalleitung erbringt. • in at least one reduced power-on phase approximately: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% or 60% of its current maximum power, Power-off phase approx.: 0%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4% or 5% of its current maximum performance.

7. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Herunterfahren oder ein Abschalten des Brennstoffzellenstapels (10) bei einem aktivierten Stromfluss des Brennstoffzellenstapels (10) erfolgt, wobei insbesondere ein Luftvolumenfluss in die Kathode (130) des Brennstoffzellenstapels (10) ausgeschaltet wird. 7. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that a shutdown or a switching off of the fuel cell stack (10) takes place when an activated current flow of the fuel cell stack (10), wherein in particular an air volume flow into the cathode (130) of the fuel cell stack (10) is switched off.

8. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtegütemaß aus: 8. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the moisture quality measure consists of:

• einem elektrischen Hochfrequenzwiderstand (R) wenigstens eines Abschnitts (100) des Brennstoffzellenstapels (10), • an electrical high frequency resistance (R) of at least one section (100) of the fuel cell stack (10),

• durch ein Überwachen wenigstens eines Betriebsparameters, insbesondere einer Zellspannung (II), des Brennstoffzellenstapels (10) oder des Brennstoffzellenaggregats (1), und/oder • by monitoring at least one operating parameter, in particular a cell voltage (II), of the fuel cell stack (10) or the fuel cell unit (1), and/or

• durch einen Vergleich wenigstens einer Zellspannung (II) des Brennstoffzellenstapels (10) mit einer hinterlegten Zellspannung (II) ermittelt wird. • is determined by comparing at least one cell voltage (II) of the fuel cell stack (10) with a stored cell voltage (II).

9. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Hochfrequenzwiderstands (R) auf ein Gleichstromsignal des Brennstoffzellenstapels (10) ein Hochfrequenzsignal aufgeprägt wird, und der ermittelte Hochfrequenzwiderstand (R) bevorzugt von einer erzeugenden Quelle und/oder von einer anderen Einrichtung ausgewertet wird. 9. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the high-frequency resistance (R), a high-frequency signal is impressed on a direct current signal of the fuel cell stack (10), and the determined high-frequency resistance (R) is preferably evaluated by a generating source and/or by another device.

10. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Feuchtegütemaß eine Wiederbefeuchtungsmaßnahme durch ein Ansteigen eines Hochfrequenzwiderstands (R) und eine fallende Zellspannung (II) während des Betriebs des Brennstoffzellenaggregats (1) repräsentiert ist, wobei bevorzugt ein zu trockener Bereich des Brennstoffzellenstapels (10) im Feuchtegütemaß durch ein Unterschreiten einer Schwelle einer Zellspannung (U) und/oder ein Überschreiten einer Schwelle eines Hochfrequenz- Widerstands (R) bei gegebenen Betriebsbedingungen des Brennstoffzellenaggregats (1) repräsentiert ist. 10. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that in the moisture quality measure a re-humidification measure is represented by an increase in a high-frequency resistance (R) and a falling cell voltage (II) during operation of the fuel cell unit (1), wherein preferably an excessively dry area of the fuel cell stack (10) in the moisture quality measure is represented by a cell voltage (U) falling below a threshold and/or a high-frequency resistance (R) under given operating conditions of the fuel cell unit (1).

11 . Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Erkennen eines zu trockenen Bereichs des Brennstoffzellenstapels (10) durch das Feuchtegütemaß, die Wiederbefeuchtungsmaßnahme für den Brennstoffzellenstapel (10) einleitbar ist und/oder eingeleitet wird oder angestrebt ist und/oder angestrebt wird. 11. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that when a region of the fuel cell stack (10) that is too dry is detected by the moisture quality measure, the re-humidification measure for the fuel cell stack (10) can be initiated and/or is initiated or is and/or is aimed at.

12. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Feuchtegütemaßes: 12. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that based on the moisture quality measure:

• ein Zeitfenster für die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Brennstoffzellenstapel (10) bestimmt wird, • a time window for the rehumidification measure in the fuel cell stack (10) is determined,

• für das Zeitfenster wenigstens ein zeitlicher Beginn, eine zeitliche Dauer und/oder ein zeitliches Ende bestimmt wird, und/oder • at least one time start, one time duration and/or one time end is determined for the time window, and/or

• der Beginn, die Dauer und/oder das Ende des Zeitfensters aus dem Feuchtegütemaßes des Brennstoffzellenstapels (10) bestimmt wird. • the beginning, duration and/or end of the time window is determined from the moisture quality measure of the fuel cell stack (10).

13. Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dringlichkeit der Wiederbefeuchtungsmaßnahme berücksichtigt wird, wobei: 13. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that an urgency of the rewetting measure is taken into account, wherein:

• bei einer hohen Dringlichkeit die Wiederbefeuchtungsmaßnahme im Wesentlichen unmittelbar, • in case of high urgency, the rewetting measure should be carried out essentially immediately,

• einer mittleren Dringlichkeit die Wiederbefeuchtungsmaßnahme bei einer sich bietenden Gelegenheit, und/oder • medium urgency, the rewetting measure at an opportunity that presents itself, and/or

• einer niedrigen Dringlichkeit die Wiederbefeuchtungsmaßnahme bei einem Abstellvorgang oder in einer Stillstandsphase des Brennstoffzellenaggregats (1) eingeleitet oder weiter abgearbeitet wird. • a low urgency means that the rehumidification measure is initiated or further processed during a shutdown process or in a standstill phase of the fuel cell unit (1).

14. Verfahren (300) gemäß vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen der Wiederbefeuchtung des Brennstoffzellenstapels (10) überwacht erfolgt, wobei bei einem Vorliegen von aktuell ungünstigen Bedingungen für die Wie- derbefeuchtung, das Durchführen der Wiederbefeuchtung abgebrochen, unterbrochen oder mit veränderten Parametern weiter durchgeführt wird. 14. Method (300) according to the preceding claim, characterized in that the re-humidification of the fuel cell stack (10) is carried out in a monitored manner, wherein in the case of the presence of currently unfavorable conditions for the re-humidification humidification, the rehumidification is aborted, interrupted or continued with changed parameters.

15. Brennstoffzellenaggregat (1), Brennstoffzellensystem oder Brennstoffzellen- fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Brennstoffzellenaggregat (1), das Brennstoffzellensystem o- der das Brennstoffzellenfahrzeug ein Verfahren (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchführbar ist und/oder durchgeführt wird. 15. Fuel cell unit (1), fuel cell system or fuel cell vehicle, characterized in that a method (200) according to one of the preceding claims can be carried out and/or is carried out by the fuel cell unit (1), the fuel cell system or the fuel cell vehicle.