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DE102016009931A1 - Method for operating a vehicle - Google Patents

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DE102016009931A1
DE102016009931A1 DE102016009931.3A DE102016009931A DE102016009931A1 DE 102016009931 A1 DE102016009931 A1 DE 102016009931A1 DE 102016009931 A DE102016009931 A DE 102016009931A DE 102016009931 A1 DE102016009931 A1 DE 102016009931A1
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DE
Germany
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fuel cell
vehicle
air pollution
electrical energy
zone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102016009931.3A
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German (de)
Inventor
Simon Erbach
Anja Talke
Alexander Kneer
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Cellcentric GmbH and Co KG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) dessen elektrische Antriebsleistung mit einer Brennstoffzelle (7) und einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) stammt, wobei das Fahrzeug (1) über ein Navigationssystem (18) und ein Steuergerät verfügt, welches in Abhängigkeit des Ladezustands der elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) und der Luftverschmutzung die Brennstoffzelle (7) in einem Stopp-Modus oder einem abgeschalteten Modus betreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Luftverschmutzung anhand der aus dem Navigationssystem (18) bekannten Position des Fahrzeugs (1) und aus für diese Position gespeicherten mittleren Verschmutzungsgraden ermittelt wird.The invention relates to a method for operating a vehicle (1) whose electric drive power comes from a fuel cell (7) and an electrical energy storage device (6), wherein the vehicle (1) has a navigation system (18) and a control unit which is dependent the state of charge of the electrical energy storage device (6) and the air pollution the fuel cell (7) operates in a stop mode or a deactivated mode, characterized in that the degree of air pollution on the basis of the navigation system (18) known position of the vehicle (1) and is determined from average pollution levels stored for that position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, dessen Antriebsleistung aus einer Brennstoffzelle und einem elektrischen Energiespeicher stammt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a vehicle whose drive power originates from a fuel cell and an electrical energy store, according to the preamble of claim 1.

Derartige Fahrzeuge werden umgangssprachlich auch als Brennstoffzellenfahrzeuge bezeichnet. Typischerweise liefert die Brennstoffzelle den größten Teil der notwendigen elektrischen Antriebsleistung. Darüber hinaus ist eine elektrische Energiespeichereinrichtung, beispielsweise eine Batterie, ein Hochleistungskondensator oder eine Kombination hiervon in dem Fahrzeug vorhanden, um beim Abbremsen rekuperierte Energie zwischenzuspeichern. Hierdurch lassen sich Leistungsspitzen abfedern, da die Brennstoffzelle typischerweise nicht so dynamisch reagieren kann, wie eine elektrische Energiespeichereinrichtung. Je nach Größe der elektrischen Energiespeichereinrichtung und je nachdem, ob diese ausschließlich in dem Fahrzeug oder auch über eine Ladestation von außerhalb des Fahrzeugs (Plug-In Technologie) geladen wird, lassen sich auch größere Strecken rein elektrisch mit gespeicherter Energie fahren, insbesondere dann, wenn geringe Fahrtgeschwindigkeiten ausreichend sind, beispielweise im Stadtverkehr.Such vehicles are colloquially referred to as fuel cell vehicles. Typically, the fuel cell provides most of the necessary electrical drive power. In addition, an electrical energy storage device, such as a battery, a high power capacitor, or a combination thereof is provided in the vehicle to latch energy recuperated during deceleration. As a result, power peaks can be absorbed, since the fuel cell typically can not react as dynamically as an electrical energy storage device. Depending on the size of the electrical energy storage device and depending on whether it is loaded exclusively in the vehicle or via a charging station from outside the vehicle (plug-in technology), even larger routes can be driven purely electrically with stored energy, especially if low speeds are sufficient, for example in city traffic.

In der Praxis ist es so, dass die Brennstoffzelle typischerweise mit Umgebungsluft des Fahrzeugs betrieben wird. Über diese Luft wird der für die Brennstoffzelle notwendige Sauerstoff bereitgestellt. Nun ist es so, dass die Luft Schadstoffe aufweisen kann, beispielsweise Schwefelverbindungen, Stickstoffverbindungen wie Stickoxide, Ammoniak oder flüchtige organische Verbindungen, die sogenannten VOCs. In der Praxis ist es so, dass derartige Schadstoffe in der Luft die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle reduzieren. Schwefelverbindungen reagieren beispielsweise irreversibel mit den Katalysatoren im Kathodenbereich der Brennstoffzelle und rufen eine erhebliche Degradation der Brennstoffzelle hervor. Auch Stickstoffverbindungen reagieren stark, sind jedoch größtenteils über einen geeigneten Prozessablauf reversibel wieder entfernbar. Die flüchtigen organischen Verbindungen sind überwiegend noch in der Erforschung, wobei bisherige Erkenntnisse, auch aufgrund der umfassenden Bezeichnung dieser Schadstoffgruppe, sowohl auf starke bis leichte als auch auf reversible bis irreversible Degradationen hindeuten.In practice, the fuel cell is typically operated with ambient air of the vehicle. This air provides the oxygen necessary for the fuel cell. Now it is so that the air can have pollutants, for example sulfur compounds, nitrogen compounds such as nitrogen oxides, ammonia or volatile organic compounds, the so-called VOCs. In practice, such pollutants in the air reduce the performance of the fuel cell. Sulfur compounds, for example, react irreversibly with the catalysts in the cathode region of the fuel cell and cause a considerable degradation of the fuel cell. Nitrogen compounds also react strongly, but for the most part are reversibly removable again via a suitable process sequence. The volatile organic compounds are predominantly still under investigation, although previous findings, also due to the comprehensive designation of this pollutant group, indicate both strong and slight as well as reversible to irreversible degradation.

Bezüglich der Lastzustände der Brennstoffzelle kommt es nach aktuellen Untersuchungen am ehesten auf die Menge des Schadstoffs in der von der Brennstoffzelle benötigten Luftmenge an. Dementsprechend sind bei Volllastbetrieb der Brennstoffzelle und einer dementsprechend höheren benötigten Luftmenge auch höhere Beeinträchtigungen aufgrund der höheren zugeführten Schadstoffmenge zu erwarten. Das elektrische Potenzial selbst scheint dabei einen eher vernachlässigbaren Einfluss auf die Degradation zu haben.With regard to the load conditions of the fuel cell, according to current investigations, it is most likely to depend on the amount of pollutant in the amount of air required by the fuel cell. Accordingly, at full load operation of the fuel cell and a correspondingly higher amount of air required higher impairments due to the higher amount of pollutants supplied are to be expected. The electric potential itself seems to have a rather negligible influence on the degradation.

