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1. WO2022008413 - VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES ELEKTRISCHEN ANTRIEBSSYSTEMS

Veröffentlichungsnummer WO/2022/008413
Veröffentlichungsdatum 13.01.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2021/068461
Internationales Anmeldedatum 05.07.2021
IPC
B60L 15/20 2006.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
LAntrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; Lieferung von elektrischem Strom zu Hilfsvorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; elektrodynamische Fahrzeugbremssysteme allgemein ; magnetisches Tragen oder Schweben bei Fahrzeugen ; Überwachung verschiedener Betriebszustände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ; elektrische Sicherheitsvorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
15Verfahren, Schaltungsanordnungen oder Vorrichtungen zum Steuern oder Regeln des Antriebs von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, z. B. ihrer Antriebsmotordrehzahl, um eine gewünschte Betriebsgröße zu erreichen; Ausbildung der Steuervorrichtung an elektrisch angetriebenen Fahrzeugen für die Fernbetätigung von einem ortsfesten Platz, von wechselnden Teilen des Fahrzeugs aus oder von wechselnden Fahrzeugen desselben Zugverbandes aus
20zur Steuerung oder Regelung des Fahrzeuges oder seines Antriebsmotors, um eine gewünschte Betriebsgröße, z.B. Geschwindigkeit, Drehmoment, programmierte Veränderung der Geschwindigkeit, zu erreichen
B60L 50/75 2019.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
LAntrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; Lieferung von elektrischem Strom zu Hilfsvorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; elektrodynamische Fahrzeugbremssysteme allgemein ; magnetisches Tragen oder Schweben bei Fahrzeugen ; Überwachung verschiedener Betriebszustände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ; elektrische Sicherheitsvorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
50Elektrischer Antrieb mit auf dem Fahrzeug bereitgestellter Energie
50unter Verwendung von Antriebsenergie, die von Batterien oder Brennstoffzellen geliefert wird
75unter Verwendung von Antriebsleistung, die sowohl von Brennstoffzellen als auch von Batterien geliefert wird
B60L 58/13 2019.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
LAntrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; Lieferung von elektrischem Strom zu Hilfsvorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; elektrodynamische Fahrzeugbremssysteme allgemein ; magnetisches Tragen oder Schweben bei Fahrzeugen ; Überwachung verschiedener Betriebszustände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ; elektrische Sicherheitsvorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
58Verfahren oder Schaltungsanordnungen zum Überwachen oder zum Steuern bzw. Regeln von Batterien oder Brennstoffzellen, mit spezifischer Anpassung für Elektrofahrzeuge
10zur Überwachung oder Steuerung bzw. Regelung von Batterien
12in Abhängigkeit vom Ladezustand
13Aufrechterhalten eines Ladezustands in einem bestimmten Bereich
B60L 58/40 2019.1
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
LAntrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; Lieferung von elektrischem Strom zu Hilfsvorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; elektrodynamische Fahrzeugbremssysteme allgemein ; magnetisches Tragen oder Schweben bei Fahrzeugen ; Überwachung verschiedener Betriebszustände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ; elektrische Sicherheitsvorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
58Verfahren oder Schaltungsanordnungen zum Überwachen oder zum Steuern bzw. Regeln von Batterien oder Brennstoffzellen, mit spezifischer Anpassung für Elektrofahrzeuge
40zum Steuern einer Kombination von Batterien und Brennstoffzellen
Anmelder
  • CELLCENTRIC GMBH & CO. KG [DE]/[DE]
Erfinder
  • GEHRING, Ottmar
  • BALLARIN, Christian
  • MAUS, Steffen
Vertreter
  • WALLINGER RICKER SCHLOTTER TOSTMANN PATENT-UND RECHTSANWÄLTE
Prioritätsdaten
10 2020 004 102.708.07.2020DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES ELEKTRISCHEN ANTRIEBSSYSTEMS
(EN) METHOD FOR OPERATING AN ELECTRIC DRIVE SYSTEM
(FR) PROCÉDÉ POUR FAIRE FONCTIONNER UN SYSTÈME D’ENTRAÎNEMENT ÉLECTRIQUE
Zusammenfassung
