DE102011055822B4

DE102011055822B4 - Auf Anodendruck basierende Flussabschätzung in einem Brennstoffzellensystem

Info

Publication number: DE102011055822B4
Application number: DE102011055822.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Di Fiore; Jan Biebrach
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2025-12-04
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: DE102011055822A1; CN102538880A; US20120156575A1; US8701468B2; CN102538880B

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen eines Flusses von Anodengas aus einem Anoden-Sub-System eines Brennstoffzellensystems (10), wobei das Verfahren umfasst:
- Definieren einer Zeitdauer zum Bestimmen des Flusses;
- Durchführen einer Messung des Drucks in dem Anoden-Sub-System in einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitintervallen während der Zeitdauer;
- Berechnen einer Steigung von einer Drucklinie, die die Änderungen in dem Druck in dem Anoden-Sub-System während der Zeitdauer unter Verwendung der Druckmessungen darstellt; und
- Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System unter Verwendung der Steigung der Drucklinie, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System unter Verwendung der Steigung der Drucklinie das Bestimmen, ob die Drucklinie innerhalb eines vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, beinhaltet, wobei wenn die Drucklinie innerhalb des vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, wird die berechnete Steigung als gültig bestimmt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum Bestimmen des Flusses aus einem geschlossenen System heraus und insbesondere auf ein Verfahren zum Bestimmen des Flusses von Anodengas aus einem Anoden-Sub-System in einem Brennstoffzellensystem, wobei das Verfahren die Steigung einer Drucklinie bestimmt, welche aus einer Vielzahl von Druckmessungen erzeugt wurde, und die Steigung in einer Flussberechnung verwendet.
2. Diskussion des Standes der Technik
Wasserstoff ist ein sehr attraktiver Brennstoff, da er sauber ist und dazu verwendet werden kann, effizient Elektrizität in einer Brennstoffzelle zu produzieren. Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle ist eine elektrochemische Vorrichtung, die eine Anode und eine Kathode beinhaltet, zwischen denen ein Elektrolyt angeordnet ist. Die Anode erhält Wasserstoffgas und die Katode erhält Sauerstoff oder Luft. Das Wasserstoffgas wird an dem Anodenkatalysator dissoziiert, um freie Protonen und Elektronen zu erzeugen. Die Protonen gelangen durch den Elektrolyten an die Kathode. Die Protonen reagieren mit dem Sauerstoff und den Elektronen am Kathodenkatalysator, um Wasser zu erzeugen. Die Elektronen können von der Anode nicht durch den Elektrolyten gelangen. Dementsprechend werden sie über eine Last geleitet, um Arbeit zu verrichten, bevor sie an die Kathode gelangen.
Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) sind eine populäre Brennstoffzelle für Fahrzeuge. Eine PEMFC beinhaltet im allgemeinen eine feste Polymerelektrolytprotonen-leitende Membran, so zum Beispiel eine Membran aus einer Perfluor-Sulphonsäure. Die Anode und die Kathode beinhalten typischerweise fein verteilte Katalysatorteilchen, gewöhnlicherweise Platin (Pt), verteilt auf Kohlenstoffpartikeln und vermischt mit einem Ionomer. Die Katalysatormischung ist an entgegengesetzten Seiten der Membran aufgebracht. Die Kombination der Anodenkatalysatormischung, der Kathodenkatalysatormischung und der Membran definieren eine Membranelektroden-Anordnung (MEA). MEAs sind relativ teuer in der Herstellung und erfordern gewisse Konditionen für einen effektiven Betrieb.
Typischerweise werden mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel kombiniert, um die gewünschte Leistung zu generieren. Beispielsweise kann ein typischer Brennstoffzellenstapel für ein Fahrzeug zweihundert oder mehr gestapelte Brennstoffzellen aufweisen. Der Brennstoffzellenstapel erhält ein Kathodeneingangsgas, typischerweise ein Luftfluss, der mittels eines Kompressors durch den Stapel geleitet wird. Von dem Stapel wird nicht der gesamte Sauerstoff aufgebraucht und einiges an Luft wird als Kathodenabgas abgelassen, wobei das Kathodenabgas Wasser als ein Stapelabfallprodukt beinhalten kann. Der Brennstoffzellenstapel erhält auch ein Anodenwasserstoff-Eingangsgas, das in die Anodenseite des Stapels fließt.