Das oben beschriebene Problem wurde beispielsweise in der EP 1 233 879 B1 erkannt und thematisiert. Dort wird vorgeschlagen, dass die Luftverschmutzung bzw. die toxischen Substanzen in der Luft über einen Sensor erfasst werden, wobei dann, wenn es der Ladezustand der Batterie zulässt, die Brennstoffzelle in einen Stopp-Modus wechselt und der Betrieb des Fahrzeugs vorübergehend ausschließlich aus der Batterie bzw. der elektrischen Energiespeichereinrichtung erfolgt. Nachteilig ist es dabei, dass durch das beschriebene Verfahren jeweils nur kurze Fahrstrecken im reinen Batteriebetrieb zurückgelegt werden können, insbesondere eine Fahrstrecke, welche dem Ladezustand der Batterie zu Beginn der Abschaltung der Brennstoffzelle proportional ist. Darüber hinaus ist die Messung über einen Sensor vergleichsweise aufwändig, da verschiedene Verbindungen an Luftschadstoffen vorliegen, welche alle mehr oder weniger viel Einfluss auf die Degradation der Brennstoffzelle haben. Diese alle zu messen wäre entsprechend aufwändig. Einen einzigen Schadstoff als Leitsubstanz für die Luftverschmutzung herauszugreifen, ist schwierig, da die Luftverschmutzung je nach örtlicher Gegebenheit deutlich variieren kann. Leicht zu messende Schadstoffe, wie beispielsweise das Kohlenmonoxid – wie in der genannten EP 1 233 879 B1 – eignen sich generell nicht als Leitsubstanz, um die Luftverschmutzung im Allgemeinen zuverlässig zu erfassen.The problem described above has been described, for example, in US Pat EP 1 233 879 B1 recognized and thematized. There it is proposed that the air pollution or the toxic substances in the air are detected by a sensor, wherein when the state of charge of the battery allows it, the fuel cell changes to a stop mode and the operation of the vehicle temporarily exclusively from the battery or the electrical energy storage device takes place. The disadvantage here is that by the described method only short distances can be covered in pure battery operation, in particular a driving distance, which is proportional to the state of charge of the battery at the beginning of the shutdown of the fuel cell. In addition, the measurement via a sensor is relatively complex, since various compounds are present in air pollutants, which all have more or less much influence on the degradation of the fuel cell. Measuring all of these would be costly. To pick out a single pollutant as a lead substance for air pollution is difficult because air pollution can vary significantly depending on local conditions. Easily measured pollutants, such as carbon monoxide - as mentioned in the above EP 1 233 879 B1 - are generally not suitable as a conductive substance to reliably detect air pollution in general.

Ferner ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, dass zur Steuerung des Ladezustands einer Batterie in einem Hybridfahrzeug-Steuersystem selbstlernend Fahrstrecken erfasst und der Ladezustand entsprechend dieser Fahrstrecke optimiert wird. Rein beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die DE 10 2011 018 182 A1 verwiesen. Daneben ist es bekannt, über ein satelliten gestützes Navigationssystem, z. B. via GPS, geplante Fahrtrouten zu erfassen und so beispielsweise die Batterie bei einer Bergauffahrt leer zu fahren, da mit einer nachfolgenden Bergabfahrt und der Möglichkeit, die Batterie über Rekuperation wieder zu laden, gerechnet wird.Furthermore, it is known from the general state of the art that in order to control the state of charge of a battery in a hybrid vehicle control system, it automatically learns routes and optimizes the state of charge in accordance with this route. Purely by way of example is in this context on the DE 10 2011 018 182 A1 directed. In addition, it is known via a satellite-based navigation system, z. B. via GPS to capture planned routes and so for example to empty the battery in a hill climb, as with a subsequent downhill and the ability to recharge the battery via recuperation, is expected.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, das im gattungsgemäßen Stand der Technik beschriebene Verfahren weiterzubilden, um dieses weiter zu verbessern und eine Belastung der Brennstoffzelle mit Schadstoffen noch weiter zu minimieren.The object of the present invention is now to improve the method described in the generic state of the art in order to further improve this and to further minimize contamination of the fuel cell with pollutants.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved by a method having the features in claim 1 solved. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims dependent thereon.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der Grad der Luftverschmutzung aus der aus dem Navigationssystem bekannten Position des Fahrzeugs und aus der für diese Position gespeicherten mittleren Verschmutzung ermittelt werden. Das Fahrzeug verfügt also zusätzlich zu den Bauteilen im gattungsgemäßen Fahrzeug über ein Navigationssystem. Über das Navigationssystem lässt sich die Verschmutzung sehr viel einfacher ableiten als über einen entsprechenden Sensor. Es reicht aus, wenn Karten mit einer mittleren Verschmutzung vorliegen. Diese können beispielsweise in dem Fahrzeug gespeichert werden, oder lassen sich in einer Datenbank speichern und über Telekommunikationsmittel an das Fahrzeug weiterleiten. Neben empirisch erfassten Daten lassen sich dort auch die Messwerte von aktuellen Messstationen mit verarbeiten, sodass beispielsweise in einer Datenbank immer die aktuelle Verschmutzungslage für relevante Punkte, beispielsweise im Bereich stark belasteter Autobahnkreuze, Stadtautobahnen oder dergleichen, vorliegen. So lassen sich sehr einfach und effizient die Verschmutzungsgrade aus der Position des Fahrzeugs und diesen gespeicherten bzw. hinterlegten Daten ermitteln. Vergleichbar wie im Stand der Technik kann dann entschieden werden, ob die Brennstoffzelle im Stopp-Modus oder einen abgeschalteten Modus betrieben wird, jeweils in Abhängigkeit des Ladezustands und der Luftverschmutzung.In the method according to the invention, it is provided that the degree of air pollution is determined from the position of the vehicle known from the navigation system and from the mean contamination stored for this position. The vehicle thus has a navigation system in addition to the components in the generic vehicle. The navigation system makes polluting much easier than using an appropriate sensor. It is sufficient if there are cards with medium pollution. These can be stored, for example, in the vehicle, or can be stored in a database and forwarded via telecommunications means to the vehicle. In addition to empirically recorded data, the measured values from current measuring stations can also be processed there, so that, for example, the current soiling situation for relevant points, for example in the area of heavily used motorway junctions, city highways or the like, always exists in a database. This makes it very easy and efficient to determine the degree of contamination from the position of the vehicle and this stored or stored data. Comparable as in the prior art, it can then be decided whether the fuel cell is operated in the stop mode or a deactivated mode, depending on the state of charge and the air pollution.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei ferner vorgesehen sein, das Fahrzeug, wenn es sich gemäß dem Navigationssystem einer Zone mit erhöhter Luftverschmutzung nähert, mit entsprechender Überschussleistung der Brennstoffzelle betrieben wird, um den elektrischen Energiespeicher vor dem Erreichen der Zone mit erhöhter Luftverschmutzung noch weitmöglichst aufzuladen. Bei der Einfahrt in die Zone mit erhöhter Luftverschmutzung wechselt die Brennstoffzelle dann in den Stopp-Modus und die Antriebsleistung wird aus der zuvor, vorausschauend auf den Eintritt in eine solche Zone mit erhöhter Luftverschmutzung im Idealfall vollgeladenen Batterie betrieben.According to an advantageous development of the idea, it may further be provided that the vehicle, when approaching a zone with increased air pollution according to the navigation system, is operated with a corresponding excess power of the fuel cell in order to prevent the electrical energy store from reaching the zone with increased air pollution charge as much as possible. When entering the zone of increased air pollution, the fuel cell then switches to the stop mode and the drive power is operated from the previously fully pre-charged battery, which is ideally pre-charged for entry into such zone of increased air pollution.

