METHOD FOR CONTROLLING A FUEL CELL SYSTEM

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems (100) vorgeschlagen. Das Brennstoffzellensystem (100) weist einen Brennstoffzellenstack (10) mit einer Anodenseite (11) und einer Kathodenseite (12), eine Abgasleitung (13), eine Brennstoffleitung mit einem Rezirkulationskreis (14) und...

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Hauptverfasser: RINK, Matthias, HELLMANN, Mark, MOELLER, Leonie Sophie, ZHAN, Manlin, KEMMER, Helerson
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
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creator RINK, Matthias
HELLMANN, Mark
MOELLER, Leonie Sophie
ZHAN, Manlin
KEMMER, Helerson
description Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems (100) vorgeschlagen. Das Brennstoffzellensystem (100) weist einen Brennstoffzellenstack (10) mit einer Anodenseite (11) und einer Kathodenseite (12), eine Abgasleitung (13), eine Brennstoffleitung mit einem Rezirkulationskreis (14) und zumindest eine am Rezirkulationskreis (14) verbundene Ventilleitung (15) auf. Die zumindest eine Ventilleitung (15) und die Abgasleitung (13) führen in eine Messleitung (16) zusammen. Die zumindest eine Ventilleitung (15) weist ein Ventil (18) auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: * (S1) Messen einer H2-Konzentration und/oder einer H2O-Konzentration in der Messleitung (16), * (S2) Bestimmen, basierend auf der gemessenen H2-Konzentration und/oder auf der gemessenen H2O-Konzentration, mittels einer trainierten Machine-Learning Methode (20) der H2-Konzentration, N2-Konzentration, der Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), und * (S3) Anpassen einer Purgedauer und/oder eines Purgeintervalls basierend auf der bestimmten H2-Konzentration und/oder N2-Konzentration an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10) und Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), oder * (S4) Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks. A method for controlling a fuel cell system (100) is proposed. The fuel cell system (100) comprises: a fuel cell stack (10) with an anode side (11) and a cathode side (12); an exhaust gas line (13); a fuel line with a recirculation circuit (14); and at least one valve line (15) connected to the recirculation circuit (14). The at least one valve line (15) and the exhaust gas line (13) merge into a measurement line (16). The at least one valve line (15) has a valve (18). The method comprises the following steps: * (S1) measuring an H2 concentration and/or an H2O concentration in the measurement line (16), * (S2) determining the H2 concentration, N2 concentration, the vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) on the basis of the measured H2 concentration and/or the measured H2O concentration by means of a trained machine-learning method (20), and * (S3) a
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Das Brennstoffzellensystem (100) weist einen Brennstoffzellenstack (10) mit einer Anodenseite (11) und einer Kathodenseite (12), eine Abgasleitung (13), eine Brennstoffleitung mit einem Rezirkulationskreis (14) und zumindest eine am Rezirkulationskreis (14) verbundene Ventilleitung (15) auf. Die zumindest eine Ventilleitung (15) und die Abgasleitung (13) führen in eine Messleitung (16) zusammen. Die zumindest eine Ventilleitung (15) weist ein Ventil (18) auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: * (S1) Messen einer H2-Konzentration und/oder einer H2O-Konzentration in der Messleitung (16), * (S2) Bestimmen, basierend auf der gemessenen H2-Konzentration und/oder auf der gemessenen H2O-Konzentration, mittels einer trainierten Machine-Learning Methode (20) der H2-Konzentration, N2-Konzentration, der Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), und * (S3) Anpassen einer Purgedauer und/oder eines Purgeintervalls basierend auf der bestimmten H2-Konzentration und/oder N2-Konzentration an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10) und Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), oder * (S4) Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks. A method for controlling a fuel cell system (100) is proposed. The fuel cell system (100) comprises: a fuel cell stack (10) with an anode side (11) and a cathode side (12); an exhaust gas line (13); a fuel line with a recirculation circuit (14); and at least one valve line (15) connected to the recirculation circuit (14). The at least one valve line (15) and the exhaust gas line (13) merge into a measurement line (16). The at least one valve line (15) has a valve (18). The method comprises the following steps: * (S1) measuring an H2 concentration and/or an H2O concentration in the measurement line (16), * (S2) determining the H2 concentration, N2 concentration, the vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) on the basis of the measured H2 concentration and/or the measured H2O concentration by means of a trained machine-learning method (20), and * (S3) adapting a purge duration and/or a purge interval on the basis of the determined H2 concentration and/or N2 concentration on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) and adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10), or * (S4) adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack. L'invention concerne un procédé de commande d'un système de pile à combustible (100). Le système de pile à combustible (100) comprend : un empilement de piles à combustible (10) ayant un côté anode (11) et un côté cathode (12) ; une conduite de gaz d'échappement (13) ; une conduite de combustible avec un circuit de recirculation (14) ; et au moins une conduite de vanne (15) raccordée au circuit de recirculation (14). La ou les conduites de vanne (15) et la conduite de gaz d'échappement (13) fusionnent en une conduite de mesure (16). La ou les conduites de vanne (15) comportent une vanne (18). Le procédé comprend les étapes suivantes : * (S1) mesurer une concentration de H2 et/ou une concentration de H2O dans la ligne de mesure (16), * (S2) déterminer la concentration de H2, la concentration de N2, la concentration de vapeur et/ou la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) sur la base de la concentration H2 mesurée et/ou de la concentration de H2O mesurée au moyen d'un procédé d'apprentissage automatique entraîné (20), et * (S3) adapter une durée de purge et/ou un intervalle de purge sur la base de la concentration de H2 et/ou de la concentration de N2 déterminées sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) et adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10), ou * (S4) adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible.</description><language>eng ; fre ; ger</language><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS ; ELECTRICITY ; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</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&amp;date=20240815&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2024165309A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,309,781,886,25568,76551</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20240815&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2024165309A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>RINK, Matthias</creatorcontrib><creatorcontrib>HELLMANN, Mark</creatorcontrib><creatorcontrib>MOELLER, Leonie Sophie</creatorcontrib><creatorcontrib>ZHAN, Manlin</creatorcontrib><creatorcontrib>KEMMER, Helerson</creatorcontrib><title>METHOD FOR CONTROLLING A FUEL CELL SYSTEM</title><description>Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems (100) vorgeschlagen. 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Das Verfahren weist folgende Schritte auf: * (S1) Messen einer H2-Konzentration und/oder einer H2O-Konzentration in der Messleitung (16), * (S2) Bestimmen, basierend auf der gemessenen H2-Konzentration und/oder auf der gemessenen H2O-Konzentration, mittels einer trainierten Machine-Learning Methode (20) der H2-Konzentration, N2-Konzentration, der Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), und * (S3) Anpassen einer Purgedauer und/oder eines Purgeintervalls basierend auf der bestimmten H2-Konzentration und/oder N2-Konzentration an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10) und Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), oder * (S4) Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks. A method for controlling a fuel cell system (100) is proposed. The fuel cell system (100) comprises: a fuel cell stack (10) with an anode side (11) and a cathode side (12); an exhaust gas line (13); a fuel line with a recirculation circuit (14); and at least one valve line (15) connected to the recirculation circuit (14). The at least one valve line (15) and the exhaust gas line (13) merge into a measurement line (16). The at least one valve line (15) has a valve (18). The method comprises the following steps: * (S1) measuring an H2 concentration and/or an H2O concentration in the measurement line (16), * (S2) determining the H2 concentration, N2 concentration, the vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) on the basis of the measured H2 concentration and/or the measured H2O concentration by means of a trained machine-learning method (20), and * (S3) adapting a purge duration and/or a purge interval on the basis of the determined H2 concentration and/or N2 concentration on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) and adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10), or * (S4) adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack. L'invention concerne un procédé de commande d'un système de pile à combustible (100). Le système de pile à combustible (100) comprend : un empilement de piles à combustible (10) ayant un côté anode (11) et un côté cathode (12) ; une conduite de gaz d'échappement (13) ; une conduite de combustible avec un circuit de recirculation (14) ; et au moins une conduite de vanne (15) raccordée au circuit de recirculation (14). La ou les conduites de vanne (15) et la conduite de gaz d'échappement (13) fusionnent en une conduite de mesure (16). La ou les conduites de vanne (15) comportent une vanne (18). Le procédé comprend les étapes suivantes : * (S1) mesurer une concentration de H2 et/ou une concentration de H2O dans la ligne de mesure (16), * (S2) déterminer la concentration de H2, la concentration de N2, la concentration de vapeur et/ou la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) sur la base de la concentration H2 mesurée et/ou de la concentration de H2O mesurée au moyen d'un procédé d'apprentissage automatique entraîné (20), et * (S3) adapter une durée de purge et/ou un intervalle de purge sur la base de la concentration de H2 et/ou de la concentration de N2 déterminées sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) et adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10), ou * (S4) adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible.</description><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</subject><subject>ELECTRICITY</subject><subject>PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2024</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZND0dQ3x8HdRcPMPUnD29wsJ8vfx8fRzV3BUcAt19VFwdvXxUQiODA5x9eVhYE1LzClO5YXS3AzKbq4hzh66qQX58anFBYnJqXmpJfHh_kYGRiaGZqbGBpaOhsbEqQIArZAlJQ</recordid><startdate>20240815</startdate><enddate>20240815</enddate><creator>RINK, Matthias</creator><creator>HELLMANN, Mark</creator><creator>MOELLER, Leonie Sophie</creator><creator>ZHAN, Manlin</creator><creator>KEMMER, Helerson</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20240815</creationdate><title>METHOD FOR CONTROLLING A FUEL CELL SYSTEM</title><author>RINK, Matthias ; HELLMANN, Mark ; MOELLER, Leonie Sophie ; ZHAN, Manlin ; KEMMER, Helerson</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_WO2024165309A13</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre ; ger</language><creationdate>2024</creationdate><topic>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</topic><topic>ELECTRICITY</topic><topic>PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>RINK, Matthias</creatorcontrib><creatorcontrib>HELLMANN, Mark</creatorcontrib><creatorcontrib>MOELLER, Leonie Sophie</creatorcontrib><creatorcontrib>ZHAN, Manlin</creatorcontrib><creatorcontrib>KEMMER, Helerson</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>RINK, Matthias</au><au>HELLMANN, Mark</au><au>MOELLER, Leonie Sophie</au><au>ZHAN, Manlin</au><au>KEMMER, Helerson</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>METHOD FOR CONTROLLING A FUEL CELL SYSTEM</title><date>2024-08-15</date><risdate>2024</risdate><abstract>Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems (100) vorgeschlagen. Das Brennstoffzellensystem (100) weist einen Brennstoffzellenstack (10) mit einer Anodenseite (11) und einer Kathodenseite (12), eine Abgasleitung (13), eine Brennstoffleitung mit einem Rezirkulationskreis (14) und zumindest eine am Rezirkulationskreis (14) verbundene Ventilleitung (15) auf. Die zumindest eine Ventilleitung (15) und die Abgasleitung (13) führen in eine Messleitung (16) zusammen. Die zumindest eine Ventilleitung (15) weist ein Ventil (18) auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: * (S1) Messen einer H2-Konzentration und/oder einer H2O-Konzentration in der Messleitung (16), * (S2) Bestimmen, basierend auf der gemessenen H2-Konzentration und/oder auf der gemessenen H2O-Konzentration, mittels einer trainierten Machine-Learning Methode (20) der H2-Konzentration, N2-Konzentration, der Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), und * (S3) Anpassen einer Purgedauer und/oder eines Purgeintervalls basierend auf der bestimmten H2-Konzentration und/oder N2-Konzentration an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10) und Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks (10), oder * (S4) Anpassen einer Draindauer und/oder eines Drainintervalls basierend auf der bestimmten Dampf-Konzentration und/oder der Wassermenge an der Anodenseite (11) des Brennstoffzellenstacks. A method for controlling a fuel cell system (100) is proposed. The fuel cell system (100) comprises: a fuel cell stack (10) with an anode side (11) and a cathode side (12); an exhaust gas line (13); a fuel line with a recirculation circuit (14); and at least one valve line (15) connected to the recirculation circuit (14). The at least one valve line (15) and the exhaust gas line (13) merge into a measurement line (16). The at least one valve line (15) has a valve (18). The method comprises the following steps: * (S1) measuring an H2 concentration and/or an H2O concentration in the measurement line (16), * (S2) determining the H2 concentration, N2 concentration, the vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) on the basis of the measured H2 concentration and/or the measured H2O concentration by means of a trained machine-learning method (20), and * (S3) adapting a purge duration and/or a purge interval on the basis of the determined H2 concentration and/or N2 concentration on the anode side (11) of the fuel cell stack (10) and adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack (10), or * (S4) adapting a drain duration and/or a drain interval on the basis of the determined vapor concentration and/or the water amount on the anode side (11) of the fuel cell stack. L'invention concerne un procédé de commande d'un système de pile à combustible (100). Le système de pile à combustible (100) comprend : un empilement de piles à combustible (10) ayant un côté anode (11) et un côté cathode (12) ; une conduite de gaz d'échappement (13) ; une conduite de combustible avec un circuit de recirculation (14) ; et au moins une conduite de vanne (15) raccordée au circuit de recirculation (14). La ou les conduites de vanne (15) et la conduite de gaz d'échappement (13) fusionnent en une conduite de mesure (16). La ou les conduites de vanne (15) comportent une vanne (18). Le procédé comprend les étapes suivantes : * (S1) mesurer une concentration de H2 et/ou une concentration de H2O dans la ligne de mesure (16), * (S2) déterminer la concentration de H2, la concentration de N2, la concentration de vapeur et/ou la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) sur la base de la concentration H2 mesurée et/ou de la concentration de H2O mesurée au moyen d'un procédé d'apprentissage automatique entraîné (20), et * (S3) adapter une durée de purge et/ou un intervalle de purge sur la base de la concentration de H2 et/ou de la concentration de N2 déterminées sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10) et adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible (10), ou * (S4) adapter une durée de drainage et/ou un intervalle de drainage sur la base de la concentration de vapeur déterminée et/ou de la quantité d'eau sur le côté anode (11) de l'empilement de piles à combustible.</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record>
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