Ein Brennstoffzellenstapel weist typischerweise eine Reihe von bipolaren Platten auf, die zwischen die mehreren MEAs in dem Stapel angeordnet sind, wobei die bipolaren Platten und die MEAs zwischen zwei Endplatten angeordnet sind. Die bipolaren Platten beinhalten eine Anodenseite und eine Kathodenseite für benachbarte Brennstoffzellen in dem Stapel. Anodengasflusskanäle sind auf der Anodenseite der bipolaren Platten vorgesehen, die es erlauben, dass das Anodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Kathodengasflusskanäle sind auf der Kathodenseite der bipolaren Platten vorgesehen, die es erlauben, dass das Kathodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Eine Endplatte beinhaltet Anodengasflusskanäle und die andere Endplatte beinhaltet Kathodengasflusskanäle. Die bipolaren Platten und Endplatten bestehen aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl oder einem leitfähigen Verbundmaterial. Die Endplatten leiten die Elektrizität, die von den Brennstoffzellen generiert wurde, aus dem Stapel heraus. Die bipolaren Platten beinhalten des Weiteren Flusskanäle, durch welche ein Kühlmittel fließt.
Es ist notwendig, die Flussrate durch Entlüftungsventile, Ablassventile und möglicherweise andere Ventile in dem Anoden-Sub-System eines Brennstoffzellensystems genau zu ermitteln, um zu wissen, wann das einzelne Ventil geschlossen werden muss, was Fachleuten gut bekannt ist. Traditionelle Ventilöffnungsmodelle arbeiten einigermaßen gut, unterliegen aber Teil-zu-Teil-Streuungen, da diese Modelle eine effektive Öffnungsfläche annehmen. Ferner erfordert die Öffnungsmodellrechnung auch eine Differenz zwischen einem Einlassdruck und einem Auslassdruck, um den Fluss zu bestimmen. Für bestimmte bekannte Systeme liegt dieses Druckdifferential in der selben Größenordnung wie die Fehler der Drucksensoren, was zu großen Schätzfehlern führen könnte.
Die US-Patentanmeldung US 2011 / 0 138 883 A1 mit dem Titel „Injektor-Flussmessung für Brennstoffzellanwendungen", angemeldet am 11. Dezember 2009, eingetragen auf den Inhaber dieser Anmeldung, offenbart ein Verfahren zum Bestimmen eines Flusses durch ein Ventil in einem Brennstoffzellensystem. Ein Anoden-Sub-Systemdruck wird unmittelbar vor einem Injektorpuls und unmittelbar nach dem Injektorpuls gemessen und eine Differenz zwischen den Drücken bestimmt. Diese Druckdifferenz, das Volumen des Anoden-Sub-Systems, die ideale Gaskonstante, die Anoden-Sub-Systemtemperatur, der aus der Reaktion des Brennstoffzellenstapels während des Injektionsvorgangs verbrauchte Brennstoff und der Brennstoff-Cross-Over durch die Membranen in den Brennstoffzellen des Brennstoffzellenstapels werden dazu verwendet, um den Fluss durch ein Ventil zu bestimmen. Die Bestimmung des Flusses in der Patentanmeldung US 2011/ 0 138 883 A1 verwendet zwei Druckmessungen, die bei der Erfassung des Drucks durch Rauschen beeinträchtigt sein können und liefert kein Feedback über die Gültigkeit der Druckmessungen. Die Druckschrift WO 2004/ 112 179 A2 beschreibt ein Brennstoffzellen-System und ein Verfahren zum Betreiben der Brennstoffzellen-Systems, wobei das Brennstoffzellen-System ein Mittel zur Leck-Bestimmung basierend auf einer Druckänderungsanalyse umfasst. Die Druckschrift DE 10 2007 060 712 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen einer Brennstoffströmung in einem Brennstoffzellenstapel, wobei der Druck der Anodenseite des Brennstoffzellenstapels vor einem Öffnungsereignis und kurz nach dem Öffnungsereignis bestimmt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des Flusses eines Anodengases aus einem Anoden-Sub-System heraus offenbart. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen von Druckmessungen zu vorbestimmten Abtastzeiten über eine vorbestimmte Abtastperiode und das Verwenden der Druckmessungen, um die Steigung einer Linie zu berechnen, die eine Veränderung des Druckes vom Beginn der Zeitperiode bis zum Ende der Zeitperiode definiert. Die Steigung der Drucklinie wird dann in einer Flussgleichung verwendet, um den Betrag an Gas zu bestimmen, der aus dem Anoden-Sub-System herausfließt, was durch ein Ventil oder durch Systemlecks erfolgen kann, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System unter Verwendung der Steigung der Drucklinie das Bestimmen, ob die Drucklinie innerhalb eines vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, beinhaltet, wobei wenn die Drucklinie innerhalb des vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, wird die berechnete Steigung als gültig bestimmt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems; und
2 ist ein Graph, bei dem die Zeit auf der horizontalen Achse und der Druck auf der vertikalen Achse abgetragen ist und der eine Druckänderung über die Zeit in einem Anoden-Sub-System eines Brennstoffzellensystems veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Brennstoffzellensystems 10 mit einem Brennstoffzellenstapel 12. Wasserstoffgas aus einer Hochdruck-Wasserstoffgasquelle 14, beispielsweise einem Tank, wird an die Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 über eine Anodeneingangsleitung 16 geliefert. Das Wasserstoffgas aus der Quelle 14 wird in den Stapel 12 durch einen Injektor 20 injiziert, wobei der Injektor 20 dazu gedacht ist, einen einzelnen Injektor oder eine Bank von Injektoren darzustellen, die für die hier beschriebenen Zwecke geeignet ist. Anodenabgas aus dem Brennstoffzellenstapel 12 wird in eine Anodenabgasleitung 22 geleitet. Ein Entlüftungsventil 24 ist in der Anodenabgasleitung 22 angeordnet und wird periodisch geöffnet, um Stickstoff aus der Anodenseite des Brennstoffzellenstapels 12 in einer Weise zu entlüften, die Fachleuten gut bekannt ist. Das System 10 enthält des Weiteren eine Anodenrezirkulationsleitung 34, die das Anodenabgas in der Anodenabgasleitung 22 zurück zu dem Injektor 20 richtet, der in der Anodeneingangsleitung 16 angeordnet ist, während das Entlüftungsventil 24 geschlossen ist. Ein Ablassventil 36 ist in der Rezirkulationsleitung 34 vorgesehen und dazu ausgebildet, periodisch Wasser aus dem rezirkulierten Anodenabgas in einer Art abzulassen, wie es Fachleuten gut bekannt ist. Ein Drucksensor 26 ist in der Rezirkulationsleitung 34 vorgesehen, um den Druck im Anoden-Sub-System zu messen. Der Ort des Drucksensors 26 ist dazu gedacht, jeden möglichen geeigneten Ort zur Messung des Drucks an dem Anodeneinlass, dem Anodenauslass oder einer Rezirkulationsleitung zwischen dem Anodeneinlass und dem Anodenauslass darzustellen.