Unter dem Stopp-Modus für die Brennstoffzelle ist dabei ein Modus zu verstehen, bei dem diese in einem Bereitschaftsmodus verharrt und sehr schnell wieder gestartet werden kann. Ein solches Verhalten ist für den Fachmann aus dem Bereich der Start/Stopp-Systeme bei Brennstoffzellenfahrzeugen bekannt. Hierzu wird auf das europäische Patent EP 2 462 467 B1 der Anmelderin verwiesen. Im Rahmen dieses europäischen Patents ist dabei unter anderem ein sogenannter Refresh beschrieben, und zwar in der genannten Patentschrift insbesondere im Abschnitt [0028]. Ein solcher Refresh kann unter bestimmten Umständen sinnvoll sein um zu verhindern, dass sich Spannungen im Bereich der Brennstoffzelle während des Stopp-Modus ausbilden, welche die Brennstoffzelle nachhaltig schädigen. Im Falle des Betriebs des Brennstoffzellenfahrzeugs in einer Zone erhöhter Luftverschmutzung, kann es jedoch nun von Nachteil sein, einen solchen Refresh durchzuführen, weil dann die verschmutzte Luft in die Brennstoffzelle gelangen würde. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass ein Refresh der Brennstoffzelle unterdrückt wird, solange sich das Fahrzeug in der Zone erhöhter Luftverschmutzung befindet.The stop mode for the fuel cell is a mode in which it remains in a standby mode and can be restarted very quickly. Such a behavior is known to those skilled in the field of start / stop systems in fuel cell vehicles. For this purpose, the European patent EP 2 462 467 B1 referred to the applicant. In the context of this European patent, among other things, a so-called refresh is described, namely in the cited patent specification, in particular in section [0028]. In certain circumstances, such a refresh may make sense in order to prevent voltages in the area of the fuel cell from forming during the stop mode, which permanently damage the fuel cell. In the case of operation of the fuel cell vehicle in a zone of increased air pollution, however, it may now be disadvantageous to perform such a refresh, because then the polluted air would get into the fuel cell. According to an advantageous development of the method according to the invention, it is therefore provided that a refresh of the fuel cell is suppressed as long as the vehicle is in the zone of increased air pollution.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung dieser Idee kann es außerdem vorgesehen sein, dass falls die Gefahr besteht, dass ohne Refresh für die Lebensdauer ungünstige Spannungen in der Brennstoffzelle auftreten, ein Refresh durchgeführt wird, und zwar bevorzugt in einem weniger stark durch die Luftverschmutzung belasteten Bereich der Zone mit erhöhter Luftverschmutzung, wenn keine Durchquerung der belasteten Zone aus der Batterie allein möglich ist. Ist hingegen ein Durchqueren der Zone aus der Batterie alleine möglich, dann wird die Brennstoffzelle aus dem Stopp-Modus in einen abgestellten Modus verbracht, also gänzlich abgestellt. Dies hat zwar den Nachteil einer gewissen notwendigen Wiederstartzeit nach dem Verlassen der Zone erhöhter Luftverschmutzung, schont jedoch die Brennstoffzelle hinsichtlich einer Degradation durch Luftschadstoffe.According to a further very favorable embodiment of this idea, it can also be provided that, if there is a risk that unfavorable voltages occur in the fuel cell without refresh for the service life, a refresh is carried out, preferably in a region which is less heavily polluted by the air pollution the zone with increased air pollution, if it is not possible to cross the charged zone from the battery alone. However, if it is possible to cross the zone from the battery alone, then the fuel cell is moved from the stop mode to a parked mode, so turned it off completely. Although this has the disadvantage of a certain necessary restart time after leaving the zone of increased air pollution, but protects the fuel cell in terms of degradation by air pollutants.

Um die elektrische Energie in dem elektrischen Energiespeicher ideal auszunutzen, ist es vorgesehen, dass die Brennstoffzelle ab einem vorgegebenen minimalen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers gestartet wird, und zwar nur dann, falls am Ziel gemäß dem Navigationssystem keine Ladestation verfügbar ist. Bevor das Fahrzeug stehen bleibt, wird also die Brennstoffzelle gestartet und es wird in Kauf genommen, dass diese durch die Luftverschmutzung belastet wird. Der Betrieb der Brennstoffzelle in der Zone erhöhter Luftverschmutzung erfolgt dabei nur soweit notwendig, um den elektrischen Energiespeicher soweit aufzuladen, dass die Zone durchfahren werden kann. Die Brennstoffzelle wird also so gering wie möglich mit den Schadstoffen belastet. Ist hingegen bekannt, dass am Ziel gemäß dem Navigationssystem eine Ladestation verfügbar ist, und ist das Fahrzeug so ausgestaltet, dass es von extern nachgeladen werden kann, handelt es sich also um ein Plug-In-Fahrzeug, dann wird der elektrische Energiespeicher bis auf einen Ladezustand von annähernd Null leer gefahren, da ja dort eine Aufladung zu erwarten ist. Eine solche Ladestation kann beispielsweise an einem öffentlichen Parkplatz, insbesondere aber an einem Parkplatz beim Nutzer des Fahrzeugs zu Hause, oder an seinem Arbeitsplatz verfügbar sein, was in dem Navigationssystem gespeichert ist.In order to make optimum use of the electrical energy in the electrical energy store, it is provided that the fuel cell is started from a predetermined minimum state of charge of the electrical energy store, specifically only if no charging station is available at the destination according to the navigation system. Before the vehicle stops, so the fuel cell is started and it is accepted that it is polluted by the air pollution. The operation of the fuel cell in the zone of increased air pollution takes place only to the extent necessary to charge the electrical energy storage to the extent that the zone can be traversed. The fuel cell is thus charged as little as possible with the pollutants. If, on the other hand, it is known that a charging station is available at the destination in accordance with the navigation system, and if the vehicle is designed so that it can be recharged externally, ie if it is a plug-in vehicle, then the electrical energy store is limited to one Charge state of nearly zero empty driven, since there is to be expected a charge. Such a charging station, for example, at a public parking, but especially at a parking lot at the user of the vehicle at home, or at his workplace be available, which is stored in the navigation system.

Immer dann, wenn die Leistung aus dem elektrischen Energiespeicher nicht zum Betreiben des Fahrzeugs ausreicht bzw. wenn der Fahrer eine höhere Leistung anfordert, beispielsweise indem er dies manuell eingibt oder durch das Betätigen eines Kickdown-Schalters am Gaspedal anzeigt, wird die Brennstoffzelle gestartet, da die gewünschte Leistungsversorgung für den Fahrer des Fahrzeugs Vorrang gegenüber einer Schonung der Brennstoffzelle hat.Whenever the power from the electrical energy store is insufficient to operate the vehicle or when the driver requests a higher power, for example by manually inputting this or by depressing a kickdown switch on the accelerator pedal, the fuel cell is started the desired power supply for the driver of the vehicle takes precedence over a protection of the fuel cell.

Dennoch ist es bei dem Verfahren möglich, die Schadstoffe weitgehend von der Brennstoffzelle fernzuhalten, sodass die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle aufgrund der Luftschadstoffe hinausgezögert werden kann, sodass die Brennstoffzelle eine höhere Lebensdauer erfährt, ehe sich ihre Leistung durch die aufgenommenen Luftschadstoffe verschlechtert.However, in the method, it is possible to largely keep the pollutants away from the fuel cell, so that the deterioration of the fuel cell performance due to the air pollutants may be delayed, so that the fuel cell has a longer life before its performance deteriorates due to the absorbed air pollutants.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich ferner aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the method will become apparent from the embodiment, which is described below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 ein schematisch angedeutetes Fahrzeug in einer möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 1 a schematically indicated vehicle in a possible embodiment according to the invention;

2 ein Diagramm, welches den relativen Anteil der Brennstoffzellenaktivität, des Akkuladezustands und des Verschmutzungsgrades über einer fiktiven Wegstrecke anzeigt; und 2 a graph indicating the relative contribution of fuel cell activity, battery state of charge, and degree of soiling over a fictitious path; and

3 ein Ablaufdiagramm für eine mögliche Ausführungsvariante eines Verfahrens gemäß der Erfindung. 3 a flowchart for a possible embodiment of a method according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist ein mit 1 bezeichnetes Fahrzeug prinzipmäßig angedeutet. Das Fahrzeug 1 wird durch einen elektrischen Antriebsmotor 2 angetrieben, welcher die über eine gemeinsame Achse 4 verbundenen und angetriebenen Räder 3 in der hier dargestellten stark schematisierten Ausführungsform antreibt. Die elektrische Leistung für den elektrischen Fahrmotor 2 wird über eine Leistungselektronik 5 bereitgestellt und aufbereitet. In Verbindung mit der Leistungselektronik 5 findet sich ein elektrischer Energiespeicher 6, beispielsweise eine Batterie oder eine Kombination aus Batterie und Hochleistungskondensator. Genauso gut wäre eine Bank von Hochleistungskondensatoren alleine denkbar, wobei sich in der Praxis insbesondere eine Kombination aus beiden Bauteilen bewährt hat, um über die Hochleistungskondensatoren kurzzeitig hohe Leistungen zu speichern bzw. bereitzustellen und diese über die Batterie langfristig speichern zu können. Neben der elektrischen Energiespeichereinrichtung 6 liefert eine mit 7 bezeichneten Brennstoffzelle elektrische Antriebsleistung für das Fahrzeug 1. Die elektrische Energiespeichereinrichtung 6 kann dabei im Falle eines Abbremsens des Fahrzeugs 1 durch Rekuperation, also durch den generatorischen Betrieb des elektrischen Antriebsmotors 2, aufgeladen werden. Ansonsten kann der von der Brennstoffzelle 7 erzeugte zum Antrieb des Fahrmotors 2 nicht benötigte Teil der elektrischen Leistung in der elektrischen Energiespeichereinrichtung 6 eingespeichert werden. Die Brennstoffzelle 7 – beispielsweise eine PEM-Brennstoffzelle – ist dabei so aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie weist einen Kathodenraum 8 und einen Anodenraum 9 auf. Dem Kathodenraum 8 wird Luft über eine Luftfördereinrichtung 10 zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise als Strömungsverdichter ausgebildet ist, und welche von einem elektrischen Antriebsmotor 11 über die Leistungselektronik 5 angetrieben wird. Über eine Ansaugöffnung 12, in deren Bereich sich ein hier nicht dargestellter Luftfilter befindet, strömt die angesaugte Luft über eine Zuluftleitung 13 in den Bereich der Brennstoffzelle. Nichtbenötigte Abluft verlässt das Fahrzeug über die Abluftleitung 14. Anodenseitig wird die Brennstoffzelle 7 aus einem Druckgasspeicher 15 über eine Druckregel- und Dosiereinheit 16 mit Wasserstoff versorgt. Nicht benötigter Wasserstoff gelangt über eine Abgasleitung 17 aus dem System. Hier wären weitere Aufbauten, wie beispielsweise eine Rezirkulation des Wasserstoffs und dergleichen denkbar. Dies ist dem Fachmann für Brennstoffzellensysteme geläufig, sodass auf eine detaillierte Darstellung verzichtet werden kann. Vergleichbares gilt kathodenseitig für Elemente wie eine Abluftturbine, einen Befeuchter, einen Ladeluftkühler und dergleichen.In the presentation of the 1 is one with 1 designated vehicle indicated in principle. The vehicle 1 is powered by an electric drive motor 2 which is driven by a common axis 4 connected and driven wheels 3 in the highly schematic embodiment shown here drives. The electrical power for the electric drive motor 2 is about a power electronics 5 provided and prepared. In conjunction with the power electronics 5 there is an electrical energy storage 6 For example, a battery or a combination of battery and high performance capacitor. Equally well would be a bank of high-performance capacitors alone conceivable, in practice, in particular a combination of the two components has proven to save on the high-performance capacitors briefly high power and provide and store them on the battery long term. In addition to the electrical energy storage device 6 delivers one with 7 designated fuel cell electrical drive power for the vehicle 1 , The electrical energy storage device 6 can in case of slowing down the vehicle 1 by recuperation, ie by the generator operation of the electric drive motor 2 , to be charged. Otherwise, that of the fuel cell 7 generated to drive the traction motor 2 unnecessary part of the electrical power in the electrical energy storage device 6 be stored. The fuel cell 7 - For example, a PEM fuel cell - is known from the general state of the art. It has a cathode compartment 8th and an anode room 9 on. The cathode compartment 8th Air is transferred via an air conveyor 10 provided, which is designed for example as a flow compressor, and which of an electric drive motor 11 via the power electronics 5 is driven. Via a suction opening 12 , in the area of which an air filter, not shown here, is located, the intake air flows through an air supply line 13 in the area of the fuel cell. Unused exhaust air leaves the vehicle via the exhaust air line 14 , On the anode side, the fuel cell 7 from a compressed gas storage 15 via a pressure regulating and dosing unit 16 supplied with hydrogen. Unnecessary hydrogen passes through an exhaust pipe 17 from the system. Here further structures, such as a recirculation of hydrogen and the like would be conceivable. This is familiar to the person skilled in the art for fuel cell systems, so that a detailed illustration can be dispensed with. The same applies to the cathode side for elements such as an exhaust air turbine, a humidifier, a charge air cooler and the like.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs in 1 soll es sich um ein Plug-In-Fahrzeug 1 handeln. Es verfügt zusätzlich über ein Ladegerät 21, welches über ein angedeutetes Kabel 22 mit einer Ladestation 23 verbunden werden kann. Eine solche Ladestation 23 kann sich beispielsweise in einer Garage des Nutzers des Fahrzeugs 1 befinden, sodass er das Fahrzeug 1 beispielsweise im abgestellten Zustand jeweils nachladen kann. Außerdem ist die Verwendung von weiteren Ladestationen, wie sie beispielsweise auf öffentlichen Parkflächen, auf Parkplätzen für Firmenangehörige etc. zu finden sind, denkbar.In the embodiment of the vehicle shown in FIG 1 it should be a plug-in vehicle 1 act. It also has a charger 21 , which has an indicated cable 22 with a charging station 23 can be connected. Such a charging station 23 For example, in a garage of the user of the vehicle 1 he is the vehicle 1 for example, in the parked state each can reload. In addition, the use of other charging stations, as can be found, for example, in public parking areas, in parking lots for company employees, etc., conceivable.

