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1. WO2018015336 - GEREGELTE GASKONDITIONIERUNG FÜR EIN REAKTIONSGAS EINER BRENNSTOFFZELLE

Veröffentlichungsnummer WO/2018/015336
Veröffentlichungsdatum 25.01.2018
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2017/067999
Internationales Anmeldedatum 17.07.2017
IPC
H01M 8/04089 2016.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
04Zusätzliche Anordnungen, z.B. zur Steuerung des Drucks oder für die Zirkulation von Fluiden
04082Einrichtungen zur Überwachung von Reaktandenparametern, z.B. Druck oder Konzentration
04089von gasförmigen Reaktanden
H01M 8/04992 2016.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
04Zusätzliche Anordnungen, z.B. zur Steuerung des Drucks oder für die Zirkulation von Fluiden
04298Verfahren zum Überwachen von Brennstoffzellen oder Brennstoffzellensystemen
04992gekennzeichnet durch die Ausführung mathematischer Algorithmen oder von Computeralgorithmen, z.B. rückkoppelnde Regelschleifen, Fuzzy Logik, neuronale Netzwerke oder künstliche Intelligenz
H01M 8/04701 2016.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
04Zusätzliche Anordnungen, z.B. zur Steuerung des Drucks oder für die Zirkulation von Fluiden
04298Verfahren zum Überwachen von Brennstoffzellen oder Brennstoffzellensystemen
04694gekennzeichnet durch die zu überwachenden Variablen
04701Temperatur
H01M 8/04746 2016.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
04Zusätzliche Anordnungen, z.B. zur Steuerung des Drucks oder für die Zirkulation von Fluiden
04298Verfahren zum Überwachen von Brennstoffzellen oder Brennstoffzellensystemen
04694gekennzeichnet durch die zu überwachenden Variablen
04746Druck; Durchfluss
H01M 8/04828 2016.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
04Zusätzliche Anordnungen, z.B. zur Steuerung des Drucks oder für die Zirkulation von Fluiden
04298Verfahren zum Überwachen von Brennstoffzellen oder Brennstoffzellensystemen
04694gekennzeichnet durch die zu überwachenden Variablen
04828Feuchtigkeit; Wassergehalt
F02D 41/00 2006.1
FSektion F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
02Brennkraftmaschinen; mit Heißgas oder Abgasen betriebene Kraftmaschinenanlagen
DSteuern oder Regeln von Brennkraftmaschinen
41Elektrische Steuerung oder Regelung der Zufuhr eines brennbaren Gemisches oder seiner Bestandteile
CPC
H01M 2008/1095
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
10Fuel cells with solid electrolytes
1095Fuel cells with polymeric electrolytes
H01M 8/04089
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
04089of gaseous reactants
H01M 8/04708
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04694characterised by variables to be controlled
04701Temperature
04708of fuel cell reactants
H01M 8/04753
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04694characterised by variables to be controlled
04746Pressure; Flow
04753of fuel cell reactants
H01M 8/04835
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04694characterised by variables to be controlled
04828Humidity; Water content
04835of fuel cell reactants
H01M 8/04992
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
04992characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
Anmelder
  • AVL LIST GMBH [AT]/[AT]
Erfinder
  • KÜGELE, Christoph
  • JAKUBEK, Stefan
  • KANCSÁR, János
Vertreter
  • PATENTANWÄLTE PINTER & WEISS OG
Prioritätsdaten
A50663/201620.07.2016AT
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) GEREGELTE GASKONDITIONIERUNG FÜR EIN REAKTIONSGAS EINER BRENNSTOFFZELLE
(EN) REGULATED GAS CONDITIONING PROCESS FOR A REACTION GAS OF A FUEL CELL
(FR) CONDITIONNEMENT DE GAZ RÉGLÉ POUR UN GAZ DE RÉACTION D'UNE PILE À COMBUSTIBLE
Zusammenfassung
(DE) Um die Einflussgrößen des Betriebs einer Brennstoffzelle genau und schnell regeln zu können ist vorgesehen, dass für die Regelung ein Regler (R) verwendet wird, der auf Basis eines Modells der Gaskonditioniereinheit (3) in Form eines gekoppelten, nichtlinearen Mehr- größensystems entworfen wurde, indem das gekoppelte, nichtlineare Mehrgrößensystem mittels Lie-Ableitungen entkoppelt und linearisiert wurde und der Regler (R) für das entkoppelte, lineare Mehrgrößensystem entworfen wurde, wobei der Regler (R) zu jedem Abtastzeitpunkt der Regelung anhand vorgegebener Sollgrößen (yj,dmd) die Stellgrößen (uG, uS, uN, Q) für zumindest drei vorhandene Aktuatoren der Einflussgrößen der Gaskonditioniereinheit (3) berechnet und zumindest diese drei Aktuatoren der Gaskonditioniereinheit (3) die berechneten Stellgrößen (uG, uS, uN, Q) zu jeden Abtastzeitpunkt der Regelung einstellen.
(EN) The aim of the invention is to allow a precise and quick regulation of the influencing variables in the operation of a fuel cell. This is achieved in that a regulator (R) is used for the regulation, said regulator being designed on the basis of a model of the gas conditioning unit (3) in the form of a coupled nonlinear multivariable system in that the coupled nonlinear multivariable system is decoupled and linearized using Lie derivatives, and the regulator (R) is designed for the decoupled linear multivariable system. The regulator (R) calculates the control variables (uG, uS, uN, Q) for at least three present actuators of the influencing variables of the gas conditioning unit (3) at each sampling time of the regulation using specified target variables (yj,dmd), and at least the three actuators of the gas conditioning unit (3) adjust the calculated control variables (uG, uS, uN, Q) at each sampling time of the regulation.
(FR) La présente invention vise à régler les grandeurs d'influence du fonctionnement d'une pile à combustible de manière précise et rapide. A cet effet, un dispositif de réglage (R) est utilisé pour le réglage, lequel a été conçu sur la base d'un modèle de l'unité de conditionnement de gaz (3), sous la forme d'un système de grandeurs multiples non-linéaire, couplé, en ce que le système de grandeurs multiples non-linéaire, couplé a été découplé et linéarisé au moyen des dérivées de Lie et le dispositif de réglage (R) a été conçu pour le système de grandeurs multiples linéaire, le dispositif de réglage (R) calculant, à chaque moment d'échantillonnage du réglage, à partir de grandeurs de consigne prédéterminées (yj, dmd), les grandeurs de réglage (uG et uS et uN, Q) pour au moins trois actionneurs existants des grandeurs d'influence de l'unité de conditionnement de gaz (3) et au moins lesdits trois actionneurs de l'unité de conditionnement de gaz (3) règlent les grandeurs de réglage calculés (uG et uS, uN, Q) pour chaque moment d'échantillonnage du réglage.
Aktuellste beim Internationalen Büro vorliegende bibliographische Daten