Titel zum Detektieren einer Fehlfunktion in einem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Detektieren einer Fehlfunktion in einem Brennstoffzellensystem und insbesondere in einem Tanksystem eines Brennstoffzellensystems. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen eines solchen Verfahrens sowie ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist.

Stand der Technik

Brennstoffzellensysteme weisen in der Regel komplexe Tanksysteme auf. In der DE 10 2017 212 485 A1 wird beispielsweise ein System zum Speichern von Brennstoff in einem Tanksystem für ein Fahrzeug beschrieben, wobei das Tanksystem rohrförmige Tankbehälter und einen Hochdruckbrennstoffzuteiler mit einer integrierten Regel- und Sicherheitstechnik umfasst. Die Tankbehälter bestehen aus Metall und sind mit dem Hochdruckbrennstoffzuteiler mit der integrierten Regel- und Sicherheitstechnik modular zu einem Modul in flexibler Geometrie verbunden.

Im Fährbetrieb sollten die Tankbehälter gegen mechanische und/oder thermische Belastungen wie Schütteln, Bremsen oder Beschleunigen möglichst gut geschützt sein. Dies gilt ebenso für den Schutz der Tankbehälter bei einem Unfall. Weiterhin ist es erstrebenswert, das Tanksystem stets zu überwachen, um möglichst frühzeitig etwaige Fehlfunktionen im Tanksystem zu erkennen. Bei der Verwendung von mehreren Tankbehältern stellt dies stets eine Herausforderung dar.

Vorteile der Erfindung

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und ein System zum Detektieren einer Fehlfunktion in einem Tanksystem eines Brennstoffzellensystems vorgeschlagen. Insbesondere werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , ein Tanksystem nach Anspruch 7, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9 und ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10 vorgeschlagen. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Tanksystem, dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt, dem erfindungsgemäßen Speichermedium und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren einer Fehlfunktion einer Ventilanordnung in einem Tanksystem, insbesondere für ein Brennstoffzellensystem, vorgeschlagen. Das Tanksystem umfasst mehrere Brennstofftanks, eine Brennstoffleitungsanordnung zum Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks und eine Ventilanordnung mit jeweils einem Auslassventil für jeden Brennstofftank zum kontrollierten Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks durch die Brennstoffleitungsanordnung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

Ermitteln eines Temperaturgradienten bezüglich einer Temperatur im jeweiligen Brennstofftank während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems, Durchführen von Vergleichen zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten zueinander und/oder zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten und wenigstens einem bereitgestellten Soll- Temperaturgradienten, und Detektieren einer Fehlfunktion der Ventilanordnung basierend auf den Vergleichen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass anhand von ermittelbaren Temperaturgradienten in den Brennstofftanks auf relativ einfache Weise aussagekräftige Rückschlüsse hinsichtlich einer möglichen Fehlfunktion der Ventilanordnung gezogen werden können. Basierend auf den erfindungsgemäßen Vergleichen bzw. anhand der erfindungsgemäßen Vergleiche kann eine Fehlfunktion insbesondere dahingehend detektiert werden, dass ein Nichtschalten und/oder ein Nichtöffnen eines Auslassventils, insbesondere während eines Normalbetriebs des Brennstoffzellensystems, beispielsweise während einer Masse- und/oder Brennstoffentnahme aus den Brennstofftanks, erkannt wird. Demnach kann unter der Fehlfunktion ein Nichtschalten und/oder ein Nichtöffnen eines Auslassventils verstanden werden. Werden das Nichtschalten und/oder das Nichtöffnen erkannt, können entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um daraus möglicherweise resultierenden Problemen Rechnung zu tragen. Insbesondere kann ein Betrieb des Brennstoffzellensystems bzw. des Tanksystems verhindert werden, bei welchem eines der Auslassventile unbeabsichtigt geschlossen ist, wodurch der zugehörige Brennstofftank nicht wie gewünscht entleert werden würde oder könnte.