Das System 10 beinhaltet ferner eine Hochtemperaturpumpe 28, die ein Kühlmittel durch einen Kühlkreis 30 außerhalb des Stapels 12 und durch Kühlmittelflusskanäle in dem Stapel 12 in einer Art pumpt, wie sie Fachleuten gut bekannt ist. Ein Temperatursensor 32 misst die Temperatur des Kühlmittels, das durch den Kühlkreis 30 fließt und kann an jedem geeigneten Ort in dem Kühlkreis 30 angeordnet sein, beispielsweise am Einlass des Stapels 12, wo das Kühlmittel typischerweise am kühlsten ist, oder am Auslass des Brennstoffzellenstapels 12, wo das Kühlmittel typischerweise am heißesten ist. Ein Regler 38 empfängt ein Drucksignal von dem Drucksensor 26 und ein Temperatursignal von dem Temperatursensor 32 und regelt den Arbeitszyklus des Injektors 20 sowie die Position des Entlüftungsventils 24 und des Ablassventils 36. Es ist notwendig zu wissen, wie viel Anodengas aus den Ventilen 24 und 36 herausfließt, während sie geöffnet sind, so dass es bekannt ist, wann die Ventile 24 und 36 für eine optimale Systemleistung geschlossen werden sollen. Die folgende Diskussion schildert eine genaue Bestimmung des Flusses basierend auf einem Anoden-Sub-Systemdruck.
2 ist ein Graph, bei dem die Zeit auf der horizontalen Achse und der Druck auf der vertikalen Achse abgetragen ist, der den Anoden-Sub-Systemdruck P auf einer Graphen-Linie 42 während und zwischen Injektionsereignissen, die mit den Graph-Punkten 44 und 46 gezeigt sind, veranschaulicht. Ein Injektionsereignis an den Punkten 44 und 46 wird durch einen scharfen Abfall in dem Anoden-Sub-Systemdruck P, sobald der Injektor 20 offen ist, und dann durch einen scharfen Anstieg im Anoden-Sub-Systemdruck P, sobald der Injektor 20 geschlossen ist, identifiziert. Ein Druck P₁ ist definiert, unmittelbar nachdem der Injektor 20 geschlossen ist bei einem Injektionsereignis am Punkt 44, und ein Druck P₂ ist definiert unmittelbar bevor der Injektor 20 beim nächsten Injektionsereignis am Punkt 46 geöffnet ist. Ein Abfall des Drucks P entlang der Linie 42 zwischen den Drücken P₁ und P₂ tritt typischerweise für eine Vielzahl von Gründen auf, unter anderem, wenn ein Ventil geöffnet wird und normaler Druckverlust im Anoden-Sub-System auftritt. Beispielsweise kann das Entlüftungsventil 24 während dieser Zeit geöffnet werden, das Ablassventil 36 kann während dieser Zeit geöffnet werden, es kann ein Leck im geschlossenen Anoden-Sub-System auftreten, falls die Ventile 24 oder 36 geschlossen sind, etc.
Wie im folgenden im Detail diskutiert werden wird, wird die Steigung der Linie 42 zwischen den Injektionsereignissen dazu verwendet, die Flussrate aus dem Anoden-Sub-System für all diese Ereignisse zu bestimmen. Der Regler 38 wird das Entlüftungsventil 24 oder das Ablassventil 36, basierend auf bekannten verschiedenen Systemregeln und Betriebsarten, die Fachleuten bekannt sind, öffnen und den Fluss durch diese Ventile verwenden, um genau zu wissen, wann diese zu schließen sind. Des Weiteren kann der Regler 38 bestimmen, ob ein zu großes Leck aus dem Anoden-Sub-System auftritt, wenn das Anoden-Sub-System geschlossen ist, während die Ventile 24 und 36 geschlossen sind. Jeder Punkt 40 entlang der Linie 42 stellt eine Druckmessung durch den Drucksensor 26 dar. Diese Messungen können in jedem geeigneten Intervall vorgenommen werden, beispielsweise alle drei Millisekunden.