Das Fahrzeug 1 verfügt außerdem über ein an sich bekanntes Navigationssystem 18, welches beispielsweise über einen angedeuteten Satellitenempfänger 19 via GPS oder ähnlichen Technologien die örtliche Position des Fahrzeugs bestimmen kann. Das Navigationssystem 18 verfügt außerdem über eine mit 20 bezeichnete Telekommunikationseinrichtung, um so Daten, beispielsweise aus einer aktuellen Datenbank, über bestimmte Vorkommnisse und Ereignisse im Bereich der Position des Fahrzeugs 1 abrufen zu können. Die Quelle kann hier beispielsweise eine Internetverbindung oder eine Datenverbindung zu entsprechenden Datenbanken, beispielsweise des Herstellers des Fahrzeugs 1, sein.The vehicle 1 also has a known navigation system 18 , which, for example, via an indicated satellite receiver 19 via GPS or similar technologies can determine the location of the vehicle. The navigation system 18 also has one with 20 designated telecommunication device, so as to obtain data, for example from a current database, about certain occurrences and events in the area of the position of the vehicle 1 to be able to call. The source can here, for example, an Internet connection or a data connection to appropriate databases, for example, the manufacturer of the vehicle 1 , be.

In der Praxis ist es nun so, dass die Luft, welche über die Ansaugöffnung 12 und die Luftfördereinrichtung 10 in die Brennstoffzelle 7 bzw. ihren Kathodenraum 8 gelangt, typischerweise mit Schadstoffen belastet ist. Die Schadstoffe in der Luft sind dabei meist auf äußere Umstände zurückzuführen, beispielsweise auf Gebiete mit häufigen Staus, Tunnels, in denen die Schadstoffe nicht so gut abziehen können, Parkhäuser, landwirtschaftliche Betriebe in der Nähe, welche für einen erhöhten Anteil von flüchtigen organischen Verbindungen in der Luft sorgen, oder dergleichen. Viele dieser Schadstoffe reagieren reversibel oder irreversibel mit den Katalysatoren im Kathodenbereich 8 des Brennstoffzellensystems und beeinträchtigen so die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle 7. Das Ziel ist es deshalb, eine Belastung der Brennstoffzelle 7 mit solchen Schadstoffen entsprechend zu reduzieren, indem die Brennstoffzelle 7 in Bereichen mit besonders stark verschmutzter Luft nicht oder nicht so häufig betrieben wird.In practice, it is now so that the air passing through the suction port 12 and the air conveyor 10 into the fuel cell 7 or their cathode compartment 8th passes, is typically contaminated with pollutants. The pollutants in the air are usually due to external factors, for example in areas with frequent traffic jams, tunnels in which the pollutants can not deduct so well, multi-storey car parks, nearby farms, which for an increased proportion of volatile organic compounds in to take care of the air, or the like. Many of these pollutants react reversibly or irreversibly with the catalysts in the cathode region 8th of the fuel cell system and thus affect the performance of the fuel cell 7 , The goal is therefore a burden on the fuel cell 7 with such pollutants to reduce accordingly by the fuel cell 7 In areas with particularly polluted air is not or not so often operated.

Hierfür ist es nun vorgesehen, dass diese Bereiche mit mehr oder minder stark verschmutzter Luft, beispielsweise entsprechend einer Einteilung in mehrere Verschmutzungskategorien, in einer Datenbank für das Navigationssystem 18 verfügbar hinterlegt sind, oder direkt in dem Navigationssystem 18, in dessen Kartenmaterial, gespeichert sind. Ist nun aus der Programmierung des Navigationssystems 18 klar, dass das Fahrzeug 1 sich einer solchen Zone erhöhter Luftverschmutzung, welche nachfolgend auch als belastete Zone bezeichnet wird, nähert, dann wird der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 geprüft und ein Betrieb der Brennstoffzelle 7 mit entsprechender Überschussleistung wird initiiert, um den elektrischen Energiespeicher 6 bis zum Eintritt in die belastete Zone nach Möglichkeit vollständig vollzuladen, sodass in der belasteten Zone mit elektrischer Leistung aus der elektrischen Energiespeichereinrichtung möglichst weit gefahren werden kann. Der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 wird also durch eine Vorhersage einer belasteten Zone, wie beispielsweise einer Stadtautobahn, eines Tunnels, eines aktuell auftretenden Staus, eines Parkhauses oder dergleichen, vorausschauend angepasst. Im Idealfall ist bis zum Eintritt in die belastete Zone der elektrische Energiespeicher 6 vollgeladen bzw. so weit aufgeladen, dass die belastete Zone nach Möglichkeit vollständig elektrisch durchfahren werden kann. Mit dem Eintritt in die belastete Zone bzw. im Idealfall kurz bevor das Fahrzeug 1 in die belastete Zone einfährt, wird dann die Brennstoffzelle 7 idealerweise in einen Standby-Modus, beispielsweise einen sogenannten Stopp-Modus, vergleichbar zum Stopp-Modus bei einem Start/Stopp-System gebracht.For this purpose, it is now provided that these areas with more or less heavily polluted air, for example, according to a classification into several pollution categories, in a database for the navigation system 18 available, or directly in the navigation system 18 in which maps are stored. Is now from the programming of the navigation system 18 clear that the vehicle 1 Such a zone of increased air pollution, which is also referred to below as the loaded zone approaches, then the state of charge of the electrical energy storage 6 tested and operation of the fuel cell 7 with appropriate excess power is initiated to the electrical energy storage 6 Fully charged as far as possible until entry into the loaded zone, so that it is possible to travel as far as possible from the electrical energy storage device in the loaded zone with electrical power. The state of charge of the electrical energy storage 6 Thus, by prediction of a loaded zone, such as a city highway, a tunnel, a currently occurring traffic jam, a parking garage or the like, adapted in a forward-looking manner. Ideally, until the entry into the loaded zone of the electrical energy storage 6 fully charged or charged so far that the loaded zone can be passed through completely electrically if possible. With the entry into the loaded zone or ideally just before the vehicle 1 enters the loaded zone, then the fuel cell 7 ideally brought into a standby mode, for example a so-called stop mode, comparable to the stop mode in a start / stop system.

In der Darstellung der 2 ist ein solcher Betrieb beispielhaft zu erkennen. Auf der Y-Achse ist der jeweils relative Anteil dargestellt, auf der X-Achse die Strecke. Die mit I bezeichnete Kurve zeigt den Verschmutzungsgrad der Luft, die mit II bezeichnete Kurve den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 und die mit III bezeichnete Kurve die Aktivität der Brennstoffzelle 7. Im ersten Streckenabschnitt A, welcher den Normalbetrieb anzeigt, schwankt der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 und die Aktivität der Brennstoffzelle in etwa gleichmäßig. Die Luftverschmutzung I ist entsprechend gering. Über das Navigationssystem 18 ist nun bekannt, dass die Fahrtroute in Richtung einer belasteten Zone C führt, welche im ganz rechts gezeigten Abschnitt der Strecken-Achse dargestellt ist. Diese Fahrt in Richtung der belasteten Zone C ist in 2 mit B bezeichnet. Die Brennstoffzelle 7 wird so betrieben beziehungsweise verfügbare Möglichkeiten zur Rekuperation werden so genutzt, dass der Ladezustand II des elektrischen Energiespeichers 6 ansteigt, idealerweise auf einen maximalen Ladezustand am Übergang von der Fahrtstecke B in die belastete Zone C. In diesem Punkt wird dann die Aktivität III der Brennstoffzelle 7 reduziert und sinkt auf Null ab, sodass in der belasteten Zone C der Betrieb ausschließlich mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher 6 erfolgt. Gleichzeitig steigt im Bereich der belasteten Zone C die Luftverschmutzung beziehungsweise der Grad I der Luftverschmutzung entsprechend an. Am Ende der Strecke C ist der Ladezustand deutlich abgesunken. Schließt sich hier nun ein Normalbetrieb oder ein Betrieb in einer Strecke B an, dann kann der Ladezustand erhöht werden, die Brennstoffzellenaktivität nimmt zu und der ganze Ablauf kann von Neuem beginnen.In the presentation of the 2 is such an operation exemplified. On the Y-axis the respective relative proportion is shown, on the X-axis the distance. With I designated curve shows the degree of pollution of the air with II designated curve the state of charge of the electrical energy storage 6 and those with III designated curve the activity of the fuel cell 7 , In the first section A, which indicates the normal operation, the state of charge of the electrical energy storage varies 6 and the activity of the fuel cell approximately evenly. Air pollution I is correspondingly low. About the navigation system 18 It is now known that the route leads in the direction of a loaded zone C, which is shown in the right-most section of the route axis. This drive towards the polluted zone C is in 2 labeled B. The fuel cell 7 is thus operated or available opportunities for recuperation are used so that the state of charge II of the electrical energy storage 6 increases, ideally to a maximum state of charge at the transition from the passage B in the loaded zone C. In this point then becomes the activity III the fuel cell 7 reduces and decreases to zero, so that in the loaded zone C, the operation exclusively with electrical energy from the electric energy storage 6 he follows. At the same time, in the area of the polluted zone C, the air pollution or the degree increases I corresponding to the air pollution. At the end of the route C the state of charge has dropped significantly. If this is followed by a normal operation or an operation in a route B, then the state of charge can be increased, the fuel cell activity increases and the whole process can start anew.

Um eine Belastung der Brennstoffzelle 7 mit Schadstoffen gänzlich auszuschließen, startet dabei das Wechseln der Brennstoffzelle 7 in den Stopp-Modus und der Betrieb mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher 6 im Idealfall um ein kleines Wegstück b bevor in die belastete Zone C beginnt, wie aus der Darstellung der 2 zu erkennen ist.To load the fuel cell 7 completely eliminating pollutants, it starts changing the fuel cell 7 in the stop mode and the operation with electrical energy from the electrical energy storage 6 ideally by a small distance b before in the loaded zone C begins, as from the representation of 2 can be seen.

