用于给至少一个燃料电池供给燃料的方法和机动车技术

这里公开的技术涉及一种机动车和一种用于给机动车的燃料电池系统的至少一个燃料电池供给燃料的方法。本方法包括步骤：a)确定或预测指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的燃料取出质量流量的指示值；和b)当指示值等于边界值或低于边界值时，闭合至少一个储箱截止阀。

Method and motor vehicle for supplying fuel to at least one fuel cell

The technology disclosed herein relates to a motor vehicle and a method for supplying fuel to at least one fuel cell of a fuel cell system of a motor vehicle. The method includes steps: a) determining or predicting an indicator value indicating the actual and/or possible mass flow rate of fuel withdrawal from the vehicle pressure vessel system; and b) closing at least one tank shutoff valve when the indicator value is equal to or below the boundary value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于给至少一个燃料电池供给燃料的方法和机动车
这里公开的技术涉及一种用于给机动车的燃料电池系统的至少一个燃料电池供给燃料的方法。此外，这里公开的技术涉及一种具有燃料电池系统的机动车。
技术介绍
燃料电池车(英语为：fuelcellelectricalvehicles)本身是已知的。在该机动车的常规运行中，最小质量流量的燃料是必需的，以便燃料电池系统能稳定地运行。如果不再提供该最小质量流量，则燃料电池不能按规定运行。
技术实现思路
这里公开的技术的一个优选目的是减少或消除在先已知的解决方案的至少一个缺点。尤其是，这里公开的技术的一个目的是在使用机动车的阶段期间或不使用机动车的阶段期间这样提供燃料质量流量，使得不妨碍燃料电池系统。进一步的优选的目的可以从这里公开的技术的有利的效应得出。这个(这些)目的通过独立权利要求的技术方案实现。从属权利要求构成优选的实施方案。这里公开的技术涉及一种用于给机动车、尤其是这里公开的技动车的燃料电池系统、尤其是这里公开的燃料电池系统的至少一个燃料电池供给燃料的方法。这里公开的方法包括步骤：——确定或预测指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的或者说潜在的燃料取出质量流量的指示值。供给燃料电池系统的所述至少一个燃料电池可以适宜地在考虑所确定的或预测的指示值和下文公开的边界值(例如不使用边界值、使用边界值)的情况下进行。这里公开的方法可以包括步骤：——当指示值等于(下)边界值或低于该(下)边界值时，闭合至少一个储箱截止阀，和/或——如果所确定的和/或预测的指示值等于边界值或低于该边界值，则输出信息。例如，指示值可以直接与燃料取出质量流量相关。燃料取出质量流量是压力容器系统提供给阳极输入管路或燃料电池堆的质量流量。如果使用多个压力容器，则燃料取出质量流量适宜地是构成压力容器系统的所述多个压力容器可最终提供给燃料电池堆的最大可提供的质量流量。燃料取出质量流量例如可以由压力容器内部压力和燃料电池堆上的压力之间的压力差结合温度确定。同样可设想，以不同方式确定燃料取出质量流量。例如可想到，确定(例如测量)在取出期间燃料的速度和密度。由这两个物理参量的乘积便得到燃料取出质量流量。替代地或附加地，燃料电池在燃料电池系统运行期间提供的燃料取出质量流量可由燃料电池的电功率确定。为了实施这里公开的方法，通常足够的是，仅仅确定指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的或者说潜在的燃料取出质量流量的指示值。例如，在燃料电池堆上的压力可被看作是恒定的并且在先已知的。近似地，可以为燃料电池系统确定用于压力容器内部压力的边界值，在该边界值时燃料电池系统还能以在该压力容器内部压力时产生的燃料取出质量流量稳定地运行。在这里，还可以一起考虑压力容器内的温度，由此改善了精度。替代地，也可适应于压力容器内的密度和压力容器内的温度。在此，边界值这样选择，使得在边界值之上压力容器系统可以为燃料电池堆提供足够的燃料，用以燃料电池系统的稳定运行，而不对燃料电池系统引起妨碍和尤其是不可逆的损害。这里公开的方法还可以包括如下步骤，根据该步骤，当指示值等于下边界值或者低于该下边界值时，使燃料电池系统关机。如果对于燃料电池系统稳定运行必需的最小质量流量不再能由压力容器系统的所述至少一个压力容器提供，则使燃料电池系统关机，其中，按照这里公开的技术闭合储箱截止阀。首先可以使燃料电池系统关机并且然后闭合储箱截止阀。同样也可以在使燃料电池系统关机期间闭合储箱截止阀。用于关闭的燃料消耗通常是已知的。在此，在可能妨碍/损害燃料电池系统之前，适宜地关闭燃料电池系统。因此可以降低不可逆损害燃料电池系统的可能性。如果机动车不运行，例如在较长的停车过程期间，则闭合燃料电池系统的储箱截止阀。