(DE) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs (2) mit Pufferbatterie (2.8) und Brennstoffzelle (2.6) zum Bereitstellen von elektrischer Antriebsleistung. Dabei werden Streckendaten ermittelt und danach, basierend auf diesen Streckendaten, Verbrauchsdaten prognostiziert. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung des Betriebs der Brennstoffzelle (2.6) basierend auf den prognostizierten Verbrauchsdaten ein Gesamtenergiebedarf für die Strecke prognostiziert wird, wonach eine mittlere Brennstoffzellenleistung ermittelt wird, welche benötigt wird, um zusammen mit der zum Startzeitpunkt der Strecke in der Pufferbatterie (2.8) gespeicherten Energie den Gesamtenergiebedarf über eine konstante Leistungstrajektorie für die Brennstoffzelle (2.6) festzulegen. Danach erfolgt eine Prüfung, ob beim Abfahren der Strecke mit der Leistungstrajektorie Grenzwerte der Pufferbatterie (2.8) verletzt werden: falls kein Grenzwert verletzt wird, erfolgt der Betrieb der Brennstoffzelle (2.6) mit der festgelegten Leistungstrajektorie; falls ein Grenzwert verletzt wird, dann wird im Bereich der Verletzung des Grenzwerts die Leistung der Brennstoffzelle (2.6) verändert, und in der Folge angepasst, um über die Gesamtstrecke wieder die mittlere Brennstoffzellenleistung zu erreichen, womit eine neue Leistungstrajektorie festgelegt wird. Danach wird die Prüfung mit der neuen Leistungstrajektorie erneut durchlaufen, solange bis eine Leistungstrajektorie ohne Verletzung von Grenzwerten der Pufferbatterie (2.6) ermittelt wurde, nach welcher dann der Betrieb der Brennstoffzelle (2.6) erfolgt.
(EN) The invention relates to a method for operating an electrical drive system of a motor vehicle (2) having a buffer battery (2.8) and a fuel cell (2.6) for providing electrical drive power. In the method, route data is determined and then consumption data is predicted on the basis of said route data. The invention is characterised in that, to optimise the operation of the fuel cell (2.6), a total energy requirement for the route is predicted on the basis of the predicted consumption data, after which an average fuel cell power is determined, which is needed, together with the energy stored in the buffer battery (2.8) at the start of the route, to define the total energy requirement over a constant power trajectory for the fuel cell (2.6). A check is then carried out as to whether limit values of the buffer battery (2.8) are violated while following the route with the power trajectory: If no limit value is violated, the fuel cell (2.6) is operated with the defined power trajectory; if a limit value is violated, the power of the fuel cell (2.6) is changed in the region of the violation of the limit value and then adjusted in order to achieve the average fuel cell power again over the total route, whereby a new power trajectory is defined. The check is then carried out again with the new power trajectory until a power trajectory without violation of limit values of the buffer battery (2.6) has been determined, according to which the fuel cell (2.6) is then operated.
(FR) L’invention concerne un procédé pour faire fonctionner un système d’entraînement électrique d’un véhicule automobile (2) comprenant une batterie tampon (2.8) et une pile à combustible (2.6) pour fournir une puissance d’entraînement électrique. Des données de trajet sont déterminées, puis des données de consommation sont pronostiquées en fonction de ces données de trajet. Cette invention est caractérisée en ce que pour optimiser le fonctionnement de la pile à combustible (2.6), un besoin énergétique total est pronostiqué pour le trajet sur la base des données de consommation pronostiquées. Puis, le procédé consiste à déterminer une puissance moyenne de pile à combustible qui est nécessaire pour établir, avec l’énergie stockée dans la batterie tampon (2.8) au début du trajet, le besoin énergétique total sur une courbe de puissance constante pour la pile à combustible (2.6). Puis, le procédé consiste à vérifier si, lors du trajet selon la courbe de puissance, des valeurs seuil de la batterie tampon (2.8) sont dépassées ; si aucune valeur seuil n’est dépassée, le fonctionnement de la pile à combustible (2.6) est assuré selon la courbe de puissance établie ; si une valeur seuil est dépassée, la puissance de la pile à combustible (2.6) est modifiée dans la gamme de dépassement de la valeur seuil, puis adaptée pour atteindre à nouveau la puissance moyenne de pile à combustible sur le trajet total, une nouvelle courbe de puissance étant établie. Puis, une vérification est effectuée avec cette nouvelle courbe de puissance jusqu’à ce qu’une courbe de puissance soit établie sans dépassement des valeurs seuil de la batterie tampon (2.6), selon laquelle le fonctionnement de la pile à combustible (2.6) est assuré.
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