Im Rahmen des Verfahrens können ferner, basierend auf der detektierten und/oder dargestellten Fehlfunktion, vordefinierte Maßnahmen initiiert werden. Das heißt, wird die Fehlfunktion und/oder wenigstens eine Fehlfunktion detektiert, kann wenigstens eine vordefinierte Maßnahme initiiert werden. Unter der Maßnahme kann das Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Warnsignals verstanden werden. Das Warnsignal kann für einen Nutzer des Tanksystems und/oder des Brennstoffzellensystems, beispielsweise in Form eines Fahrers eines Fahrzeugs mit dem Brennstoffzellensystem, akustisch und/oder optisch wahrnehmbar ausgegeben werden.

Die Fehlfunktion kann detektiert und anschließend dargestellt werden. Unter dem Darstellen der Fehlfunktion kann das vorstehend beschriebene Ausgeben eines Warnsignals verstanden werden. Ferner kann unter dem Darstellen der Fehlfunktion das Erzeugen eines Warnsignals verstanden werden, das in einem Speicher gespeichert wird, von welchem es beispielsweise bei einer Inspektion des Tanksystems von einer Fachkraft ausgelesen werden kann. Anhand des ausgelesenen Warnsignals können Rückschlüsse über eine möglicherweise stattgefundene oder noch immer vorliegende Fehlfunktion gezogen werden. Anschließend können Maßnahmen ergriffen werden, um die Fehlfunktion zumindest zukünftig zu vermeiden.

Darunter, dass ein Soll-Temperaturgradient bereitgestellt wird, kann verstanden werden, dass der Soll-Temperaturgradient aus einem Speicher ausgelesen und dadurch für den Vergleich bereitgestellt oder zunächst berechnet und erst dann für den Vergleich bereitgestellt werden kann. Das heißt, unter dem Bereitstellen kann auch ein Ermitteln und/oder Berechnen des Soll-Temperaturgradienten verstanden werden.

Unter den Auslassventilen können Tankventile verstanden werden, die jeweils direkt oder im Wesentlichen direkt an den Brennstofftanks installiert sind. Unter den Brennstofftanks sind vorzugsweise Wasserstofftanks zu verstehen. Unter dem Detektieren und einem möglichen Darstellen einer Fehlfunktion der Ventilanordnung basierend auf den Vergleichen kann verstanden werden, dass die wenigstens eine Fehlfunktion anhand der Vergleiche bzw. anhand entsprechender Vergleichsergebnisse detektiert und dargestellt werden kann. Das heißt, die Vergleichsergebnisse können zum Detektieren und Darstellen der Fehlfunktion entsprechend ausgewertet und/oder bei einer geeigneten Berechnung berücksichtigt werden. Das Verfahren kann insbesondere zum Detektieren einer Fehlfunktion einer Ventilanordnung in einem Brennstoffzellensystem eines Fahrzeugs, insbesondere während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems im Fahrzeug, durchgeführt werden.

Die Temperaturgradienten werden vorzugsweise nach einem elektrischen Ansteuern der Auslassventile, insbesondere bei einem Start des Brennstoffzellensystems und/oder während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems, ermittelt. Das Ermitteln der Temperaturgradienten kann mit geeigneter Messsensorik und einer Recheneinheit durchgeführt werden, die mit der Messsensorik in Signalverbindung steht Die Messsensorik kann eine Temperatursensorik zum Ermitteln der Temperaturgradienten aufweisen.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren können die Auslassventile alle gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig elektrisch angesteuert werden. Insbesondere können die Auslassventile bei einem Start des Brennstoffzellensystems bzw. des Betriebs des Brennstoffzellensystems parallel angesteuert werden. Das elektrische Ansteuern kann dahingehend verstanden werden, dass die Auslassventile, sofern möglich, in einen Freigabezustand zum Leiten des Brennstoffs aus dem jeweiligen Brennstofftank in die Brennstoffleitungsanordnung angesteuert werden.

