Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Versorgung von mindestens einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellensystems eines Kraftfahrzeuges mit Brennstoff. Ferner betrifft die hier offenbarte Technologie ein Kraftfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem.

Brennstoffzellenfahrzeuge (engl, fuel cell electrical vehicles) als solche sind bekannt. Im regulären Betrieb des Kraftfahrzeugs ist ein

IVlindestmassenstrom an Brennstoff notwendig, damit das

Brennstoffzellensystem stabil betrieben werden kann. Wird dieser

IVlindestmassenstrom nicht mehr bereitgestellt, kann die Brennstoffzelle nicht ordnungsgemäß betrieben werden.

Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie,

zumindest einen Nachteil der vorbekannten Lösungen zu verringern oder zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der hier offenbarten

Technologie, einen Brennstoff-Massenstrom während der Phase der

Benutzung bzw. während der Nichtbenutzung des Kraftahrzeuges derart bereitzustellen, dass es zu keiner Beeinträchtigung des

Brennstoffzellensystems kommt. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte

Ausgestaltungen dar. Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Versorgung von mindestens einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellensystems eines Kraftfahrzeuges mit Brennstoff, insbesondere des hier offenbarten

Kraftfahrzeuges bzw. des hier offenbarten Brennstoffzellensystems.

Das hier offenbarte Verfahren umfasst den Schritt:

- Ermitteln oder Prognostizieren eines Indikationswertes, der indikativ für den realen und/oder möglichen bzw. potentiellen Brennstoff- Entnahmemassenstrom aus einem Druckbehältersystem des

Kraftfahrzeuges ist.

Die Versorgung der mindestens einen Brennstoffzelle des

Brennstoffzellensystems kann zweckmäßig unter Berücksichtigung des ermittelten oder prognostizierten Indikationswertes und der nachstehend offenbarten Grenzwerten (z.B. Nichtbenutzung-Grenzwert, Benutzung- Grenzwert) erfolgen.

Das hier offenbarte Verfahren kann die Schritte umfassen:

- Schließen von mindestens einem Tankabsperrventil, wenn der

Indikationswert gleich einem (unteren) Grenzwert ist oder diesen unterschreitet, und/oder

- Ausgeben einer Information, falls der ermittelte und/oder

prognostizierte Indikationswert gleich einem Grenzwert ist oder diesen unterschreitet.

Beispielsweise kann der Indikationswert direkt mit dem Brennstoff- Entnahmemassenstrom korrelieren. Der Brennstoff-Entnahmemassenstrom ist der Massestrom, den das Druckbehältersystem der Anodenzuleitung bzw. dem Brennstoffzellenstapel bereitstellt. Sofern mehrere Druckbehälter eingesetzt werden, ist der Brennstoff-Entnahmemassenstrom zweckmäßig der max. bereitstellbare Massenstrom, den die das Druckbehältersystem ausbildenden mehreren Druckbehältern letztendlich dem

Brennstoffzellenstapel bereitstellen können.

Der Brennstoff-Entnahmemassenstrom kann beispielsweise ermittelt werden, aus der Druckdifferenz zwischen Druckbehälterinnendruck und Druck am Brennstoffzellenstapel in Verbindung mit der Temperatur. Ebenso ist vorstellbar, dass der Brennstoff-Entnahmemassenstrom anders ermittelt wird. Beispielsweise ist denkbar, dass die Geschwindigkeit und die Dichte des Brennstoffs während der Entnahme ermittelt (z.B. gemessen) wird. Aus dem Produkt dieser beiden physikalischen Größen ergibt sich dann der Brennstoff-Entnahmemassenstrom. Alternativ oder zusätzlich könnte der Brennstoff-Entnahmemassenstrom aus der elektrischen Leistung der

Brennstoffzelle bestimmt werden, den diese während des Betriebs des Brennstoffzellensystems bereitstellt.

Zur Durchführung des hier offenbarten Verfahrens reicht es in der Regel aus, lediglich einen Indikationswert zu ermitteln, der indikativ für den realen und/oder möglichen bzw. potentiellen Brennstoff-Entnahmemassenstrom aus einem Druckbehältersystem des Kraftfahrzeuges ist. Beispielsweise kann der Druck am Brennstoffzellenstapel als konstant und vorbekannt angesehen werden. Näherungsweise kann für ein Brennstoffzellensystem ein Grenzwert für einen Druckbehälterinnendruck ermittelt werden, bei dem das

Brennstoffzellensystem mit dem sich bei diesem Druckbehälterinnendruck einstellenden Brennstoff-Entnahmemassenstrom noch stabil betrieben werden kann. Hierbei kann ferner die Temperatur im Druckbehälter mit berücksichtigt werden, wodurch sich die Genauigkeit verbessert. Alternativ könnte auch auf die Dichte im Druckbehälter und der Temperatur im

Druckbehälter abgestellt werden. Der Grenzwert ist dabei so gewählt, dass oberhalb des Grenzwertes das Druckbehältersystem dem Brennstoffzellenstapel ausreichend Brennstoff bereitstellen kann für einen stabilen Betrieb des Brennstoffzellensystems ohne Beeinträchtigungen und insbesondere ohne irreversible Schäden am Brennstoffzellensystem hervorzurufen.

Das hier offenbarte Verfahren kann ferner den Schritt umfassen, wonach ein Brennstoffzellensystem heruntergefahren wird, wenn der Indikationswert gleich einem unteren Grenzwert ist oder diesen unterschreitet.

Ist ein für einen stabilen Betrieb des Brennstoffzellensystems erforderlicher Mindestmassenstrom vom mindestens einen Druckbehälter des

Druckbehältersystems nicht mehr bereitstellbar, so wird das

Brennstoffzellensystem heruntergefahren, wobei das Tankabsperrventil gemäß der hier offenbarten Technologie geschlossen wird. Es kann zunächst das Brennstoffzellensystem heruntergefahren werden und dann das

Tankabsperrventil geschlossen werden. Ebenso könnte auch während des Herunterfahrens des Brennstoffzellensystems das Tankabsperrventil geschlossen werden. Der Brennstoffverbrauch zum Runterfahren ist i.d.R. bekannt. Das Brennstoffzellensystem wird dabei zweckmäßig abgeschaltet, bevor es zu einer Beeinträchtigung/Beschädigung des

Brennstoffzellensystems kommen kann. Somit lässt sich die

Wahrscheinlichkeit von irreversiblen Schäden am Brennstoffzellensystem verringern. Wird ein Kraftfahrzeug nicht betrieben, beispielsweise während eines längeren Parkvorgangs, so wird das Tankabsperrventil des

Brennstoffzellensystems geschlossen. Während einer solchen inaktiven Phase des Kraftfahrzeugs kann vorgesehen sein, dass weiterhin Brennstoff dem Brennstoffzellenstapel des Anodensubsystems zugeführt werden soll, beispielsweise um

- den Anodenraum des Brennstoffzellenstapels zusätzlichen Brennstoff zuzuführen; und/oder

- um mit Hilfe von Brennstoff die Feuchtigkeit aus dem System zu

spülen (Konditionieren);

- und/oder

- durch Betrieb des Brennstoffzellensystems die Systemtemperatur auf einem gewissen Level zu halten; und/oder

- einen Hochvoltspeicher zumindest teilweise aufzuladen; und/oder

- einen Fahrgastinnenraum für eine bevorstehende Fahrt zu

konditionieren.

Zur Bereitstellung von Brennstoff kann es erforderlich sein, dass das

Tankabsperrventil auch während der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs geöffnet werden muss. Es wurde von den Erfindern erkannt, dass das hier offenbarte Verfahren zum sicheren Abschalten des Brennstoffzellensystems unter Umständen die Bereitstellung von Brennstoff während einer inaktiven Phase des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen kann: Ist nun der zuvor erwähnte Grenzwert zum Schließen des mindestens einen Tankabsperrventils während der Benutzung des Kraftfahrzeugs implementiert, so könnte es vorkommen, dass während einer Phase der Nichtbenutzung des

Kraftfahrzeugs der mindestens eine Druckbehälter dem

Brennstoffzellensystem keinen zusätzlichen Brennstoff bereitstellen kann. Dies wäre der Fall, wenn der ermittelte bzw. prognostizierte Indikationswert geringer wäre als der Grenzwert für den Brennstoff-Entnahmemassenstrom. Kann jedoch der mindestens eine Druckbehälter dem Anodensubsystem keinen zusätzlichen oder nicht ausreichend Brennstoff zuführen, dann könnte eventuell der Brennstoffzellenstapel während der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs oder beim darauffolgenden Start des Kraftfahrzeugs aufgrund des mangelnden Brennstoffs evtl. beschädigt werden. Z.B. könnte dann die Anode nicht ausreichend mit Brennstoff bedrückt werden, damit kein Sauerstoff eindringt oder es könnte der Anode nicht genügend

Brennstoff zugeführt werden, um das Produktwasser aus dem

Brennstoffzellensystem beim Kaltabstellen zu spülen (Purgevorgang).