In einem solchen Stopp-Mode, wie er beispielsweise aus dem eigenen EP Patent 2 462 647 B1 bekannt ist, wird typischerweise nach einer gewissen Zeit beziehungsweise wenn die Spannungen in der Brennstoffzelle 7 sich für die Lebensdauer der Brennstoffzelle 7 ungünstig entwickeln, ein sogenannter Refresh durchgeführt. Dies ist im Detail beispielsweise im Abschnitt [0028] des genannten EP Patents beschrieben. In einem solchen Fall würde wieder Luft in die Brennstoffzelle 7 gelangen, was auf Grund der zu erwartenden Verschmutzung und Belastung der Luft in der belasteten Zone nicht gewünscht ist. Der Refresh wird in der belasteten Zone also unterdrückt, um die Schadstoffbelastung der Brennstoffzelle 7 zu minimieren. Ist damit zu rechnen, dass auf Grund des unterdrückten Refreshs Spannungen auftreten, welche für die Lebensdauer der Brennstoffzelle 7 gemäß dem oben beschriebenen Abschnitt des EP Patents kritisch sind, dann wird die Brennstoffzelle 7 vollständig abgeschaltet, wenn davon ausgegangen werden kann, dass der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 6 zum Passieren der belasteten Zone ausreicht. Ist dies nicht der Fall, dann kann mit der Energie aus dem elektrischen Energiespeicher nach Möglichkeit primär in einem Teilabschnitt der belasteten Zone gefahren werden, in welcher dieser die höchste Belastung hat. In einem weniger hoch belasteten Abschnitt der belasteten Zone kann dann ein Betrieb der Brennstoffzelle vorgenommen werden, wenn der Refresh unumgänglich ist. Die höchsten Schadstoffbelastungen sind typischerweise für Tunnel zu erwarten. Auf Grund der Länge ist davon auszugehen, dass diese mit vollgeladenem elektrischen Energiespeicher 6 im Normalfall passierbar sind, ohne dass die Brennstoffzelle 7 des Brennstoffzellensystems gebraucht wird.In such a stop-mode, as he for example from his own EP Patent 2 462 647 B1 is known, typically after a certain time or when the voltages in the fuel cell 7 for the lifetime of the fuel cell 7 develop unfavorably, a so-called refresh performed. This is in detail for example in section [0028] of EP patents described. In such a case, air would re-enter the fuel cell 7 which is not desired due to the expected pollution and contamination of the air in the loaded zone. The refresh is thus suppressed in the loaded zone to the pollutant load of the fuel cell 7 to minimize. It is to be expected that due to the suppressed refresh voltages occur, which for the life of the fuel cell 7 According to the section of the EP patent described above, then the fuel cell becomes 7 completely switched off, if it can be assumed that the state of charge of the electrical energy storage 6 sufficient to pass the loaded zone. If this is not the case, then, with the energy from the electrical energy store, it is possible, if possible, to travel primarily in a section of the loaded zone in which it has the highest load. In a less heavily loaded section of the loaded zone, operation of the fuel cell can then be carried out if the refresh is unavoidable. The highest pollution levels are typically expected for tunnels. Due to the length, it can be assumed that these are fully charged electrical energy storage 6 Normally passable without the fuel cell 7 the fuel cell system is needed.

Ein entsprechender Ablaufplan, welcher den komplexen möglichen Ablauf zeigt, findet sich in 3. Hier ist auch berücksichtigt, dass das Fahrzeug 1 über die optionale Plug-In-Funktion, also das Ladegerät 21 zur Ermöglichung einer Aufladeverbindung mit einer Ladestation 23 verfügt. Ist dies der Fall, dann kann, wenn am Ziel des im Navigationssystem 18 programmierten Weges eine Ladestation 23 zu erwarten ist, die Brennstoffzelle 7 in den Stopp-Modus wechseln oder ganz ausgeschaltet werden, wenn erkennbar ist, dass der verbleibende Ladezustand in dem elektrischen Energiespeicher 6 ausreicht, um den Weg bis zur Ladestation 23 zurückzulegen.A corresponding flow chart, which shows the complex possible procedure, can be found in 3 , Here is also considered that the vehicle 1 via the optional plug-in function, ie the charger 21 to allow a charging connection with a charging station 23 features. If so, then if at the destination of the navigation system 18 programmed way a charging station 23 is expected, the fuel cell 7 switch to stop mode or switch it off completely, if it can be seen that the remaining charge state in the electrical energy storage 6 is sufficient to find the way to the charging station 23 to cover.

Das Verfahren lässt sich insbesondere in Innenstädten anwenden, da hier meist nur geringe Geschwindigkeiten notwendig sind, welche problemlos mit der Energie aus der elektrischen Energiespeichereinrichtung 6 erreicht werden können. Typischerweise sind dort auch die Schadstoffwerte entsprechend hoch, sodass sich hier die idealen Synergien für das erfindungsgemäße Verfahren ergeben.The method can be used in particular in inner cities, since usually only low speeds are necessary, which easily with the energy from the electrical energy storage device 6 can be achieved. Typically, the pollutant values are also correspondingly high there, so that the ideal synergies for the process according to the invention result here.

Muss die Brennstoffzelle dennoch eingeschaltet werden, weil der Ladezustand der elektrischen Energiespeichereinrichtung 6 nicht ausreicht, oder weil der Fahrer ein Einschalten der Brennstoffzelle 7 beispielsweise über einen Kick-Down oder einen manuellen Start der Brennstoffzelle anfordert, dann sollte diese idealerweise mit keinen allzu hohen Spannungswerten betrieben werden, um die Belastung gering zu halten. Sofern es die Messtechnik einer Umfelderfassung des Fahrzeugs, beispielsweise Sensoren, Kameras, Radar oder ähnliches ermöglicht, kann auch implementiert werden, dass im Bereich bekannter Schadstoff emittierender Objekte, beispielsweise am Berg fahrenden Lastkraftwägen, im Bereich von Tankstellen oder Bauernhöfen, die Brennstoffzelle 7 vorübergehend in den Stopp-Modus gebracht wird, wenn dies ohne eine Einschränkung der Geschwindigkeit der Fahrt möglich ist. Hierdurch lassen sich Konzentrationsspitzen von Schadstoffen, welche in die Brennstoffzelle 7 eindringen können, ideal vermeiden. Da Fahrzeuge 1, insbesondere wenn sie zunehmend selbsthändig fahren, über die genannten Sensoren sowieso verfügen, lässt sich dies ohne zusätzlichen Aufwand über eine Anpassung der Software sehr einfach realisieren.If the fuel cell still needs to be turned on, because the state of charge of the electrical energy storage device 6 insufficient or because the driver switching on the fuel cell 7 For example, requesting a kick-down or a manual start of the fuel cell, then this should ideally be operated with not too high voltage levels to keep the load low. If the measurement technology of an environment detection of the vehicle, for example sensors, cameras, radar or the like makes it possible, it can also be implemented that in the area of known pollutant emitting objects, for example on mountain driving trucks, in the area of gas stations or farms, the fuel cell 7 temporarily put into the stop mode, if this is possible without limiting the speed of the ride. This allows concentration peaks of pollutants, which in the fuel cell 7 can penetrate, ideally avoid. Because vehicles 1 In particular, if they increasingly drive with their own hands, have the sensors mentioned anyway, this can be done very easily without any additional effort by adapting the software.

Letztlich führt das Verfahren zu einer längeren Lebensdauer der Brennstoffzelle 7. Damit wirken sich die genannten Effekte positiv auf die TCO (Total Cost of Ownership) für den Inhaber des Fahrzeugs aus. Wartungsintervalle können verlängert werden und der Kunde muss weniger häufig zum Service beziehungsweise das Fahrzeug 1 hat weniger Standzeiten. Dies ist ein erheblicher Vorteil, sowohl für den privaten Anwender, als auch für die Anwendung innerhalb einer Fahrzeugflotte.Ultimately, the process leads to a longer life of the fuel cell 7 , Thus, the effects mentioned have a positive effect on the TCO (Total Cost of Ownership) for the owner of the vehicle. Maintenance intervals can be extended and the customer less often to the service or the vehicle 1 has less life. This is a significant advantage, both for the private user, as well as for use within a vehicle fleet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 2462467 B1 [0011] EP 2462467 B1 [0011]
  • EP 2462647 B1 [0028] EP 2462647 B1 [0028]

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) dessen elektrische Antriebsleistung mit einer Brennstoffzelle (7) und einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) stammt, wobei das Fahrzeug (1) über ein Navigationssystem (18) und ein Steuergerät verfügt, welches in Abhängigkeit des Ladezustands der elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) und der Luftverschmutzung die Brennstoffzelle (7) in einem Stopp-Modus oder einem abgeschalteten Modus betreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Luftverschmutzung anhand der aus dem Navigationssystem (18) bekannten Position des Fahrzeugs (1) und aus für diese Position gespeicherten mittleren Verschmutzungsgraden ermittelt wird.Method for operating a vehicle ( 1 ) whose electrical drive power with a fuel cell ( 7 ) and an electrical energy storage device ( 6 ), where the vehicle ( 1 ) via a navigation system ( 18 ) and a control device which, depending on the state of charge of the electrical energy storage device ( 6 ) and air pollution the fuel cell ( 7 ) operates in a stop mode or a deactivated mode, characterized in that the degree of air pollution is determined on the basis of the navigation system ( 18 ) known position of the vehicle ( 1 ) and from average pollution levels stored for this position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Verschmutzungsdaten je Position des Fahrzeugs (1) in dem Fahrzeug (1) gespeichert sind.Method according to claim 1, characterized in that the average pollution data per position of the vehicle ( 1 ) in the vehicle ( 1 ) are stored. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Daten des mittleren Verschmutzungsgrades in einer Datenbank gespeichert oder über eine Datenbank aktualisiert werden, wobei die Daten über eine Telekommunikationseinrichtung (20) zu dem Fahrzeug (1) übermittelt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the stored data of the average degree of contamination are stored in a database or updated via a database, wherein the data via a telecommunication device ( 20 ) to the vehicle ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenn das Fahrzeug (1) sich gemäß des Navigationssystems (18) einer Zone (C) mit erhöhter Luftverschmutzung nähert, die elektrische Energiespeichereinrichtung (6) weitmöglichst aufgeladen wird, wobei bei der Einfahrt in die Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung die Brennstoffzelle (7) in einen Stopp-Modus gebracht oder abgeschaltet wird, und die elektrische Antriebsleistung aus der elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) geliefert wird.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that when the vehicle ( 1 ) according to the navigation system ( 18 ) approaches a zone (C) with increased air pollution, the electrical energy storage device ( 6 ) is charged as far as possible, the fuel cell being (C) of increased air pollution entering the zone (C) ( 7 ) is brought into a stop mode or switched off, and the electric drive power from the electrical energy storage device ( 6 ) is delivered. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Refresh der Brennstoffzelle im Stopp-Modus unterdrückt wird, solange sich das Fahrzeug in der Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung befindet.A method according to claim 4, characterized in that a refresh of the fuel cell in the stop mode is suppressed as long as the vehicle is in the zone (C) of increased air pollution. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Gefahr besteht, dass ohne Refresh für die Lebensdauer der Brennstoffzelle (7) ungünstige Spannungen in der Brennstoffzelle (7) auftreten, ein Refresh durchgeführt wird, bevorzugt in einem weniger stark durch Luftverschmutzung belasteten Bereich der Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung, immer dann wenn keine Durchquerung der Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung aus dem elektrischen Energiespeicher (6) alleine möglich ist, ansonsten wird die Brennstoffzelle (7) aus dem Stopp-Modus in den abgeschalteten Modus gebracht.A method according to claim 5, characterized in that if there is a risk that without refresh for the life of the fuel cell ( 7 ) unfavorable voltages in the fuel cell ( 7 ), a refresh is carried out, preferably in an area of the zone (C) of increased air pollution which is less heavily polluted by air pollution, whenever no crossing of the zone (C) of increased air pollution from the electrical energy store ( 6 ) alone, otherwise the fuel cell ( 7 ) is brought from the stop mode to the deactivated mode. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starten der Brennstoffzelle (7) ab einem vorgegebenen minimalen Ladezustand der elektrischen Energiespeichereinrichtung (6) erfolgt, falls am Fahrtziel gemäß des Navigationssystems (18) keine Ladestation (23) verfügbar ist, sofern das Fahrzeug (1) als Plug-In-Fahrzeug (1) ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that starting the fuel cell ( 7 ) from a predetermined minimum state of charge of the electrical energy storage device ( 6 ), if at the destination according to the navigation system ( 18 ) no charging station ( 23 ) is available, provided that the vehicle ( 1 ) as a plug-in vehicle ( 1 ) is trained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb der Brennstoffzelle (7) in der Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung nur soweit notwendig, um den elektrischen Energiespeicher (6) soweit nachzuladen, dass die Zone (C) erhöhter Luftverschmutzung durchquert werden kann, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an operation of the fuel cell ( 7 ) in the zone (C) increased air pollution only as far as necessary to the electrical energy storage ( 6 ) Reload to the extent that the zone (C) of increased air pollution can be traversed takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starten der Brennstoffzelle (7) auf eine Aufforderung des Fahrers des Fahrzeugs (1) hin in jedem Fall erzwungen werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that starting the fuel cell ( 7 ) at the request of the driver of the vehicle ( 1 ) can be enforced in any case.
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