gf0600p2001rfw

Brennstoffzellenfahrzeug Fahrbetrieb Funktion

Typ gf · Thema 06.00 · Version 0101 · 2018-07-27

Gültig für: Typ 253.9 mit Motor 780

Einordnung

Funktionsgruppe 1 Motor › 06 Brennstoffzellensystem › 06.00 Allgemeines — Baureihe 253 (Baumuster 9**)

Gilt auch für Motoren/Getriebe: 780 ***

GF06.00-P-2001RFW

Brennstoffzellenfahrzeug Fahrbetrieb Funktion

27.07.2018

Typ

253.9 mit Motor 780

Funktionsvoraussetzungen allgemein

Klemme 15 EIN

Funktionsbeschreibung Fahrbetrieb allgemein

Im Fahrbetrieb stellt das Brennstoffzellen-System die Hauptenergiequelle zur Versorgung des Elektroantriebs und der übrigen elektrischen Verbraucher dar. Im Fahrbetrieb wird das Brennstoffzellen-System so betrieben, dass das Brennstoffzellen-Modul bestmöglich versorgt wird. Über das Steuergerät DC/DC-Wandler Brennstoffzelle (N129/8) wird mit dem erzeugten Strom außerdem die Hochvoltbatterie (A100g1) geladen und das 12-V-Bordnetz gestützt. Der Ladezustand der Hochvoltbatterie wird im Fahrbetrieb bei ca. 60 % gehalten, um die Rekuperation zu ermöglichen.

Der Elektroantrieb, das Brennstoffzellen-System, die Hochvoltbatterie und das Steuergerät DC/DC-Wandler Brennstoffzelle werden zur Einhaltung optimaler Betriebstemperaturen über Kühlmittelkreisläufe gekühlt.

Das Steuergerät Batteriemanagementsystem (N82/2) überwacht ständig den Ladezustand der Hochvoltbatterie und den Strombedarf der verschiedenen Verbraucher. Über Hybrid­CAN (CAN L), Steuergerät Antriebsstrang (N127) und Wasserstoffversorgungs­CAN (CAN P) wird dem Steuergerät Brennstoffzelle (N116/2) geringerer oder höherer Energiebedarf mitgeteilt. Das Steuergerät Brennstoffzelle regelt die Leistung der Brennstoffzelle entsprechend nach.

Funktionsablauf Fahrbetrieb

Der Funktionsablauf ist in folgende Punkte gegliedert:

Funktionsablauf Beschleunigen

Funktionsablauf Bremsen oder Schubbetrieb

Funktionsablauf Notlauf

Funktionsablauf Winterbetrieb

Funktionsablauf Maximalleistung

Funktionsablauf Stoppmodus

Funktionsablauf Beschleunigen

Wird beim Beschleunigen von der Elektrischen Maschine (A79/1) kurzfristig mehr Energie benötigt, so wird der zusätzliche Bedarf von der Hochvoltbatterie gedeckt (dynamische Unterstützung). Die Brennstoffzelle folgt der Lastanforderung mit phlegmatisierter Dynamik.

Funktionsablauf Bremsen oder Schubbetrieb

Beim Bremsen oder im Schubbetrieb arbeitet die Elektrische Maschine im Generatorbetrieb und erzeugt Strom. Dieser wird über einen Gleichrichter in das Hochvolt­Bordnetz eingespeist und kann in der Hochvoltbatterie gespeichert werden.

Funktionsablauf Notlauf

Fällt das Brennstoffzellen-System als Energielieferant aus, z. B. nach einer Notabschaltung, so kann im Batteriefahrmodus mit der Energie aus der Hochvoltbatterie, gegebenenfalls mit reduzierter Leistung, gefahren werden.

Funktionsablauf Winterbetrieb

Im Winterbetrieb wird das Brennstoffzellen-System durch einen trockenen Betrieb auf ein mögliches Einfrieren nach dem Abschalten vorbereitet. Autonome Funktionen blasen bei Fahrzeugstillstand und ohne Anwesenheit des Fahrers das später ausgefallene Wasser aus der Brennstoffzelle, bevor dieses gefriert.

Funktionsablauf Maximalleistung

Es wird kurzfristig mehr Strom geliefert als während des Normalbetriebs dauerhaft möglich ist (Peakleistung der Hochvoltbatterie).

Funktionsablauf Stoppmodus

Im Stoppmodus sind Eigenverbrauch und Geräuschemissionen des Brennstoffzellen-Systems minimiert, der Abluftturbolader (A77) ist ausgeschaltet und das Brennstoffzellen-Modul liefert keine Leistung. Der Stoppmodus des Brennstoffzellen-Systems wird auf Anforderung des Fahrzeugs aktiviert, wenn darüber hinaus im Brennstoffzellen-System bestimmte interne Voraussetzungen gegeben sind.

Betriebsarten und Fahrprogramme

Die Kombination aus vier verschiedenen Betriebsarten und drei verschiedenen Fahrprogrammen, die vom GLC 350 e 4MATIC mit Plug­in­Hybrid stammen und an die Eigenschaften des GLC F­CELL angepasst wurden, sind die Besonderheiten dieses Antriebssystems. Je nach Wahl der Betriebsart wird das Zusammenspiel der Brennstoffzelle und der Hochvoltbatterie gemäß einer vorgegebenen Charakteristik gesteuert. Die Fahrprogramme verändern das Verhalten des Fahrzeugs. Somit wird das Fahrerlebnis für den Fahrer beeinflusst. Die Standardeinstellung der Betriebsarten ist HYBRID, die der Fahrprogramme COMFORT.

Die folgenden Betriebsarten können gewählt werden:

HYBRID

Kombinierte Nutzung beider Energiequellen für den Antrieb

Abdeckung der Leistungsspitzen über die Hochvoltbatterie

Brennstoffzelle wird so häufig wie möglich im Bereich des geringsten Verbrauchs betrieben.

Leistungsvorhalt z. B. für Boost­Situationen während des Beschleunigens

BATTERY

Ausschließliche Nutzung der Hochvoltbatterie für den Antrieb

Brennstoffzellen-System deaktiviert

Vorteilhaft für kurze Strecken

Idealer Modus, wenn die Vorteile der elektrischen Ladung der Hochvoltbatterie größer sind als die des Wasserstofftankens.

F­CELL

Ladezustand der Batterie durch die produzierte elektrische Energie der Brennstoffzelle halten.

Idealer Modus, wenn die Vorteile des Wasserstofftankens größer sind als die der elektrischen Ladung der Hochvoltbatterie.

CHARGE

Laden der Hochvoltbatterie hat Vorrang.

Um mit Energie aus der Hochvoltbatterie fahren zu können, große Steigungen zu bewältigen oder besonders dynamisch unterwegs zu sein.

Die folgenden Fahrprogramme sind wählbar:

ECO

Optimiertes Fahrzeugverhalten auf geringen Verbrauch

COMFORT

Komfortable Abstimmung

Idealer Klimatisierungskomfort

SPORT

Sportliche Auslegung des Antriebsstrangs

Brennstoffzelle immer aktiv