Eine Phase der Benutzung des Kraftfahrzeugs ist eine Phase, in der ein Benutzer des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug (aktiv) nutzt. Mithin beispielsweise also der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer oder (teil)autonom.

Eine Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs ist indes die inaktive Phase des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist die Phase der

Nichtbenutzung beispielsweise ein (längeres) Zeitintervall, während dessen das Kraftfahrzeug vom Benutzer aktiv keine Anweisung erhält, die das Betreiben der Brennstoffzelle bzw. des Kraftfahrzeuges erfordert. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Kraftfahrzeug geparkt ist. In dieser Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeuges kann es jedoch zum Autarkbetrieb des Brennstoffzellensystems kommen, beispielsweise um

- durch gewisse Brennstoff-verbrauchende Funktionen des

Kraftfahrzeugs irreversible Schäden an dem Brennstoffzellensystem zu vermeiden bzw. verringern (Schutzfunktionen); und/oder

- durch Konditionierung- bzw. Komfortfunktionen das Kraftfahrzeug auf die nächste Benutzung des Kraftfahrzeugs vorzubereiten. Der während einer Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs

vorgesehene Grenzwert wird bei der hier offenbarten Technologie als Nichtbenutzung-Grenzwert bezeichnet. Ein Grenzwert für die Phase der Benutzung des Kraftfahrzeugs wird bei der hier offenbarten Technologie als Benutzung-Grenzwert bezeichnet.

Gemäß dem hier offenbarten Verfahren ist der Nichtbenutzung-Grenzwert des Kraftfahrzeugs niedriger als der Benutzung-Grenzwert des

Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist also während der Phase der

Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs auch noch eine Entnahme aus dem mindestens einen Druckbehälter bei geringeren Brennstoff- Entnahmemassenströme möglich als während Phasen der Benutzung des Kraftfahrzeugs.

Somit kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das

Druckbehältersystem während einer Phase der Nichtbenutzung des

Kraftfahrzeugs dem Brennstoffzellensystem keinen zusätzlichen Brennstoff bereitstellen kann. In einer Ausgestaltung kann der Nichtbenutzung- Grenzwert so gewählt sein, dass praktisch immer eine Brennstoff-Entnahme möglich ist. In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zum Schutz des Druckbehälters ein gewisser Mindestdruck im Druckbehälter immer vorgesehen wird.

Das hier offenbarte Verfahren umfasst ferner den Schritt, wonach der für den realen bzw. möglichen Brennstoff-Entnahmemassenstrom Indikationswert aus dem Druckbehältersystem des Kraftfahrzeuges prognostiziert wird. Bevorzugt wird der Indikationswert für die Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs prognostiziert. Die Prognose kann beispielsweise erfolgen unter Berücksichtigung des Wärmeaustausch zwischen dem mindestens einem Druckbehälter des Druckbehältersystems mit der Umgebung des Kraftfahrzeugs während der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs. Während des

Fahrzeugbetriebs ändert sich die Temperatur des mindestens einen

Druckbehälters gegenüber der Umgebung. Wird nun das Kraftfahrzeug abgestellt, so wird das Tankabsperrventil geschlossen. Während der Phase der Nichtbenutzung ändert sich nun die Temperatur des Druckbehälters und des darin enthaltenen Brennstoffs (in der Regel kühlen sich Druckbehälter und Brennstoff ab). Diese Temperaturveränderung bewirkt eine

Druckänderung im Drucktank, was wiederum den Brennstoff- Entnahmemassenstrom beeinflusst. Die dabei auftretenden

Wärmeaustauschprozesse und die damit einhergehenden Veränderung der Zustandsgrößen des Brennstoffs im Druckbehälter lassen sich durch

Versuche und thermodynamischen Modellrechnungen ermitteln.

