Optimierung der Regelung zwischen Brennstoffzelle und Batterie in Bezug auf KomponentenalterungOptimization of Fuel Cell and Battery Control in Relation to Component Aging of Fuel Cell Power Train

Abstract

Der Beitrag untersucht die Einflüsse unterschiedlicher Hybridisierungsstrategien für Brennstoffzellen-Hybrid-Fahrzeuge auf die Lebensdauer der Brennstoffzelle und der Hybrid-Batterie. Hierbei wurde der Wasserstoffverbrauch bei verschiedener Fahrzyklen mit betrachtet. Die Hybridisierungsstrategien konzentrieren sich alleine auf die Regelung der Leistungsverteilung von Brennstoffzelle und Batterie. Die Untersuchung wurde anhand eines erarbeiteten Fahrzeugsimulationsmodells und Fahrzeugdaten aus dem Advisor-Modell durchgeführt. Für die Lebensdauer der Brennstoffzelle und der Batterie wurden Güteparameter definiert und in einem Netz-Diagramm dargestellt. Des Weiteren wurde der Einfluss einer degradierten Brennstoffzelle auf die Regelung untersucht. Dafür wurde ein Brennstoffzellenmodell, auf der Basis künstlicher neuronaler Netze, anhand von realen Fahrdaten erstellt und in das Gesamtfahrzeugmodell eingebunden. Die Veränderung wird mittels der Abhängigkeit der Güteparameter vom Regelungsparameter diskutiert.This article investigates the influence of different hybrid control strategies for Fuel-Cell-Hybrid cars with regard to the lifetime of fuel cell and battery, as well as hydrogen consumption in different driving cycles. The hybrid control strategies are mainly focusing on the power split between fuel cell and battery. The investigation was done using a vehicle simulation model with vehicle data from the Advisor model. New defined performance parameters reflect lifetime of fuel cell and battery and are shown in a net diagram. Additionally, the influence of lifetime and hybrid control strategy was investigated by an artificial neural network created with real driving data of a fuel cell car. The connection between performance parameters and controlling parameters is discussed.