DE102024200745A1

DE102024200745A1 - Control device, electrochemical system and method

Info

Publication number: DE102024200745A1
Application number: DE102024200745.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Danne; Linda Bueyuekleyla; Tobias Thiem
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2024-01-29
Filing date: 2024-01-29
Publication date: 2025-07-31

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung (10) für ein elektrochemisches System (12), welches zumindest eine elektrochemische Einheit (14) und mehrere Peripheriegeräte (16, 18, 20, 22, 24) zu einem Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit (14) umfasst.Es wird vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung (10) eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit (26) umfasst, welche Datenschnittstellen (28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50) zu einer datentechnischen Verbindung der zentralen Steuer- oder Regeleinheit (26) mit zumindest der Mehrheit, insbesondere allen, der Peripheriegeräte (16, 18, 20, 22, 24) aufweist.The invention is based on a control device (10) for an electrochemical system (12), which comprises at least one electrochemical unit (14) and a plurality of peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) for operating the at least one electrochemical unit (14). It is proposed that the control device (10) comprises a central control or regulating unit (26) which has data interfaces (28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50) for a data connection of the central control or regulating unit (26) to at least the majority, in particular all, of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24).

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits eine Steuervorrichtung für ein elektrochemisches System, welches zumindest eine elektrochemische Einheit und mehrere Peripheriegeräte zu einem Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit umfasst, vorgeschlagen worden.A control device for an electrochemical system comprising at least one electrochemical unit and a plurality of peripheral devices for operating the at least one electrochemical unit has already been proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung für ein elektrochemisches System, welches zumindest eine elektrochemische Einheit und mehrere Peripheriegeräte zu einem Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit umfasst.The invention is based on a control device for an electrochemical system, which comprises at least one electrochemical unit and a plurality of peripheral devices for operating the at least one electrochemical unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst, welche mehrere Datenschnittstellen zu einer datentechnischen Verbindung mit zumindest der Mehrheit, insbesondere allen, der Peripheriegeräte aufweist. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit ist vorzugsweise zu einem Koordinieren und Ansteuern der zumindest einen elektrochemischen Einheit und der Peripheriegeräte vorgesehen. Eine Architektur der Steuervorrichtung ist insbesondere als Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), als verteiltes Steuerungssystem (DCS) oder dergleichen ausgebildet. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit kann beispielsweise Datenschnittstellen zu Feldgeräten, zu lokalen Steuer- oder Regeleinheiten zur Direktsteuerung, insbesondere Mikrocontroller, und/oder zu lokalen teilautonomen Steuer- oder Regeleinheiten, insbesondere Speicherprogrammierbaren Steuerungen, umfassen.It is proposed that the control device comprise a central control or regulating unit having a plurality of data interfaces for a data connection to at least the majority, in particular all, of the peripheral devices. The central control or regulating unit is preferably provided for coordinating and controlling the at least one electrochemical unit and the peripheral devices. An architecture of the control device is designed in particular as a Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA), as a distributed control system (DCS), or the like. The central control or regulating unit can, for example, comprise data interfaces to field devices, to local control or regulating units for direct control, in particular microcontrollers, and/or to local semi-autonomous control or regulating units, in particular programmable logic controllers.

Die zumindest eine elektrochemische Einheit umfasst vorzugsweise zumindest eine elektrochemische Zelle, bevorzugt eine Vielzahl an, insbesondere zumindest 100, besonders bevorzugt zumindest 200, elektrochemischen Zellen, die zu einem gemeinsamen Betrieb elektrisch verschaltet sind. Die zumindest eine elektrochemische Zelle ist vorzugsweise als Brennstoffzelle, insbesondere als Hochtemperaturbrennstoffzelle, und/oder als Elektrolysezelle, insbesondere als Hochtemperaturelektrolysezelle, ausgebildet. Die zumindest eine elektrochemische Zelle ist beispielsweise als Festoxidbrennstoffzelle, als Schmelzkarbonbrennstoffzelle, als Polymerelektrolytbrennstoffzelle oder dergleichen und/oder als Festoxidelektrolysezelle, als Schmelzkarbonelektrolysezelle, als Polymerelektrolytelektrolysezelle oder dergleichen ausgebildet. Die elektrochemische Einheit umfasst vorzugsweise eine elektrische Nennleistung von zumindest 5 kW, bevorzugt von zumindest 10 kW, besonders bevorzugt von zumindest 20 kW. Die elektrochemische Einheit umfasst bevorzugt eine elektrische Nennleistung von weniger als 100 kW, insbesondere von höchstens 75 kW, bevorzugt von höchstens 50 kW. Das elektrochemische System umfasst vorzugsweise mehrere, beispielsweise zumindest drei, bevorzugt zumindest vier, insbesondere zumindest sechs, elektrochemische Einheiten, welche vorzugsweise zu einem voneinander unabhängigen Betrieb, insbesondere zu einer voneinander unabhängigen Modulierung, vorgesehen sind. Die elektrochemischen Einheiten sind vorzugsweise baugleich ausgebildet. Das elektrochemische System umfasst vorzugsweise eine elektrische Gesamtnennleistung von zumindest 50 kW, bevorzugt von zumindest 75 kW, besonderes bevorzugt von zumindest 100 kW. Die zumindest eine elektrochemische Einheit ist vorzugsweise zu einer elektrochemischen Umwandlung zumindest eines Edukts, insbesondere eines Brennstoffs und/oder eines Elektrolyseedukts, in zumindest ein Produkt vorgesehen. Die zumindest eine elektrochemische Einheit umfasst vorzugsweise mehrere Peripherieeinheiten zu einem Handhaben und/oder Aufbereiten des zumindest einen Edukts und/oder des zumindest einen Produkts, wie beispielsweise zumindest eine Fluidfördereinheit und/oder ein Regelventil, zumindest einen internen Wärmeübertrager, insbesondere einen Produkt-Edukt-Wärmeübertrager, einen Reformer, einen Nachbrenner, einen Startheizer, Sensoren und/oder dergleichen.The at least one electrochemical unit preferably comprises at least one electrochemical cell, preferably a plurality of, in particular at least 100, particularly preferably at least 200, electrochemical cells that are electrically interconnected for common operation. The at least one electrochemical cell is preferably designed as a fuel cell, in particular as a high-temperature fuel cell, and/or as an electrolysis cell, in particular as a high-temperature electrolysis cell. The at least one electrochemical cell is designed, for example, as a solid oxide fuel cell, a molten carbon fuel cell, a polymer electrolyte fuel cell, or the like, and/or as a solid oxide electrolysis cell, a molten carbon electrolysis cell, a polymer electrolyte electrolysis cell, or the like. The electrochemical unit preferably comprises a nominal electrical power of at least 5 kW, preferably of at least 10 kW, particularly preferably of at least 20 kW. The electrochemical unit preferably comprises a nominal electrical power of less than 100 kW, in particular of at most 75 kW, preferably of at most 50 kW. The electrochemical system preferably comprises several, for example at least three, preferably at least four, in particular at least six, electrochemical units, which are preferably provided for independent operation, in particular for independent modulation. The electrochemical units are preferably of identical construction. The electrochemical system preferably comprises a total rated electrical output of at least 50 kW, preferably at least 75 kW, particularly preferably at least 100 kW. The at least one electrochemical unit is preferably provided for the electrochemical conversion of at least one reactant, in particular a fuel and/or an electrolysis reactant, into at least one product. The at least one electrochemical unit preferably comprises several peripheral units for handling and/or processing the at least one reactant and/or the at least one product, such as at least one fluid conveying unit and/or a control valve, at least one internal heat exchanger, in particular a product-reactant heat exchanger, a reformer, an afterburner, a starter heater, sensors, and/or the like.

Die Peripheriegeräte des elektrochemischen Systems sind vorzugsweise als zentrale Peripheriegeräte ausgebildet, die zu einem Betrieb zumindest einer Untergruppe der elektrochemischen Einheiten, insbesondere aller elektrochemischen Einheiten des elektrochemischen Systems vorgesehen sind. Unter einem „Peripheriegerät“ soll insbesondere eine funktionelle Einheit verstanden werden, welche zu einem vorgesehenen Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit notwendig ist und/oder deren vorgesehener Betrieb durch einen Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit ermöglicht wird. Das elektrochemische System umfasst als Peripheriegerät beispielsweise zumindest eine zentrale Eduktversorgung, insbesondere eine zentrale Brennstoffversorgung und/oder eine zentrale Elektrolyseeduktversorgung, an welcher die elektrochemischen Einheiten vorzugsweise fluidtechnisch parallel angeschlossen sind. Das elektrochemische System umfasst als Peripheriegerät beispielsweise zumindest eine zentrale Produktabfuhr, an welcher die elektrochemischen Einheiten fluidtechnisch parallel angeschlossen sind. Das elektrochemische System umfasst als Peripheriegerät vorzugsweise zumindest eine zentrale Elektroeinheit, an der die elektrochemischen Einheiten elektrisch parallel, elektrisch in Reihe oder voneinander galvanisch getrennt angeschlossen sind. Das elektrochemische System umfasst als Peripheriegerät vorzugsweise zumindest ein zentrales Wasserversorgungsmodul, an welchem die elektrochemischen Einheiten fluidtechnisch, insbesondere fluidtechnisch parallel, angeschlossen sind. Das elektrochemische System umfasst als Peripheriegerät vorzugsweise zumindest ein Sicherheitsmodul, das außerhalb der elektrochemischen Einheiten angeordnet ist. Das elektrochemische System umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, in welchem die elektrochemischen Einheiten, die Peripheriegeräte und/oder die zentrale Steuer- oder Regeleinheit gemeinsam angeordnet sind.The peripheral devices of the electrochemical system are preferably designed as central peripheral devices, which are intended for the operation of at least one subgroup of the electrochemical units, in particular all electrochemical units of the electrochemical system. A "peripheral device" should be understood in particular as a functional unit which is necessary for the intended operation of the at least one electrochemical unit and/or whose intended operation is enabled by the operation of the at least one electrochemical unit. The electrochemical system comprises, as a peripheral device, for example, at least one central reactant supply, in particular a central fuel supply and/or a central electrolysis reactant supply, to which the electrochemical units are preferably connected in parallel for fluidic purposes. The electrochemical system comprises, as a peripheral device, for example, at least one central product discharge, to which the electrochemical units are connected in parallel for fluidic purposes. The electrochemical system preferably comprises, as a peripheral device, at least one central electrical unit, to which the electrochemical units are connected electrically in parallel, electrically in series, or galvanically isolated from one another. The electrochemical system preferably comprises, as a peripheral device, at least one central water supply module to which the electrochemical units fluidtech mechanically, in particular fluidically, connected in parallel. The electrochemical system preferably comprises at least one safety module as a peripheral device, which is arranged outside the electrochemical units. The electrochemical system preferably comprises a housing in which the electrochemical units, the peripheral devices, and/or the central control or regulating unit are arranged together.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit ist vorzugsweise außerhalb der elektrochemischen Einheiten angeordnet. Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung genau eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit. Alternativ umfasst die Steuervorrichtung mehrere zentrale Steuer- oder Regeleinheiten, welche unterschiedlichen Untergruppe der elektrochemischen Einheiten zugeordnet sind. Unter einer „Steuer- oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit kann zu einem Ansteuern der zumindest einen elektrochemischen Einheit und/oder eines der Peripheriegeräte eine Steuerroutine und/oder eine Regelroutine ausführen. Die Datenschnittstellen der zentralen Steuer- oder Regeleinheit können leitungsgebunden oder drahtlos, insbesondere funkwellengebunden, ausgebildet sein. Die Datenschnittstellen können zu einem Anschließen eines Feldgeräts und/oder einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit an die zentrale Steuer- oder Regeleinheit vorgesehen sein.The central control or regulating unit is preferably arranged outside the electrochemical units. Preferably, the control device comprises precisely one central control or regulating unit. Alternatively, the control device comprises a plurality of central control or regulating units assigned to different subgroups of the electrochemical units. A "control or regulating unit" is to be understood in particular as a unit with at least one control electronics unit. A "control electronics unit" is to be understood in particular as a unit with a processor unit and a memory unit, as well as with an operating program stored in the memory unit. The central control or regulating unit can execute a control routine and/or a regulating routine for controlling the at least one electrochemical unit and/or one of the peripheral devices. The data interfaces of the central control or regulating unit can be wired or wireless, in particular radio-wave-based. The data interfaces can be provided for connecting a field device and/or a local control or regulating unit to the central control or regulating unit.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Einheitendatenschnittstelle zu einer Kommunikation mit der zumindest einen elektrochemischen Einheit. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise mehrere Einheitendatenschnittstellen zu einem Anschluss je einer elektrochemischen Einheit. Alternativ umfasst die Steuervorrichtung zumindest einen Hub zu einem Anschließen mehrerer der elektrochemischen Einheiten an derselben Einheitendatenschnittstelle der zentralen Steuer- oder Regeleinheit. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Elektrodatenschnittstelle zu einer Kommunikation mit der zentralen Elektroeinheit. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Versorgungsdatenschnittelle zu einer Kommunikation mit der zentralen Eduktversorgung. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Abfuhr-Datenschnittelle zu einer Kommunikation mit der Produktabfuhr. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Wasserdatenschnittstelle zu einer Kommunikation mit dem zentralen Wasserversorgungsmodul. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Sicherheitsdatenschnittstelle zu einer Kommunikation mit dem Sicherheitsmodul. Die Datenschnittstellen zu unterschiedlichen Peripheriegärten des elektrochemischen Systems sind vorzugsweise physisch separat voneinander ausgebildet. Alternativ umfasst die Steuervorrichtung zumindest einen Hub zu einem Anschließen zweier der Peripheriegeräte an derselben Datenschnittstelle der zentralen Steuer- oder Regeleinheit.The central control or regulating unit preferably comprises at least one unit data interface for communication with the at least one electrochemical unit. The central control or regulating unit preferably comprises a plurality of unit data interfaces for connecting each electrochemical unit. Alternatively, the control device comprises at least one hub for connecting a plurality of the electrochemical units to the same unit data interface of the central control or regulating unit. The central control or regulating unit preferably comprises at least one electrical data interface for communication with the central electrical unit. The central control or regulating unit preferably comprises at least one supply data interface for communication with the central reactant supply. The central control or regulating unit preferably comprises at least one discharge data interface for communication with the product discharge. The central control or regulating unit preferably comprises at least one water data interface for communication with the central water supply module. The central control or regulating unit preferably comprises at least one safety data interface for communication with the safety module. The data interfaces to different peripheral gardens of the electrochemical system are preferably physically separate from one another. Alternatively, the control device comprises at least one hub for connecting two of the peripheral devices to the same data interface of the central control or regulating unit.

Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt."Intended" should be understood in particular to mean specifically programmed, designed, and/or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfills and/or performs this specific function in at least one application and/or operating state.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können die Peripheriegeräte und die zumindest eine elektrochemische Einheit vorteilhaft zentral gesteuert und/oder geregelt werden. Die Datenschnittstellen zu der zentralen Steuer- oder Regeleinheit sind vorteilhaft klar definiert. Vorteilhaft kann ein Risiko eines Ausfalls eines der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit vorteilhaft gering gehalten werden. Ferner kann ein Betrieb der Peripheriegeräte und der zumindest einen elektrochemischen Einheit vorteilhaft effektiv aufeinander abgestimmt werden. Insbesondere können vorteilhaft effektive Verfahren zur Optimierung, insbesondere bezüglich Effizienz und/oder Verschleißvermeidung, von Betriebspunkten des elektrochemischen Systems mit der Steuervorrichtung durchgeführt werden.The inventive design advantageously allows the peripheral devices and the at least one electrochemical unit to be centrally controlled and/or regulated. The data interfaces to the central control or regulating unit are advantageously clearly defined. Advantageously, the risk of failure of one of the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit can be advantageously kept low. Furthermore, operation of the peripheral devices and the at least one electrochemical unit can advantageously be effectively coordinated with one another. In particular, effective methods for optimizing operating points of the electrochemical system, particularly with regard to efficiency and/or wear prevention, can advantageously be carried out using the control device.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine Sensorschnittstelle zu einem direkten Auslesen eines Sensorelements eines der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit umfasst. Die zumindest eine Sensorschnittstelle ist vorzugsweise als serielle Schnittstelle, insbesondere als Feldbusschnittstelle, ausgebildet. Die Sensorschnittstelle ist beispielsweise als Meter-Busschnittstelle oder als Controller Area Network (CAN)-Schnittstelle ausgebildet, alternativ als USB-Schnittstelle, als RS232-Schnittstelle, als RS422-Schnittstelle, als RS485-Schnittstelle oder dergleichen ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine Elektroeinheit-Sensorschnittstelle zu einem Anschluss eines Sensorelements der zentralen Elektroeinheit. Das Sensorelement der zentralen Elektroeinheit ist beispielsweise als elektrischer Leistungsmesser oder Leistungsanalysator ausgebildet, der dazu vorgesehen ist, eine elektrische Gesamtleistung des elektrochemischen Systems und/oder eine Verteilung der elektrischen Gesamtleitung auf die elektrochemischen Einheiten zu erfassen. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Versorgungssensorschnittstelle zu einem Anschließen eines Sensorelements der zentralen Eduktversorgung. Vorzugsweise ist das Sensorelement der zentralen Eduktversorgung dazu vorgesehen, eine Stellung eines Fluidsperrventils der zentralen Eduktversorgung zu erfassen und/oder ein Vorhandensein eines Fluidstroms durch die zentrale Eduktversorgung zu detektieren. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Wassersensorschnittstelle zu einem Anschließen zumindest eines Sensorelements des zentralen Wasserversorgungsmoduls. Das zumindest eine Sensorelement des zentralen Wasserversorgungsmoduls ist beispielsweise dazu vorgesehen, einen Wasserfüllstand des Wasserversorgungsmoduls, einen Wasserdruck des Wasserversorgungsmoduls und/oder eine Qualität des Wassers, insbesondere eine elektrische Leitfähigkeit des Wassers, zu erfassen. Sensorschnittstellen der zentralen Steuer- oder Regeleinheit für unterschiedliche Sensorelemente können baugleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können für andere Peripheriegeräte und/oder die zumindest eine elektrochemische Einheit relevante Sensordaten vorteilhaft direkt von der zentralen Steuer- oder Regeleinheit verwaltet werden. Insbesondere kann ein Fehlerrisiko aufgrund von zwischengeschalteten Verarbeitungsstufen vorteilhaft gering gehalten werden.It is further proposed that the central control or regulating unit comprises at least one sensor interface for directly reading a sensor element of one of the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit. The at least one sensor interface is preferably designed as a serial interface, in particular as a fieldbus interface. The sensor interface is designed, for example, as a meter bus interface or as a Controller Area Network (CAN) interface, alternatively as a USB interface, as an RS232 interface, as an RS422 interface, as an RS485 interface or the like. Preferably, the central control or regulating unit comprises at least one electrical unit sensor interface for connecting a sensor element of the central electrical unit. The sensor element of the central electrical unit is designed, for example, as an electrical power meter or power analyzer, which is provided to measure a total electrical power of the electrochemical unit. ical system and/or a distribution of the total electrical conduction to the electrochemical units. The central control or regulating unit preferably comprises at least one supply sensor interface for connecting a sensor element of the central reactant supply. The sensor element of the central reactant supply is preferably provided to detect a position of a fluid shut-off valve of the central reactant supply and/or to detect the presence of a fluid flow through the central reactant supply. The central control or regulating unit preferably comprises at least one water sensor interface for connecting at least one sensor element of the central water supply module. The at least one sensor element of the central water supply module is provided, for example, to detect a water fill level of the water supply module, a water pressure of the water supply module and/or a quality of the water, in particular an electrical conductivity of the water. Sensor interfaces of the central control or regulating unit for different sensor elements can be identical or different. The inventive design allows sensor data relevant to other peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit to be advantageously managed directly by the central control or regulating unit. In particular, the risk of errors due to intermediate processing stages can be advantageously minimized.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine Aktuatorschnittstelle zu einer direkten Ansteuerung eines Aktuators eines der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit umfasst. Die zumindest eine Aktuatorschnittstelle ist vorzugsweise als serielle Schnittstelle gemäß einem der für die Sensorschnittstelle genannten Beispiele ausgebildet. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Versorgungsaktuatorschnittstelle zu einem Anschließen eines Aktuators der zentralen Eduktversorgung. Der Aktuator der zentralen Eduktversorgung ist vorzugsweise als Sperrventil zu einer Unterbrechung eines Fluidstroms des Edukts ausgebildet. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Wasseraktuatorschnittstelle zu einem Anschließen eines Aktuators des zentralen Wasserversorgungsmoduls. Der Aktuator des zentralen Wasserversorgungsmoduls ist beispielsweise als Elektromotor einer Wasserpumpe des zentralen Wasserversorgungsmoduls ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können insbesondere sicherheitsrelevante Einstellungen vorteilhaft direkt und vorteilhaft schnell durch die zentrale Steuer- oder Regeleinheit getätigt werden. Insbesondere kann ein Fehlerrisiko und/oder eine Verzögerung aufgrund von zwischengeschalteten Verarbeitungsstufen vorteilhaft gering gehalten werden.It is further proposed that the central control or regulating unit comprise at least one actuator interface for directly controlling an actuator of one of the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit. The at least one actuator interface is preferably designed as a serial interface according to one of the examples mentioned for the sensor interface. The central control or regulating unit preferably comprises at least one supply actuator interface for connecting an actuator of the central reactant supply. The actuator of the central reactant supply is preferably designed as a shut-off valve for interrupting a fluid flow of the reactant. The central control or regulating unit preferably comprises at least one water actuator interface for connecting an actuator of the central water supply module. The actuator of the central water supply module is designed, for example, as an electric motor of a water pump of the central water supply module. Due to the configuration according to the invention, safety-relevant settings in particular can advantageously be made directly and advantageously quickly by the central control or regulating unit. In particular, the risk of errors and/or delays due to intermediate processing stages can advantageously be kept low.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine Kontrolldatenschnittstelle zu einer Ansteuerung einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit eines der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit umfasst. Die Kontrolldatenschnittstelle ist vorzugsweise als serielle Schnittstelle, insbesondere als Ethernetschnittstelle, ausgebildet. Vorzugsweise ist die zumindest eine Einheitendatenschnittstelle als Kontrolldatenschnittstelle ausgebildet, zu einem Anschluss einer lokalen Einheitensteuer- oder Regeleinheit der zumindest einen elektrochemischen Einheit. Die lokale Einheitensteuer- oder Regeleinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Peripherieeinheiten derjenigen elektrochemischen Einheit, der sie zugeordnet ist, anzusteuern und besonders bevorzugt über zumindest einen einheiteninternen Regelkreis teilautonom und insbesondere einheitenspezifisch einzustellen. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Wärmemanagementschnittstelle als Kontrolldatenschnittstelle zu einem Anschließen einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit der zentralen Produktabfuhr. Die lokale Steuer- oder Regeleinheit der zentralen Produktabfuhr ist vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Temperatur des Produkts zu überwachen und insbesondere eine Wärmeentnahme aus dem Produkt zu regulieren. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Versorgungskontrollschnittstelle als Kontrolldatenschnittstelle zu einem Anschließen eines elektrischen Stromrichters, insbesondere Umrichters, der zentralen Eduktversorgung. Der elektrische Stromrichter ist vorzugsweise dazu vorgesehen, einen Motor einer Fluidfördereinheit, insbesondere Gebläse oder Verdichter, der zentralen Eduktversorgung zu regeln, der zu einer Generierung eines definierten Eingangsdrucks des Edukts bei einer Übergabe des Edukts an die zumindest eine elektrochemische Einheit vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Sicherheitsdatenschnittstelle als Kontrolldatenschnittstelle zu einem Anschließen einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit des Sicherheitsmoduls ausgebildet. Die lokale Steuer- oder Regeleinheit des Sicherheitsmoduls ist vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Zusammensetzung der Luft in dem Gehäuse und/oder an einem Einsatzort des elektrochemischen Systems zu überwachen und beispielsweise eine Explosionsgefahr durch ein Austreten des Edukts und/oder des Produkts und/oder eine Rauchentwicklung zu detektieren und/oder einen für die Atmung notwendigen Sauerstoffgehalt der Luft zu überwachen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Rechenlast der zentralen Steuer- oder Regeleinheit vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere können unterschiedliche Steuer- oder Regelkreise vorteilhaft unabhängig und insbesondere parallel zueinander ausgeführt werden und insbesondere gleichzeitig eine ausreichende Kontrollfunktion durch die zentrale Steuer- oder Regeleinheit ausgeübt werden.It is further proposed that the central control or regulating unit comprise at least one control data interface for controlling a local control or regulating unit of one of the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit. The control data interface is preferably designed as a serial interface, in particular as an Ethernet interface. Preferably, the at least one unit data interface is designed as a control data interface for connecting a local unit control or regulating unit of the at least one electrochemical unit. The local unit control or regulating unit is preferably provided to control the peripheral units of the electrochemical unit to which it is assigned and, particularly preferably, to adjust them semi-autonomously and in particular unit-specifically via at least one unit-internal control loop. The central control or regulating unit preferably comprises at least one heat management interface as a control data interface for connecting a local control or regulating unit of the central product removal. The local control or regulating unit of the central product removal is preferably provided to monitor a product temperature and, in particular, to regulate heat extraction from the product. The central control or regulating unit preferably comprises at least one supply control interface as a control data interface for connecting an electrical power converter, in particular a converter, of the central reactant supply. The electrical power converter is preferably provided to control a motor of a fluid conveying unit, in particular a blower or compressor, of the central reactant supply, which motor is provided to generate a defined inlet pressure of the reactant when the reactant is transferred to the at least one electrochemical unit. The safety data interface is preferably designed as a control data interface for connecting a local control or regulating unit of the safety module. The local control or regulating unit of the safety module is preferably provided to monitor the composition of the air in the housing and/or at a location of use of the electrochemical system and, for example, to detect an explosion hazard due to leakage of the reactant and/or the product and/or smoke development and/or to monitor the oxygen content of the air necessary for breathing. The design according to the invention advantageously allows the computing load of the central control or regulating unit to be kept low. In particular, different control or Control loops are advantageously carried out independently and in particular in parallel to one another and, in particular, a sufficient control function is exercised by the central control or regulating unit at the same time.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine externe Datenschnittstelle zu einem Datenaustausch mit einer externen Recheneinheit umfasst. Die externe Recheneinheit ist beispielsweise ein öffentlicher Server, insbesondere Internetserver, ein privater Server, beispielsweise im Rahmen einer übergeordneten Steueranlage zur Verwaltung mehrerer elektrochemischer Systeme, ein Clouddienst, eine Steuervorrichtung eines anderen elektrochemischen Systems oder dergleichen. Die externe Datenschnittstelle ist vorzugsweise als Ethernetschnittstelle oder Mobilfunkschnittstelle ausgebildet. Die externe Datenschnittstelle ist beispielsweise zu einem Abfragen und Speichern von Felddaten des elektrochemischen Systems, zur Visualisierung und Diagnose der Felddaten, zur Planung von Wartungsmaßnahmen und/oder zur Fernsteuerung des elektrochemischen Systems durch die externe Recheneinheit vorgesehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Betrieb des elektrochemischen Systems vorteilhaft einfach mit anderen elektrochemischen Systemen, mit einem Energiebedarf einer elektrischen Last und/oder einem Bedarf an dem Produkts der elektrochemischen Umsetzung abgestimmt werden. Ferner kann eine Softwarekomponente der Steuer- oder Regeleinheit vorteilhaft einfach geupdated werden.It is further proposed that the central control or regulating unit comprise at least one external data interface for data exchange with an external processing unit. The external processing unit is, for example, a public server, in particular an internet server, a private server, for example within the framework of a higher-level control system for managing multiple electrochemical systems, a cloud service, a control device of another electrochemical system, or the like. The external data interface is preferably designed as an Ethernet interface or a mobile radio interface. The external data interface is provided, for example, for querying and storing field data of the electrochemical system, for visualizing and diagnosing the field data, for planning maintenance measures, and/or for remotely controlling the electrochemical system by the external processing unit. The inventive design advantageously allows operation of the electrochemical system to be easily coordinated with other electrochemical systems, with the energy requirements of an electrical load, and/or with the demand for the product of the electrochemical conversion. Furthermore, a software component of the control or regulating unit can advantageously be easily updated.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit als Edgecontroller ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zusammen mit der zumindest einen elektrochemischen Einheit und den Peripheriegeräten in dem Gehäuse des elektrochemischen Systems oder an einem Einsatzort des elektrochemischen Systems angeordnet. Beispielsweise kann das elektrochemische System ohne Gehäuse in einem Raum oder verteilt über mehrere Räume eines Gebäudes, eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schiffs, oder dergleichen installiert sein. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit kann zu einem vollständig autonomen Betrieb des elektrochemischen Systems ausgebildet sein und/oder mittels der externen Datenschnittstelle zu einem zumindest teilweise ferngesteuerten Betrieb des elektrochemischen Systems, insbesondere zu einem mit anderen elektrochemischen Systemen abgestimmten Betrieb, ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das elektrochemische System vorteilhaft autonom betrieben werden.It is further proposed that the central control or regulating unit be designed as an edge controller. Particularly preferably, the central control or regulating unit is arranged together with the at least one electrochemical unit and the peripheral devices in the housing of the electrochemical system or at a location where the electrochemical system is used. For example, the electrochemical system can be installed without a housing in a room or distributed across several rooms of a building, a vehicle, in particular a ship, or the like. The central control or regulating unit can be designed for completely autonomous operation of the electrochemical system and/or, by means of the external data interface, for at least partially remote-controlled operation of the electrochemical system, in particular for operation coordinated with other electrochemical systems. Due to the configuration according to the invention, the electrochemical system can advantageously be operated autonomously.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die zentrale Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine von zu einer Ansteuerung der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit vorgesehenen Datenschnittstellen physikalisch getrennte Sicherheitsdatenschnittstelle, insbesondere die bereits gennannte Sicherheitsdatenschnittstelle, umfasst. Vorzugsweise ist die Sicherheitsdatenschnittstelle physikalisch getrennt von der zumindest einen Einheitendatenschnittstelle, von der zumindest einen Sensorschnittstelle, von der zumindest einen Aktuatorschnittstelle, von der Wärmemanagementschnittstelle und/oder von der Versorgungskontrollschnittstelle ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Gefahrensteuerkreis, insbesondere eine Notabschaltung, vorteilhaft unabhängig von einer Betriebspunktregelung, insbesondere der elektrochemischen Einheiten, gehalten werden. Insbesondere kann der Gefahrensteuerkreis vorteilhaft zuverlässig funktionsfähig bleiben, auch wenn die Betriebspunktregelung eine Störung aufweist. Ferner kann ein Einbezug der Peripheriegeräte in den Gefahrensteuerkreis, insbesondere eine Abschaltung der Peripheriegeräte, vorteilhaft einfach integriert werden. Hierdurch kann vorteilhaft vielen zusätzlichen Gefahrenquellen entgegengewirkt werden.It is further proposed that the central control or regulating unit comprise at least one safety data interface, in particular the aforementioned safety data interface, that is physically separate from the data interfaces provided for controlling the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit. The safety data interface is preferably physically separate from the at least one unit data interface, the at least one sensor interface, the at least one actuator interface, the thermal management interface, and/or the supply control interface. The inventive design allows a hazard control circuit, in particular an emergency shutdown, to be advantageously maintained independently of an operating point control, in particular of the electrochemical units. In particular, the hazard control circuit can advantageously remain reliably functional even if the operating point control exhibits a malfunction. Furthermore, the inclusion of the peripheral devices in the hazard control circuit, in particular a shutdown of the peripheral devices, can advantageously be easily integrated. This advantageously counteracts many additional sources of danger.