Alternativ oder zusätzlich kann die Prognose erfolgen unter Berücksichtigung des prognostizierten Verbrauchs an Brennstoff während der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs. Anhand von Versuchen kann ermittelt werden, wie viel Brennstoff das Brennstoffzellensystem während der Phase der Nichtbenutzung benötigt, um (insbesondere die irreversiblen) Schäden zu vermeiden. Beispielsweise können dabei die prognostizierten

Umgebungstemperaturen und die prognostizierte Dauer der Phase der Nichtbenutzung mit berücksichtigt werden. Die für die Prognose benötigten Daten (z.B. Dauer, Außentemperatur, etc.) können aus beliebigen Quellen stammen, beispielsweise dem Internet oder Kalendereinträgen, etc.

Das hier offenbarte Verfahren kann ferner den Schritt umfassen wonach eine Information an den Fahrzeugbenutzer und/oder einen Dritten ausgegeben wird, falls der ermittelte und/oder prognostizierte Indikationswert unterhalb des (Nichtbenutzung-)Grenzwertes liegt. Eine solche Information kann beispielsweise über jede Art der drahtlosen Kommunikation übertragen werden. Wird ein prognostizierter Indikationswert früh genug an den

Benutzer oder einen Dritten übermittelt, so können frühzeitig geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann der Benutzer rechtzeitig den Druckbehälter wieder befüllen.

Das Verfahren kann ferner den Schritt umfassen, wonach mindestens eine Brennstoff-verbrauchende Funktion des Kraftfahrzeugs während der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs deaktiviert wird, falls der ermittelte und/oder prognostizierte Indikationswert unterhalb des Nichtbenutzungs- Grenzwerts liegt oder sich dem Nichtbenutzungs-Grenzwerts annähert. Diese während der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs

Brennstoff-verbrauchende Funktionen des Kraftfahrzeugs können unterteilt werden in:

- Schutzfunktionen, die (insbesondere irreversible) Schäden an dem Brennstoffzellensystem vermeiden bzw. verringern (z.B: dauerhaftes Bedrucken der Anode zur Vermeidung von Wasserstofffronten während des Kaltstarts); und

- weiteren Funktionen, wie z.B. Konditionierung-bzw.

Komfortfunktionen (z.B. Aufladen des Hochvoltspeichers oder Vorkonditionierung des Fahrgastinnenraums).

Besonders vorteilhaft wird mindestens eine der weiteren Funktionen deaktiviert.

Mit anderen Worten kann also während der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs der von dem Brennstoffzellensystem bereitzustellende elektrische Strom verringert werden. Der bereitzustellende Strom kann verringert werden, indem zumindest ein vom Brennstoffzellensystem zu versorgender elektrische Verbraucher und/oder elektrische Speicher nicht mit elektrischen Strom von der Brennstoffzelle versorgt wird, der durch diese NichtVersorgung mit elektrischen Strom nicht beschädigt wird.

Insbesondere kann die hier offenbarte Prognose vor dem Beginn der Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs erstellt werden. Vorteilhaft kann ein Benutzerbeziehung Weise ein dritter noch vor dem abstellen des

Kraftfahrzeuges Gegenmaßnahmen ergreifen (z.B. Tankstelle aufsuchen). Vorteilhaft kann der vor der Phase der Nichtbenutzung prognostizierte Wert während der Phase der Nichtbenutzung laufend und/oder periodisch und/oder ereignisgetriggert aktualisiert werden, beispielsweise vor bzw. beim bzw. nach einem brennstoffverbrauchenden Autarkbetrieb während der Nichtbenutzung.

Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit dem hier offenbarten Brennstoffzellensystem. Das Kraftfahrzeug, insbesondere das Brennstoffzellensystem sind eingerichtet, die hier offenbarten Verfahren auszuführen.

Das hier offenbarte Brennstoffzellensystem umfasst mindestens eine

Brennstoffzelle. Das Brennstoffzellensystem kann insbesondere zur

Bereitstellung der Energie für mindestens eine Antriebsmaschine zur

Fortbewegung des Kraftfahrzeugs dienen. In ihrer einfachsten Form ist eine Brennstoffzelle ein elektrochemischer Energiewandler, der Brennstoff (z.B. Wasserstoff) und Oxidationsmittel (z.B. Luft, Sauerstoff und Peroxide) in Reaktionsprodukte umwandelt und dabei Elektrizität und Wärme produziert. Ein Brennstoffzellensystem umfasst neben der mindestens einen

Brennstoffzelle periphere Systemkomponenten (BOP-Komponenten), die beim Betrieb der mindestens einen Brennstoffzelle zum Einsatz kommen können. In der Regel sind mehrere Brennstoffzellen zu einem

