Steuerung Und Regelung Eines Brennstoffzellensystems Im Fahrzeugantriebsstrang

Nahezu alle namhaften Automobilhersteller beschaftigen sich derzeit mit der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen. Mit Hilfe dieser Technik konnte in Zukunft eine lokal emissionsfreie individuelle Mobilitat realisiert werden. In der Brennstoffzelle wird bei der Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser elektrische Energie erzeugt, die in einem Elektromotor zum Antrieb eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Steuerung und Regelung eines PEM-Brennstoffzellensystems, das zum Antrieb eines Elektro-Hybridfahrzeugs eingesetzt wird. Dazu wird zunachst die Funktions- und Betriebsweise des verwendeten Brennstoffzellentyps beschrieben und Randbedingungen sowie Fuhrungsgrossen fur die zu entwerfende Systemsteuerung abgeleitet. Fur den Betrieb der Brennstoffzelle ist ein Peripheriesystem erforderlich, das die Zufuhr der Edukte der chemischen Reaktion in der Brennstoffzelle und die Abfuhr der Reaktionsprodukte sowie der anfallenden Reaktionswarme ubernimmt. Der Aufbau eines solchen Systems wird beschrieben und erlautert. Ausgehend von der obersten Abstraktionsebene des elektrischen Traktionsnetzes werden die physikalischen Wirkzusammenhange zwischen den Teilsystemen bis hin zu den Einzelkomponenten gezeigt und fur den Aufbau einer Simulation verwendet. Diese Simulation dient fur den Entwurf und anschliessenden Test von Steuer- und Regelfunktionen. Heiko Turner absolvierte im Jahr 2000 das Studium des Maschinenbaus an der Technischen Universitat Braunschweig. Nach einer Tatigkeit in der Entwicklungsabteilung eines mittelstandischen Unternehmens wechselte er im Jahr 2002 in die Konzernforschung der Volkswagen AG. Hier fertigte er die vorliegende Arbeit an, die im Jahr 2008 im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universitat Darmstadt als Dissertation angenommen wurde.