Vor dem Durchführen der erfindungsgemäßen Vergleiche kann ermittelt werden, ob nach dem vorstehend beschriebenen elektrischen Ansteuern der Auslassventile in einem oder mehreren Brennstofftanks eine vordefinierte Temperaturerhöhung vorliegt bzw. eine ermittelte Temperaturerhöhung über einem vordefinierten Grenzwert liegt. Ist dies der Fall, kann auf wenigstens einen nicht-druckausgeglichenen Brennstofftank und eine damit verbundene Rückbefüllung geschlossen werden. Das Durchführen der Vergleiche und/oder das erfindungsgemäße Detektieren kann beispielsweise nur dann durchgeführt werden, wenn zu keinem Brennstofftank mehr eine vordefinierte

Temperaturänderung vorliegt bzw. wenn die ermittelten Temperaturänderungen jeweils unter dem vordefinierten Grenzwert liegen.

Unter dem Durchführen von Vergleichen zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten zueinander kann verstanden werden, dass die zum jeweiligen Brennstofftank ermittelten Temperaturgradienten paarweise miteinander bzw. zueinander verglichen werden können. Auch ein gemeinsamer Vergleich aller ermittelten Temperaturgradienten zueinander ist möglich. Unter dem Durchführen von Vergleichen zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten und wenigstens einem bereitgestellten Soll- Temperaturgradienten kann verstanden werden, dass jeder ermittelte Temperaturgradient mit einem zugehörigen Soll-Temperaturgradient verglichen wird, wobei der Soll-Temperaturgradient, insbesondere bei gleichen Brennstofftanks, jeweils gleich, oder, insbesondere bei unterschiedlichen Brennstofftanks, unterschiedlich sein kann.

Das Verfahren kann nicht nur zum Detektieren einer Fehlfunktion einer Ventilanordnung in einem Tanksystem für ein Brennstoffzellensystem, sondern grundsätzlich auch für ein alternatives Tanksystem eines chemischen und/oder elektrochemischen Energiewandlers durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass beim Durchführen der Vergleiche die ermittelten Temperaturgradienten jeweils paarweise miteinander verglichen werden, wobei, wenn eine Differenz zwischen einem ermittelten kleineren Temperaturgradienten für einen ersten Brennstofftank und einem ermittelten größeren Temperaturgradienten für einen zweiten Brennstofftank größer als eine vordefinierte Grenz-Differenz ist, eine Fehlfunktion in und/oder an dem Auslassventil für den ersten Brennstofftank detektiert wird. Auf diese Weise kann die Fehlfunktion schnell und unkompliziert ermittelt werden. Auf das Berechnen, Bereitstellen und/oder Verwenden von zusätzlichen Referenzwerten und/oder Schwellenwerten kann verzichtet werden. Im Rahmen des Verfahrens können zunächst die einzelnen Temperaturgradienten der Temperaturen in den Brennstofftanks ermittelt werden. Anschließend können Temperaturgradienten verschiedener Tanks, die vorzugsweise eine gleiche oder zumindest ähnliche Geometrie und damit eine ähnliche Abkühlkurve aufweisen, paarweise miteinander verglichen werden. Anschließend kann eine Differenz zwischen den paarweise verglichenen Temperaturgradienten ermittelt werden. Wenn die Differenz größer als ein vordefinierter Schwellenwert bzw. die Grenz-Differenz ist, kann auf eine Fehlfunktion, insbesondere auf ein nicht geöffnetes Auslassventil, für den Brennstofftank mit der geringeren Abkühlung, also für den Brennstofftank mit dem kleineren negativen Temperaturgradienten, geschlossen werden. Wenn wenigstens eine Differenz nach paarweisen Vergleichen aller Temperaturgradienten größer als ein vordefinierter Schwellenwert bzw. die Grenz-Differenz ist, kann auf eine Fehlfunktion, insbesondere auf ein nicht geöffnetes Auslassventil, für den Brennstofftank mit der geringsten Abkühlung, also für den Brennstofftank mit dem kleinsten negativen Temperaturgradienten, geschlossen werden. Unter der Differenz kann ein Differenzgradient verstanden werden. Beim paarweisen Vergleich können beispielsweise ein Temperaturgradient eines ersten Brennstofftanks mit einem Temperaturgradienten eines zweiten Brennstofftanks, der Temperaturgradient des ersten Brennstofftanks mit einem Temperaturgradienten eines dritten Brennstofftanks und der Temperaturgradient des zweiten Brennstofftanks mit dem Temperaturgradienten des dritten Brennstofftanks verglichen werden - wenn das Tanksystem drei Brennstofftanks aufweist

Ferner ist es möglich, dass bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Grenz-Differenz abhängig von der Temperatur im jeweiligen Brennstofftank und/oder abhängig von der Umgebungstemperatur in der Umgebung der Brennstofftanks vordefiniert wird. Auf diese Weise kann die Grenz-Differenz in verschiedenen Betriebs- und/oder Funktionszuständen des Brennstoffzellensystems stets relativ genau und/oder entsprechend geeignet für den erfindungsgemäßen Vergleich bzw. die Detektion bereitgestellt werden. Die Grenz-Differenz kann ferner abhängig von bzw. unter Berücksichtigung der Anbauposition der Brennstofftanks im Tanksystem, im Brennstoffzellensystem und/oder in einem Fahrzeug, in welchem das Brennstoffzellensystem positioniert sein kann, vordefiniert werden. Die Temperatur in den Brennstofftanks und die Umgebungstemperatur können mittels geeigneter Temperatursensorik ermittelt werden und anschließend zum Berechnen bzw. Vordefinieren der Grenz- Differenz bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass beim Durchführen der Vergleiche die ermittelten Temperaturgradienten jeweils einzeln mit einem zugehörigen vordefinierten Soll- Temperaturgradienten verglichen werden, wobei, wenn ein ermittelter Temperaturgradient für einen bestimmten Brennstofftank kleiner als der zugehörige Soll-Temperaturgradient ist, eine Fehlfunktion in und/oder an dem Auslassventil für den bestimmten Brennstofftank detektiert wird. Auf diese Weise kann auf ein Vergleichen der ermittelten Temperaturgradienten miteinander verzichtet werden. Trotzdem kann zuverlässig ein Hinweis auf eine etwaige Fehlfunktion erkannt werden. Für die mehreren Vergleiche kann jeweils der gleiche Soll-Temperaturgradient verwendet werden. Gleichwohl ist es möglich, dass unterschiedliche Soll-Temperaturgradienten verwendet werden, wenn das Tanksystem beispielsweise unterschiedliche Brennstofftanks, also Brennstofftanks mit unterschiedlicher Form, unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlichen Funktionen aufweist. Darunter, dass der ermittelte Temperaturgradient für einen bestimmten Brennstofftank kleiner als der zugehörige Soll-Temperaturgradient ist kann verstanden werden, dass eine ermittelte Abkühlung bzw. ein negativer Gradient des Tankinhalts eines Brennstofftanks langsamer ist als eine Sollabkühlung mit einer zulässigen Toleranzabweichung bzw. einem Schwellenwert.

Der Soll-Temperaturgradient bzw. der wenigstens eine Soll-Temperaturgradient kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren abhängig vom Gasdruck im jeweiligen Brennstofftank, abhängig von der Temperatur im jeweiligen Brennstofftank und/oder abhängig von der Umgebungstemperatur in der Umgebung der Brennstofftanks vordefiniert werden. Der Gasdruck im jeweiligen Brennstofftank, die Temperatur im jeweiligen Brennstofftank die Umgebungstemperatur in der Umgebung der Brennstofftanks können mit geeigneter Messsensorik gemessen und zum Vordefinieren des jeweiligen Soll- Temperaturgradienten bereitgestellt und/oder verwendet werden. Auf diese Weise wird der Soll-Temperaturgradient abhängig vom aktuellen Betriebszustand des Tanksystems, abhängig vom Funktionszustand des Tanksystems und/oder abhängig von Umgebungsbedingungen in der Umgebung des Tanksystems berechnet. Folglich kann der Soll-Temperaturgradient in verschiedenen Betriebs- und/oder Funktionszuständen stets relativ genau bzw. besonders geeignet für das Durchführen der Vergleiche bereitgestellt werden.

Darüber hinaus ist es bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die erfindungswesentlichen Verfahrensschritte wiederholt durchgeführt werden, wenn eine Fehlfunktion detektiert wird und die Auslassventile hierbei mit einem höheren Strom elektrisch angesteuert werden als vor dem Detektieren der Fehlfunktion. Das heißt, wird eine Fehlfunktion erkannt, kann sozusagen eine Ersatzreaktion für einen wiederholten Öffnungsversuch der Auslassventile mit erhöhtem Anzugsstrom durchgeführt werden. Abhängig davon, ob das Öffnen gelingt oder nicht, kann wiederum auf die Art und/oder die Schwere der Fehlfunktion geschlossen werden. Das heißt, die Art und/oder Schwere der Fehlfunktion kann damit noch genauer detektiert und dargestellt werden. Für den wiederholten Öffnungsversuch können die Auslassventile insbesondere mit einem maximal zulässigen Anzugsstrom angesteuert bzw. entsprechend bestromt werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Tanksystem für ein Brennstoffzellensystem, aufweisend mehrere Brennstofftanks, eine Brennstoffleitungsanordnung zum Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks und eine Ventilanordnung mit jeweils einem Auslassventil für jeden Brennstofftank zum kontrollierten Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks durch die Brennstoffleitungsanordnung. Das Tanksystem umfasst eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Temperaturgradienten bezüglich einer Temperatur im jeweiligen Brennstofftank während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems, und eine Recheneinheit zum Durchführen von Vergleichen zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten zueinander und/oder zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten und wenigstens einem bereitgestellten Soll-Temperaturgradienten, sowie zum Detektieren einer Fehlfunktion der Ventilanordnung basierend auf den Vergleichen. Damit bringt das erfindungsgemäße Tanksystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind. Der Soll-Temperaturgradient kann zum Durchführen der Vergleiche mittels einer Recheneinheit berechnet und/oder aus einem Speicher ausgelesen werden. Die Recheneinheit kann konfiguriert und ausgestaltet sein, den Soll- Temperaturgradienten auf die vorstehend im Detail beschriebene Weise zu berechnen. Das Tanksystem kann als Teil eines Brennstoffzellensystems konfiguriert und ausgestaltet sein. Das Brennstoffzellensystem kann als Teil eines Fahrzeugs konfiguriert und ausgestaltet sein.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Tanksystem vorgeschlagen, das zum Durchführen eines wie vorstehend beschriebenen Verfahrens konfiguriert und ausgestaltet ist. Das heißt, das Tanksystem kann eine geeignete Sensorik, eine geeignete Recheneinheit und/oder eine geeignete Aktorik zum Durchführen des Verfahrens aufweisen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das Befehle umfasst, die bewirken, dass in einem wie vorstehend beschriebenen Tanksystem die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführt werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein computerlesbares, insbesondere nicht-flüchtiges Speichermedium, auf welchem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist. Damit bringen das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und das Speichermedium ebenfalls die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich.