Brennstoffzellenstapel bzw. Stapel zusammengefasst. Das

Brennstoffzellensystem umfasst ein Anodensubsystem, das von den brennstoffführenden Bauelementen des Brennstoffzellensystems ausgebildet wird. Hauptaufgabe des Anodensubsystems ist die Heranführung und

Verteilung von Brennstoff an die elektrochemisch aktiven Flächen des Anodenraums und die Abfuhr von Anodenabgas. Das Anodensubsystem kann mindestens einen Druckminderer, mindestens eine zum Anodeneinlass führende Anodenzuleitung, einen Anodenraum im Brennstoffzellenstapel und ein Druckbehältersystem mit mindestens einem Druckbehälter und mit mindestens einem Tankabsperrventil aufweisen.

Das Brennstoffzellensystem umfasst mindestens ein Steuergerät, das eingerichtet ist, die hier offenbarten Verfahren zu regeln bzw. zu steuern.

Das Druckbehältersystem dient zur Speicherung von unter

Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Das Druckbehältersystem kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas" = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Ein solches

Druckbehältersystem umfasst mindestens einen Druckbehälter und mindestens ein Tankabsperrventil. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen

Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges liegen.

Das Tankabsperrventil des Druckbehältersystems ist das Ventil, dessen Eingangsdruck (im Wesentlichen) dem Behälterdruck entspricht. Das

Tankabsperrventil ist insbesondere ein steuerbares bzw. regelbares und insbesondere stromlos geschlossenes Ventil. Das Tankabsperrventil ist i.d.R. in ein On Tank Valve (= OTV) integriert. Das On-Tank-Valve ist die direkt an einem Ende des Druckbehälters montierte und mit dem Inneren des

Druckbehälters direkt fluidverbundene Ventileinheit. In der Verordnung (EU) Nr. 406/2010 der Kommission vom 26. April 2010 zur Durchführung der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung von wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen wird ein solches Tankabsperrventil auch als erstes Ventil bezeichnet. Bei

Druckbehältersystemen mit mehreren Druckbehältern kann vorgesehen sein, dass an jedem Druckbehälter ein solches Tankabsperrventil vorgesehen ist oder dass in einer gemeinsamen Anodenzuleitung ein Tankabsperrventil vorgesehen ist.

Insbesondere kann das hier offenbarte Kraftfahrzeug durch folgende Aspekte beschrieben werden:

1 . Kraftfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem, wobei das

Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, den Indikationswert zu Ermitteln oder zu prognostizieren, der indikativ für den realen und/oder möglichen

Brennstoff-Entnahmemassenstrom aus einem Druckbehältersystem des Kraftfahrzeuges ist; und wobei das Brennstoffzellensystem eingerichtet sein kann, mindestens ein Tankabsperrventil zu schließen, wenn der Indikationswert gleich dem hier offenbarten Grenzwert ist oder diesen unterschreitet.

2. Kraftfahrzeug nach Aspekt 1 , wobei der Nichtbenutzungs-Grenzwert niedriger ist als Benutzungs-Grenzwert des Kraftfahrzeugs.

3. Kraftfahrzeug nach Aspekt 1 oder 2, wobei das

Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, den Indikationswert zu ermitteln basierend auf:

dem Brennstoff-Druck im Druckbehältersystem;

die Veränderung der Dichte im Druckbehältersystem; und/oder der elektrischen Leistung des Brennstofzellensystems

4. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Aspekte, wobei das

Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, den Indikationswert zu

prognostizieren.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Prognose erfolgt unter Berücksichtigung a) des Wärmeaustauschs zwischen mindestens einem Druckbehälter des Druckbehältersystems mit der Umgebung während der Phase der Nichtbenutzung; und/oder b) des prognostizierten Verbrauchs an Brennstoff während der Phase der Nichtbenutzung.

5. Kraftfahrzeug nach Aspekt 4 oder 5, wobei das

Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, eine Information an den

Fahrzeugbenutzer und/oder an einem Dritten auszugeben, falls der ermittelte und/oder prognostizierte Indikationswert unterhalb des Nichtbenutzungs- Grenzwerts liegt.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Aspekte 4 bis 6, wobei das

Brennstoffzellensystem eingerichtet ist die mindestens eine Brennstoffverbrauchende Funktion des Kraftfahrzeuges während der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs zu deaktivieren, falls der ermittelte und/oder

prognostizierte Indikationswert unterhalb des Nichtbenutzungs-Grenzwerts liegt oder sich dem Nichtbenutzungs-Grenzwerts annähert. 7. Kraftfahrzeug nach einem der Aspekte 4 bis 6, wobei die Prognose vor dem Beginn der Phase der Nichtbenutzung erstellt wird.