在机动车这样的不工作的阶段期间可以规定，应该继续将燃料输入给阳极子系统的燃料电池堆，例如——以便给燃料电池堆的阳极腔输入附加的燃料；和/或——以便借助燃料从系统中冲扫湿气(空气调节)；和/或——通过燃料电池系统的运行使系统温度保持在一定的水平；和/或——至少部分地给高压蓄存器充电；和/或——为即将的行驶对乘客内室进行空气调节。为了提供燃料，必需的可以是，在不使用机动车期间也必须打开储箱截止阀。专利技术人已经认识到，这里公开的用于可靠地关停燃料电池系统的方法或许可能在机动车不工作的阶段期间妨碍燃料的提供：如果现在之前提到的边界值被实施用于在使用机动车期间闭合所述至少一个储箱截止阀，则可能出现如下情况：在不使用机动车的阶段期间所述至少一个压力容器不能为燃料电池系统提供附加的燃料。当所确定的或者所预测的指示值小于燃料取出质量流量的边界值时，便是这种情况。然而如果所述至少一个压力容器不能为阳极子系统输入附加的燃料或不能输入足够的燃料，则在不使用机动车的阶段期间或在紧接着启动机动车时由于缺少燃料或许可能损害燃料电池堆。例如，阳极可能被不足地加压燃料，使得氧气进入不了或者阳极可能被不足地输入燃料，以便在冷停时从燃料电池系统中冲扫出产物水(冲扫过程)。使用机动车的阶段是机动车的使用者(主动)使用机动车的阶段。例如因而机动车的行驶运行通过使用者或(部分)自主地实现。不使用机动车的阶段是机动车不工作的阶段。换言之，不使用的阶段例如是(较长的)时间段，在该时间段期间机动车未从使用者主动得到要求燃料电池或机动车运行的指令。例如当机动车已停车时，是这种情况。然而，在不使用机动车的该阶段中，燃料电池系统可自给自足运行，例如以便——避免或减少由于机动车的一定的消耗燃料的功能对燃料电池系统引起的不可逆的损害(保护功能)；和/或——通过机动车的空调或舒适性功能准备接下来使用机动车。在这里公开的技术中，在不使用机动车的阶段期间设定的边界值称为不使用边界值。在这里公开的技术中，用于使用机动车的阶段的边界值称为使用边界值。按照这里公开的方法，机动车的不使用边界值小于机动车的使用边界值。换言之，因而在不使用机动车的阶段期间，也仍可以以比在使用机动车的阶段期间小的燃料取出质量流量从所述至少一个压力容器进行取出。因此可以降低压力容器系统在不使用机动车的阶段期间不能为燃料电池系统提供附加燃料的可能性。在一种实施方案中可以这样选择不使用边界值，使得实际上总是可以取出燃料。在另一种实施方案中可以规定，为了保护压力容器在压力容器中总是设定一定的最低压力。这里公开的方法还包括如下步骤，根据该步骤，预测指示来自机动车压力容器系统的实际的或可能的燃料取出质量流量的指示值。优选地预测用于不使用机动车的阶段的指示值。预测例如可以在考虑在不使用机动车的阶段期间压力容器系统的所述至少一个压力容器与机动车周围环境之间的热交换的情况下进行。在车辆运行期间，所述至少一个压力容器的温度相对于周围环境变化。如果现在停放机动车，则闭合储箱截止阀。现在在不使用的阶段期间，压力容器的和包含在其中的燃料的温度变化(通常，压力容器和燃料冷却下来)。该温度变化引起压力储箱中的压力变化，这又影响燃料取出质量流量。在此出现的热交换过程和随之而来的压力容器中的燃料状态参量的变化可以通过试验和热力学模型计算来确定。替代地或附加地，预测可以在考虑在不使用机动车的阶段期间预测的燃料消耗的情况下进行。依据试验可以确定，燃料电池系统在不使用的阶段期间需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于给机动车的燃料电池系统的至少一个燃料电池供给燃料的方法，包括步骤：确定或预测指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的燃料取出质量流量的指示值；其中，在不使用机动车的阶段期间指示值的边界值是不使用边界值，在使用机动车的阶段期间的边界值是使用边界值，并且不使用边界值低于使用边界值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 DE 102016219958.71.用于给机动车的燃料电池系统的至少一个燃料电池供给燃料的方法，包括步骤：确定或预测指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的燃料取出质量流量的指示值；其中，在不使用机动车的阶段期间指示值的边界值是不使用边界值，在使用机动车的阶段期间的边界值是使用边界值，并且不使用边界值低于使用边界值。2.根据权利要求1所述的方法，此外包括步骤：当指示值等于边界值或低于边界值时，闭合或保持闭合至少一个储箱截止阀。3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，基于如下参量确定指示实际的和/或潜在的燃料取出质量流量的指示值：压力容器系统中的燃料压力；压力容器系统中的密度变化；和/或燃料电池在运行中提供的燃料电池功率。4.根据上述权利要求之一所述的方法，此外包括步骤：预测指示来自机动车压力容器系统的实际的和/或可能的燃料取出质量流量的指示值。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在考虑在不使用的阶段期间压力容器系统的至少一个压力容器与周围环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·佩尔格，S·肖特，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE