Thermomanagement-System für ein Kühlsystem einer Brennstoffzelle
Die Erfindung betrifft ein Thermomanagement-System (1) für ein Kühlsystem (9) mindestens einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, wobei das Kühlsystem (9) mehrere Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), einschließlich mindestens eine Kühlungspumpe (4.1, 4.2) und mindestens eines Lüfters (5.1, 5.2) a...
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| Format: | Patent |
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| creator | Söhner, Luisa Bunz, Christof Gehring, Ottmar |
| description | Die Erfindung betrifft ein Thermomanagement-System (1) für ein Kühlsystem (9) mindestens einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, wobei das Kühlsystem (9) mehrere Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), einschließlich mindestens eine Kühlungspumpe (4.1, 4.2) und mindestens eines Lüfters (5.1, 5.2) aufweist, die durch einen Wärmeleistungs-Regler (6) des Thermomanagement-Systems (1) abhängig von einer aktuellen Abwärmeleistung (Q) der Brennstoffzelle, einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs und einer aktuellen Umgebungstemperatur (TU) steuerbar und/oder regelbar sind, wobei der Wärmeleistungs-Regler (6) dazu konfiguriert ist, mit einem vergleichsweise langsamen Arbeitstakt zu arbeiten, wobei das Thermomanagement-System (1) ferner einen Online-Optimierer (7) aufweist, der dazu konfiguriert ist, mit einem vergleichsweise schnellen Arbeitstakt anhand eines physikalischen Modells unter Berücksichtigung zumindest der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v) und der aktuellen Außentemperatur (TU) eine aktuell abführbare Wärmeleistung (Q̇E) des Kühlsystems (9) für unterschiedliche Kombinationen von Betriebspunkten der Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) zu schätzen, und diejenige Kombination zu wählen, bei der die abführbare Wärmeleistung (Q̇E) mit einer geringen oder der geringstmöglichen aufzubringenden elektrischen Leistung (PP1, PP2, PL1, PL2) für die Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) erzielbar ist.
The invention relates to a thermal management system (1) for a cooling system (9) of at least one fuel cell of a vehicle, wherein the cooling system (9) has a plurality of cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), including at least one cooling pump (4.1, 4.2) and at least one fan (5.1, 5.2) which can be open-loop controlled and/or closed-loop controlled by a heat output controller (6) of the thermal management system (1) depending on a current waste heat output (I) of the fuel cell, a current travel speed (v) of the vehicle and a current ambient temperature (TU), wherein the heat output controller (6) is configured to operate with a comparatively slow operating stroke, wherein the thermal management system (1) also has an online optimizer (7) which is configured to estimate a currently dischargeable heat output (II) of the cooling system (9) for different combinations of operating points of the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) with a comparatively fast operating stroke on the basis of a physical model taking into account at least the curren |
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The invention relates to a thermal management system (1) for a cooling system (9) of at least one fuel cell of a vehicle, wherein the cooling system (9) has a plurality of cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), including at least one cooling pump (4.1, 4.2) and at least one fan (5.1, 5.2) which can be open-loop controlled and/or closed-loop controlled by a heat output controller (6) of the thermal management system (1) depending on a current waste heat output (I) of the fuel cell, a current travel speed (v) of the vehicle and a current ambient temperature (TU), wherein the heat output controller (6) is configured to operate with a comparatively slow operating stroke, wherein the thermal management system (1) also has an online optimizer (7) which is configured to estimate a currently dischargeable heat output (II) of the cooling system (9) for different combinations of operating points of the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) with a comparatively fast operating stroke on the basis of a physical model taking into account at least the current travel speed (v) and the current external temperature (Tu), and to choose that combination with which the dischargeable heat output (II) can be achieved with a low or the lowest possible electrical power (PP1, PP2, PL1, PL2) to be applied for the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2).</description><language>ger</language><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS ; ELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLEDVEHICLES ; ELECTRICITY ; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL ; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES ; PERFORMING OPERATIONS ; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY ; TRANSPORTING ; VEHICLES IN GENERAL</subject><creationdate>2024</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20240208&DB=EPODOC&CC=DE&NR=102022132854B3$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=20240208&DB=EPODOC&CC=DE&NR=102022132854B3$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>Söhner, Luisa</creatorcontrib><creatorcontrib>Bunz, Christof</creatorcontrib><creatorcontrib>Gehring, Ottmar</creatorcontrib><title>Thermomanagement-System für ein Kühlsystem einer Brennstoffzelle</title><description>Die Erfindung betrifft ein Thermomanagement-System (1) für ein Kühlsystem (9) mindestens einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs, wobei das Kühlsystem (9) mehrere Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), einschließlich mindestens eine Kühlungspumpe (4.1, 4.2) und mindestens eines Lüfters (5.1, 5.2) aufweist, die durch einen Wärmeleistungs-Regler (6) des Thermomanagement-Systems (1) abhängig von einer aktuellen Abwärmeleistung (Q) der Brennstoffzelle, einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs und einer aktuellen Umgebungstemperatur (TU) steuerbar und/oder regelbar sind, wobei der Wärmeleistungs-Regler (6) dazu konfiguriert ist, mit einem vergleichsweise langsamen Arbeitstakt zu arbeiten, wobei das Thermomanagement-System (1) ferner einen Online-Optimierer (7) aufweist, der dazu konfiguriert ist, mit einem vergleichsweise schnellen Arbeitstakt anhand eines physikalischen Modells unter Berücksichtigung zumindest der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v) und der aktuellen Außentemperatur (TU) eine aktuell abführbare Wärmeleistung (Q̇E) des Kühlsystems (9) für unterschiedliche Kombinationen von Betriebspunkten der Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) zu schätzen, und diejenige Kombination zu wählen, bei der die abführbare Wärmeleistung (Q̇E) mit einer geringen oder der geringstmöglichen aufzubringenden elektrischen Leistung (PP1, PP2, PL1, PL2) für die Kühlungskomponenten (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) erzielbar ist.
The invention relates to a thermal management system (1) for a cooling system (9) of at least one fuel cell of a vehicle, wherein the cooling system (9) has a plurality of cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), including at least one cooling pump (4.1, 4.2) and at least one fan (5.1, 5.2) which can be open-loop controlled and/or closed-loop controlled by a heat output controller (6) of the thermal management system (1) depending on a current waste heat output (I) of the fuel cell, a current travel speed (v) of the vehicle and a current ambient temperature (TU), wherein the heat output controller (6) is configured to operate with a comparatively slow operating stroke, wherein the thermal management system (1) also has an online optimizer (7) which is configured to estimate a currently dischargeable heat output (II) of the cooling system (9) for different combinations of operating points of the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) with a comparatively fast operating stroke on the basis of a physical model taking into account at least the current travel speed (v) and the current external temperature (Tu), and to choose that combination with which the dischargeable heat output (II) can be achieved with a low or the lowest possible electrical power (PP1, PP2, PL1, PL2) to be applied for the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2).</description><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</subject><subject>ELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLEDVEHICLES</subject><subject>ELECTRICITY</subject><subject>ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL</subject><subject>MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES</subject><subject>PERFORMING OPERATIONS</subject><subject>PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</subject><subject>TRANSPORTING</subject><subject>VEHICLES IN GENERAL</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2024</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZHAKyUgtys3PTcxLTE_NTc0r0Q2uLC5JzVVIO7ynSCE1M0_B-_CejJxiiCCQn1qk4FSUmpdXXJKfllaVmpOTysPAmpaYU5zKC6W5GVTdXEOcPXRTC_LjU4sLEpNT81JL4l1cDQ2MDIyMDI2NLExNnIyNiVUHANdCNZ8</recordid><startdate>20240208</startdate><enddate>20240208</enddate><creator>Söhner, Luisa</creator><creator>Bunz, Christof</creator><creator>Gehring, Ottmar</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20240208</creationdate><title>Thermomanagement-System für ein Kühlsystem einer Brennstoffzelle</title><author>Söhner, Luisa ; 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The invention relates to a thermal management system (1) for a cooling system (9) of at least one fuel cell of a vehicle, wherein the cooling system (9) has a plurality of cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2), including at least one cooling pump (4.1, 4.2) and at least one fan (5.1, 5.2) which can be open-loop controlled and/or closed-loop controlled by a heat output controller (6) of the thermal management system (1) depending on a current waste heat output (I) of the fuel cell, a current travel speed (v) of the vehicle and a current ambient temperature (TU), wherein the heat output controller (6) is configured to operate with a comparatively slow operating stroke, wherein the thermal management system (1) also has an online optimizer (7) which is configured to estimate a currently dischargeable heat output (II) of the cooling system (9) for different combinations of operating points of the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) with a comparatively fast operating stroke on the basis of a physical model taking into account at least the current travel speed (v) and the current external temperature (Tu), and to choose that combination with which the dischargeable heat output (II) can be achieved with a low or the lowest possible electrical power (PP1, PP2, PL1, PL2) to be applied for the cooling components (4.1, 4.2, 5.1, 5.2).</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record> |
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