Mit anderen Worten kann für gewisse Funktionen des

Brennstoffzellensystems im Parken die Entnahme von Brennstoff trotz Entnahme-Abschaltschwellen (= Grenzwerte) des Druckbehälters ermöglicht werden. Dazu kann das Tankventil geöffnet werden oder aber ein hierzu paralleler Bypass und/oder ein Vorsteuerventil des Tankabsperrventils.

Insbesondere kann dazu ein Ventil und/oder ein Bypassventil eingesetzt werden, wie es in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE 102016215323 offenbart ist. Das Ventil und das Bypassventil wird hiermit per Verweis mit in diese Offenbarung mit aufgenommen.

Der Offenbarung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die

Brennstoffmassenströme, die während des Parkens anfallen, um z.B. die Purgevorgänge, das Bedrücken des Stapels und andere

Brennstoffzellenfunktionen im Stand (Parken) zu ermöglichen, i.d.R.

vergleichsweise gering sind. Gemäß der hier offenbarten Technologie werden die Entnahme-Abschaltschwellen herabgesetzt, die für die Fahrt gelten. Es gelten also während des Parkens andere Entnahme- Abschaltschwellen bzw. Grenzwerte.

Bevorzugt kann eine Berechnung bzw. Vorausschau der möglichen

Funktionen abhängig vom Druckbehälterinhalt (i.d.R. wird der Druck herangezogen) beim Abstellen und von der Druckentwicklung im

Druckbehälter während des Parkens (abhängig von der

Außentemperaturentwicklung und vom zu Erwarteten

Verbrauch) erfolgen. Sollten gewisse Funktionen nicht oder nur begrenzt (in Anzahl und Funktionsumfang) zur Verfügung stehen, kann der Fahrer (oder eine Servicestation) informiert werden, um auf das Defizit

(Funktionseinschränkungen, z.B. kein Autarkbetrieb) bzw. die Konsequenzen (z.B. Brennstoff reicht nicht aus, um das Brennstoffzellensystem für das Kaltabstellen zu konditionieren, die Anode zu bedrücken und/oder nach dem Parken die nächstliegende Tankstelle zu erreichen) hinzuweisen.

Die hier offenbarte Technologie ermöglicht, dass ein Druckbehälter trotz vorhandener Abschaltschwellen für den Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges öffnet. Beispielsweise kann das Laden eines Hochvoltspeichers unterbunden werden, falls dieser während des Parkens einen

unzulässig geringen Füllgrad (z.B. wg. Bordnetzverbrauch oder

Temperaturabsenkung) erreicht. Ein solch niedriger Füllgrad ist zwar unerwünscht, verursacht jedoch keine oder nur geringe irreversible Schäden, die mit Blick auf einer möglichen Beschädigung des Brennstoffzellensystems eher hinnehmbar sind.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Fig. 1 beschrieben. Die Fig. 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm der hier offenbarten

Technologie. Das Verfahren startet mit dem Schritt S100. Im Schritt S200 überprüft das Steuergerät des Brennstoffzellensystems, ob das Kraftfahrzeug derzeit geparkt ist oder ein Parkvorgang folgen wird. Im Schritt S300 wird für diese Phase der Nichtbenutzung der Indikationswert bestimmt oder prognostiziert. Hierzu werden beispielsweise die Größen Druck und

Temperatur des Brennstoffs im Druckbehälter bestimmt und aus diesen Größen der Indikationswert hergeleitet. Ist beispielsweise geplant, dass das Kraftfahrzeug über Nacht abgestellt wird, so kann anhand der

augenblicklichen Temperatur des Brennstoffs bzw. des Druckbehälters und der Außentemperatur die bevorstehende Veränderungen von Druck und Temperatur im Druckbehälter approximiert werden. Mit diesen

approximierten Werten für Druck und Temperatur geht ein (Indikations)wert für den Entnahmemassenstrom einher, den das Druckbehältersystem des Brennstoffzellensystems dem Brennstoffzellenstapel bereitstellen kann.

Beispielsweise kann hierzu in einem Steuergerät ein Kennfeld hinterlegt sein, in dem den verschiedenen Werten von Druck und Temperatur ein

entsprechender (Indikations)wert zugeordnet ist.

Im Schritt S400 überprüft das Steuergerät, ob der Indikationswert kleiner oder gleich dem Nichtbenutzung-Grenzwert ist bzw. wird. Ist dies der Fall, so informiert das Kraftfahrzeug den Benutzer bzw. Dritte darüber (vgl. Schritt S610). Die Information kann dabei zweckmäßig eine Handlungsanweisung enthalten, wie beispielsweise "Kraftfahrzeug vor dem Abstellen bitte betanken". Im Schritt S612 wird festgelegt, dass das Brennstoffzellensystem während der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeuges nur im verringerten

Autarkbetrieb betrieben werden darf. In diesem verringerten Auftaktbetrieb werden lediglich die Brennstoff-verbrauchende Schutzfunktionen ausgeführt. Die weiteren Brennstoff-verbrauchenden Funktionen werden deaktiviert, um den Brennstoffverbrauch zu reduzieren.

Wird im Schritt S400 festgestellt dass der Indikationswert größer ist als der Nichtbenutzung-Grenzwert, so kann im Schritt S500 überprüft werden, ob ein Verringern der elektrischen Last ratsam ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Indikationswert nur geringfügig größer ist als der

Nichtbenutzung-Grenzwert, beispielsweise nur um 5 % oder 10 % oder 20 %. Wird dies festgestellt, so kann ebenfalls eine Information an den Benutzer bzw. an Dritte ausgegeben werden, in der darauf hingewiesen wird, dass beispielsweise gewisse Komfortfunktionen zum Schutz des

Brennstoffzellensystems nicht durchgeführt werden (vgl. Schritt S510). In diesem Fall kann ein verringerter Autarkbetrieb vorgesehen sein, in dem beispielsweise gewisse Komfortfunktionen (z.B. Fahrzeuginnenraumvorkonditionierung) nicht aktiviert werden (vgl. Schritt 512).

Wird im Schritt S500 festgestellt, dass ein Verringern der Last nicht erforderlich ist, so kann im Schritt S530 der Autarkbetrieb mit sämtlichen Schutz-, Komfort-, und Konditionierungsfunktionen vollumfänglich stattfinden. Bevorzugt wird der hier gezeigte Verfahrensablauf wiederholt bis zur nächsten Benutzung des Kraftfahrzeugs.

Das hier offenbarte Ablaufdiagramm stellt eine Ausgestaltung dar.

Selbstverständlich müssen nicht alle Schritte vorgesehen sein.

Beispielsweise kann auf die Information an den Benutzer bzw. an Dritte (vgl. S512, S612) und/oder auf das verringern der elektrischen Last und deren Überprüfung (vgl. S500, S510, S512) auch verzichtet werden.

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren sowie ein Kraftfahrzeug selbst. Sämtliche Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren offenbart sind, sind gleichsam auf die strukturellen Merkmale des

Kraftfahrzeugs anwendbar. Ebenso beziehen sich die offenbarten

strukturellen Merkmale gleichsam auf das hier offenbarte Verfahren. Die hier offenbarten Verfahren bzw. das hier offenbarte Kraftfahrzeuge können prädiktiv vor Beginn einer Phase der Nichtbenutzung eingesetzt werden und/oder während einer Phase der Nichtbenutzung.

Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck

„mindestens ein(e)" teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. die/eine Brennstoffzelle, das/ein Brennstoffzellensystem, der/ein

Indikationswert, der/ein Brennstoff-Entnahmemassenstrom, der/ein

Druckbehälter, das/ein Tankabsperrventil, der/ein Grenzwert, der/ein Nichtbenutzung-Grenzwert, der/ein Benutzung-Grenzwert, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. die mindestens eine Brennstoffzelle, das mindestens eine Brennstoffzellensystem, der

mindestens eine Indikationswert, der mindestens eine Brennstoff- Entnahmemassenstrom, der mindestens eine Druckbehälter, das mindestens eine Tankabsperrventil, der mindestens eine Grenzwert, der mindestens eine Nichtbenutzung-Grenzwert, der mindestens eine Benutzung-Grenzwert, etc.).

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der

Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer

Äquivalente zu verlassen.