Die Steigung ̇P der Drucklinie 42 kann entlang jedes Segments der Linie 42 berechnet werden, beispielsweise bei einer Abtastzeit zwischen P₁ und P₂, die definiert ist: $\dot{P} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} (t_{i} - \bar{t}) (P_{i} - \bar{P})}{\sum_{i = 1}^{n} {(t_{i} - \bar{t})}^{2}}$
Wobei t_i die Zeit ist, bei der eine Druckmessung vorgenommen wird, t̅ ein Mittelwert der Abtastzeiten ist, P_i ein ermittelter Druck bei einer gewissen Abtastzeit und P̅ein Mittel von allen gemessenen Drücken während der Abtastperiode ist.
Um für den Algorithmus zu bestimmen, ob die Druckmessdaten genau genug sind, um den Fluss aus dem Anoden-Sub-System zu bestimmen, verwendet der Algorithmus einen Drucknäherungswert r, wie er mit der Gleichung (2) unten bestimmt wird, wobei der Wert r bestimmt, wie nahe die Druckmessdaten sind, um eine gerade Linie zu bilden, und wenn r kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, dass die Druckmessdaten keine Linie bilden, die gerade genug ist, und demzufolge nicht genau genug sind, und für die Flussbestimmung nicht verwendet werden. $r^{2} = {(\frac{\sum_{i = 1}^{n} (t_{i} - \bar{t}) (P_{i} - \bar{P})}{\sqrt{\sum_{i = 1}^{n} {(t_{i} - \bar{t})}^{2} \sum_{i = 1}^{n} {(P_{i} - \bar{P})}^{2}}})}^{2}$
Durch Verwendung dieses Verfahrens wird eine Zahl von Variablen erhalten, um die Gültigkeit der berechneten Steigung ̇Ṗ zu bestimmen. Die zwei größeren Variablen sind die Anzahl der gesammelten Druckmesspunkte n und der r²-Wert der linearen Anpassung, verglichen zu den Daten. Dies ist wichtig, da die Druckreaktion nicht-linear wird, so lange eine endliche Zeit, nachdem der Injektor 20 zum Schließen bestimmt wurde, verstrichen ist. Diese Abfallzeit variiert in Abhängigkeit zu einer Zahl von Faktoren, die den Injektor 20 betreffen, beispielsweise dem Versorgungsdruck, der Versorgungsspannung, der Spulentemperatur, etc. Die Schließzeit des Injektors 20 wird nicht modelliert und demzufolge nimmt der Algorithmus, wenn diese sich ändert, einen inkorrekten Druckpunkt auf, so dass es wichtig ist, den resultierenden Wert zu ignorieren.
Die Steigung P der Druckleitung 42, wie sie durch die Gleichung (1) berechnet wird, kann dazu verwendet werden, um den Fluss durch ein Ventil zu bestimmen, beispielsweise durch das Entlüftungsventil 24 und das Ablassventil 36, während diese Ventile geöffnet sind, oder es kann dazu verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Leck im Anoden-Sub-System auftritt, wobei eine Reduktion im Anodendruck einen Fluss des Anodengases aus dem Anoden-Sub-System heraus über die Zeit indiziert. Demzufolge kann ein Diagnose-Flag, dass ein Leck auftritt, gesetzt werden, wenn dieser Fluss aus dem System heraus größer ist als ein Schwellwert, der eine abnorme Stapeloperation anzeigt. Selbstverständlich ist dieses Beispiel für einen Fluss aus dem Anoden-Sub-System des Brennstoffzellensystems 10. Die Verwendung der Druckmessung zur Bestimmung der Steigung der Drucklinie kann allerdings für jedes geschlossene System verwendet werden, bei dem der Druck gemessen werden kann.
Unter Verwendung der folgenden Gleichung (3) kann der Fluss ṅ aus dem Anoden-Sub-System heraus bestimmt werden als: $\dot{n} = \frac{\dot{P} \cdot V}{R \cdot T} - \frac{I \cdot N_{c e l l}}{2 \cdot F}$ wobei ṅ der Fluss in mol/sec, V das Volumen im Anoden-Sub-System in Litern, welches aus dem Stapel-Design bekannt ist, R die ideale Gaskonstante (8,315 kPa·L/mol·K), T die Anoden-Sub-System-Temperatur in Kelvin, welche vom Stapelkühltemperatursensor 32 geliefert wird, I der Stapelstrom, N_cell die Anzahl der Brennstoffzellen in dem Stapel 12 und F die Faraday-Konstante (96485 A·s/mol) ist.