Das Computerprogrammprodukt kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache und/oder Maschinensprache wie beispielsweise in JAVA, C++, C# und/oder Python implementiert sein. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Datendisk, einem Wechsellaufwerk, einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher, oder einem eingebauten Speicher/Prozessor abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie ein Steuergerät des Brennstoffzellensystems und/oder eines Fahrzeugs mit dem Brennstoffzellensystem derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogrammprodukt in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden und/oder sein, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Das Computerprogrammprodukt kann sowohl mittels einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, das heißt in Hardware oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware- Komponenten, realisiert werden und/oder sein.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Es zeigen jeweils schematisch: Figur 1 ein Brennstoffzellensystem mit einem Tanksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 ein Tanksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 3 Speichermittel mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Figur 4 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Brennstoffzellensystem 10, das zur mobilen Verwendung in einem Fahrzeug konfiguriert und ausgestaltet ist. Das Brennstoffzellensystem 10 weist einen Befüllabschnitt 30 mit einem Tankanschluss 35 in Form eines Anschlussstutzens auf. Das Brennstoffzellensystem 10 weist ferner einen Speicherabschnitt 31 mit einer Brennstoffleitungsanordnung 15, einer Brennstofftankanordnung 38 und einem Ventil 36 in Form eines Abschalt- bzw. Sperrventils auf. Außerdem weist das Brennstoffzellensystem 10 einen Versorgungsabschnitt 32 mit einem Druckregler 37 auf, durch welchen der Brennstoff aus dem Speicherabschnitt 31 kontrolliert in einen Brennstoffzellenabschnitt 33 des Brennstoffzellensystems 10 geleitet werden kann. Darüber hinaus weist das Brennstoffzellensystem 10 einen Leistungsabschnitt 34 auf, in welchem der im Brennstoffzellenabschnitt 10 erzeugte Strom bzw. die Spannung in Antriebsleistung für das Fahrzeug umgewandelt werden kann.

In Fig. 2 ist ein Tanksystem 11 für ein wie in Fig. 1 gezeigtes

Brennstoffzellensystem 10 dargestellt. Das in Fig. 2 gezeigte Tanksystem 11 weist drei Brennstofftanks 12, 13, 14, eine Brennstoffleitungsanordnung 15 zum Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks 12, 13, 14 und eine Ventilanordnung 16 zum kontrollierten Leiten von Brennstoff aus den Brennstofftanks 12, 13, 14 durch die Brennstoffleitungsanordnung 15 auf. Die Brennstofftanks 12, 13, 14 sind an der Brennstoffleitungsanordnung 15 parallel zueinander angeschlossen. Das Tanksystem 11 weist ferner einen Drucksensor 39 zum Ermitteln eines Leitungsdrucks in der Brennstoffleitungsanordnung 15 auf. Die Ventilanordnung 16 weist drei Auslassventile 17, 18, 19 auf, wobei jeweils ein Auslassventil 17, 18, 19 an einem Brennstofftank 12, 13, 14 installiert ist. Ferner ist in jedem Tank ein Temperatursensor 25 zum Ermitteln einer Temperatur im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14 ausgestaltet. Das Tanksystem 11 weist zudem eine Ermittlungseinheit 21 zum Ermitteln eines Temperaturgradienten bezüglich einer Temperatur im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14 während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems 10 auf. Die Ermittlungseinheit 21 weist jeweils einen Temperatursensor 25 in jedem der Brennstofftanks 12, 13, 14 auf. Darüber hinaus weist das Tanksystem eine Recheneinheit 22 zum Durchführen von Vergleichen zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten zueinander und zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten und wenigstens einem berechneten Soll- Temperaturgradienten, sowie zum Detektieren einer Fehlfunktion der Ventilanordnung 16 basierend auf den Vergleichen, auf. Außerdem weist das Tanksystem 11 eine Kontrolleinheit 20 zum elektrischen Ansteuern der Auslassventile 17, 18, 19 auf. Die Kontrolleinheit 20 ist schematisch dargestellt und kann mehrere voneinander beabstandete Komponenten aufweisen. Die Kontrolleinheit 20 kann ein Steuergerät, insbesondere in Form eines Fahrzeugsteuergerätes, aufweisen. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Recheneinheit 22 ein Bestandteil der Kontrolleinheit 20.

In Fig. 3 ist ein computerlesbares, nicht-flüchtiges Speichermedium 24 in Form eines Speichersticks dargestellt. Auf dem Speichermedium 24 ist ein Computerprogrammprodukt 23 gespeichert. Das Computerprogrammprodukt 23 umfasst Befehle, die bewirken, dass in dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Tanksystem 11 ein Verfahren ausgeführt wird, das anschließend mit Bezug auf Fig. 4 erläutert wird. Mit Bezug auf das in Fig. 4 gezeigte Flussdiagramm wird ein Verfahren zum Detektieren einer Fehlfunktion der vorstehend beschriebenen Ventilanordnung 16 erläutert. Genauer gesagt kann durch das Verfahren herausgefunden werden, ob die Ventilanordnung 16 eine Fehlfunktion, insbesondere in Form wenigstens eines nichtöffnenden Auslassventils, aufweist oder nicht. Hierzu werden die Auslassventile 17, 18, 19 in einem ersten Schritt S1 zunächst parallel elektrisch angesteuert bzw. bestromt. In einem zweiten Schritt S2 wird, während eines Betriebs des Brennstoffzellensystems 10, in jedem Brennstofftank 12, 13, 14 ein Temperaturgradient bezüglich einer Temperatur im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14 ermittelt. In einem dritten Schritt S3 werden anschließend Vergleiche zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten zueinander durchgeführt. In einem vierten Schritt S4 wird eine etwaige Fehlfunktion der Ventilanordnung 16 basierend auf den Vergleichen detektiert. Mit anderen Worten, anhand des Vergleichs wird darauf geschlossen, ob in der Ventilanordnung 16 eine Fehlfunktion vorliegt oder nicht. Insbesondere kann darauf geschlossen werden, dass das Auslassventil 17, 18, 19 an dem Brennstofftank 12, 13, 14, in welchem der niedrigste Temperaturgradient gemessen wurde bzw. in welchem die geringste Abkühlung stattfindet, wobei sich der ermittelte Temperaturgradient zudem auf vordefinierte Weise bzw. um ein vordefiniertes hohes Maß von den anderen Temperaturgradienten unterscheidet, nicht wie gewünscht öffnet. Wird erkannt, dass die Fehlfunktion, insbesondere in Form wenigstens eines nichtöffnenden Auslassventils 17, 18, 19, vorliegt, werden die Schritte S1 bis S5 bzw. S1 n bis S5 erneut durchgeführt, wobei die Auslassventile 17, 18, 19 im Schritt S1 n stärker als vorher bzw. stärker als im vorherigen Durchgang bestromt werden.

Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. So ist es möglich, dass alternativ oder zusätzlich zum paarweisen Vergleich zwischen den ermittelten Temperaturgradienten Vergleiche zwischen den jeweils ermittelten Temperaturgradienten und wenigstens einem bereitgestellten Soll- Temperaturgradienten durchgeführt werden. Beim Durchführen der Vergleiche können die ermittelten Temperaturgradienten jeweils paarweise miteinander verglichen, wobei, wenn eine Differenz zwischen einem ermittelten kleineren Temperaturgradienten für beispielsweise einen ersten Brennstofftank 12 und einem ermittelten größeren Temperaturgradienten für beispielsweise einen zweiten Brennstofftank 13 größer als eine vordefinierte Grenz-Differenz ist, eine Fehlfunktion in und/oder an dem Auslassventil 17, 18, 19 für den ersten Brennstofftank 12 detektiert bzw. auf eine entsprechende Fehlfunktion geschlossen wird. Die Grenz-Differenz kann abhängig von der Temperatur im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14 und abhängig von der Umgebungstemperatur in der Umgebung der Brennstofftanks 12, 13, 14 vordefiniert werden. Beim Durchführen der Vergleiche können die ermittelten Temperaturgradienten jeweils einzeln mit einem zugehörigen vordefinierten Soll- Temperaturgradienten verglichen werden, wobei, wenn ein ermittelter Temperaturgradient für einen bestimmten Brennstofftank 12, 13, 14 kleiner als der zugehörige Soll-Temperaturgradient ist, eine Fehlfunktion in und/oder an dem Auslassventil 17, 18, 19 für den bestimmten Brennstofftank (12, 13, 14) detektiert werden kann. Der Soll-Temperaturgradient kann abhängig vom Gasdruck im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14, abhängig von der Temperatur im jeweiligen Brennstofftank 12, 13, 14 und/oder abhängig von der Umgebungstemperatur in der Umgebung der Brennstofftanks 12, 13, 14 vordefiniert werden.