Bei einem Niedriglastbetrieb wird die Leckschätzung eine höhere Genauigkeit aufweisen, da die Brennstoffverbrauchrate gratuell reduziert ist, typischerweise 20 bis 100 mal geringer als bei voller Leistung, wohingegen die Leckrate nur wenig reduziert ist, typischerweise 4 bis 8 mal weniger, da die Differentialdrücke, die zu Lecks führen, bei niedrigem Druck typischerweise reduziert sind. Die Genauigkeit bei dieser Messung wird mit längeren Abfallzeitdauern verbessert, da die Druckänderung erhöht wird. Diese Art von ausgeweiteter Abfalldauer kann auf einer sehr limitierten Basis vorgenommen werden, so zum Beispiel einmal pro Lastzyklus, um eine potentielle Lebensdauerbeeinträchtigung auf Grund einer Anodenunterversorgung zu begrenzen. Der Betrag an Leckgas kann normiert werden über die Abfalldauer, um eine mittlere Leckrate zu erhalten. Die Abfalldauer kann für die Normierung verwendet werden, sofern angenommen wird, dass das Leck mit der selben Rate während der Injektionsdauer auftritt.

Claims

Ein Verfahren zum Bestimmen eines Flusses von Anodengas aus einem Anoden-Sub-System eines Brennstoffzellensystems (10), wobei das Verfahren umfasst: - Definieren einer Zeitdauer zum Bestimmen des Flusses; - Durchführen einer Messung des Drucks in dem Anoden-Sub-System in einer Vielzahl von vorbestimmten Zeitintervallen während der Zeitdauer; - Berechnen einer Steigung von einer Drucklinie, die die Änderungen in dem Druck in dem Anoden-Sub-System während der Zeitdauer unter Verwendung der Druckmessungen darstellt; und - Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System unter Verwendung der Steigung der Drucklinie, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System unter Verwendung der Steigung der Drucklinie das Bestimmen, ob die Drucklinie innerhalb eines vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, beinhaltet, wobei wenn die Drucklinie innerhalb des vorbestimmten Schwellwertes zu einer geraden Linie passt, wird die berechnete Steigung als gültig bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System das Bestimmen des Flusses durch ein Entlüftungsventil (24), welches Anodenabgas aus dem Anoden-Sub-System entlüftet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System das Bestimmen eines Flusses durch ein Ablassventil (36), welches Wasser aus dem Anoden-Sub-System ablässt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System das Bestimmen, ob ein Leck in dem Anoden-Sub-System vorhanden ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen einer Messung von dem Druck in vorgegebenen Zeitintervallen das Messen des Drucks ungefähr alle drei Millisekunden während der Zeitdauer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anoden-Sub-System eine Rezirkulationsleitung (34) aufweist, die ein Anodenabgas aus einem Auslass des Brennstoffzellenstapels (12) zu einem Anodeneinlass des Brennstoffzellenstapels (12) leitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Flusses von Anodengas aus dem Anoden-Sub-System des Weiteren die Verwendung eines Volumens des Anoden-Sub-Systems und einer Temperatur des Anoden-Sub-Systems beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Brennstoffzellensystem einen Brennstoffzellenstapel (12) umfasst und wobei das Bestimmen des Flusses aus dem Anoden-Sub-System des Weiteren die Verwendung einer idealen Gaskonstante, eines Brennstoffzellenstapelstroms und der Anzahl der Brennstoffzellen in dem Stapel (12) beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Definieren einer Zeitdauer zur Bestimmung des Flusses das Definieren der Zeitdauer zwischen Injektionsereignissen, sobald Wasserstoffgas in eine Anodenseite des Brennstoffzellenstapels (12) injiziert wird, umfasst.