Ferner wird ein, insbesondere das bereits genannte, elektrochemisches System mit zumindest einer elektrochemischen Einheit zu einem elektrochemischen Umsetzen zumindest eines Edukts, mit mehreren Peripheriegeräten zu einem Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit sowie mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zu einem Ansteuern und/oder Überwachen der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit, vorgeschlagen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft effizientes und sicheres elektrochemisches System bereitgestellt werden, das ein vorteilhaft geringes Ausfallrisiko aufweist.Furthermore, an electrochemical system, in particular the one already mentioned, is proposed, comprising at least one electrochemical unit for electrochemically converting at least one reactant, a plurality of peripheral devices for operating the at least one electrochemical unit, and a control device according to the invention for controlling and/or monitoring the peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit. The inventive design makes it possible to provide an advantageously efficient and safe electrochemical system that has an advantageously low risk of failure.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung vorgeschlagen, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens von der zentralen Steuer- oder Regeleinheit ein Steuersignal und/oder ein Datenabfrage an zumindest eine Mehrheit, insbesondere an alle, der Peripheriegeräte des elektrochemischen Systems gesendet wird. Vorzugsweise sendet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens zumindest ein Steuersignal und/oder zumindest eine Datenabfrage an die zentrale Eduktversorgung, an die zumindest eine elektrochemische Einheit, an die zentrale Elektroeinheit, an die zentrale Produktabfuhr, an das zentrale Wasserversorgungsmodul und/oder an das Sicherheitsmodul. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Betrieb der Peripheriegeräte und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit vorteilhaft effizient aufeinander abgestimmt werden.Furthermore, a method for operating a control device according to the invention is proposed, wherein in at least one method step of the method, a control signal and/or a data query is sent from the central control or regulating unit to at least a majority, in particular to all, of the peripheral devices of the electrochemical system. Preferably, in at least one method step of the method, the central control or regulating unit sends at least one control signal and/or at least one data query to the central reactant supply, to the at least one electrochemical unit, to the central electrical unit, to the central product removal, to the central water supply module and/or to the safety module. Due to the inventive design, operation of the Peripheral devices and/or the at least one electrochemical unit can advantageously be efficiently coordinated with one another.

Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens nach einer Gefahrenerkennung zumindest eine Mehrheit, insbesondere alle, der Peripheriegeräte von der zentralen Steuer- oder Regeleinheit abgeschaltet werden. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit fragt vorzugsweise regelmäßig, insbesondere kontinuierlich, über die Sicherheitsdatenschnittstelle einen bereits von der lokalen Steuer- oder Regeleinheit des Sicherheitsmoduls ermittelten Sicherheitsstatus und/oder Sensordaten zu einer eigenständigen Ermittlung des Sicherheitsstatus von dem Sicherheitsmodul ab. Der Sicherheitsstatus gibt insbesondere an, ob das elektrochemische System sicher betrieben werden kann. Vorzugsweise schaltet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit die zumindest eine elektrochemische Einheit ab, wenn anhand des Sicherheitsstatus eine Gefahr erkannt wurde. Vorzugsweise schaltet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit die zentrale Elektroeinheit ab, wenn anhand des Sicherheitsstatus eine Gefahr erkannt wurde. Vorzugsweise schaltet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit die zentrale Produktabfuhr ab, wenn anhand des Sicherheitsstatus eine Gefahr erkannt wurde. Vorzugsweise schaltet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit die zentrale Eduktversorgung ab, wenn anhand des Sicherheitsstatus eine Gefahr erkannt wurde. Vorzugsweise schaltet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit das zentrale Wasserversorgungsmodul ab, wenn anhand des Sicherheitsstatus eine Gefahr erkannt wurde. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann bei einer Gefahrenerkennung ein Betrieb der Peripheriegeräte vorteilhaft schnell eingestellt werden. Insbesondere kann ein Risiko und/oder Ausmaß einer Beschädigung des elektrochemischen Systems bei einem Betrieb nur einzelner der Peripheriegeräte vorteilhaft klein gehalten werden. Insbesondere kann ein zusätzliches Gefahrenrisiko durch einen nicht-vorgesehenen Betrieb der Peripheriegeräte vorteilhaft klein gehalten werden.It is further proposed that, in at least one method step of the method, after a hazard has been detected, at least a majority, in particular all, of the peripheral devices are switched off by the central control or regulating unit. The central control or regulating unit preferably regularly, in particular continuously, queries a safety status and/or sensor data already determined by the local control or regulating unit of the safety module via the safety data interface in order to independently determine the safety status from the safety module. The safety status indicates, in particular, whether the electrochemical system can be operated safely. Preferably, the central control or regulating unit switches off the at least one electrochemical unit if a hazard has been detected based on the safety status. Preferably, the central control or regulating unit switches off the central electrical unit if a hazard has been detected based on the safety status. Preferably, the central control or regulating unit switches off the central product removal if a hazard has been detected based on the safety status. Preferably, the central control or regulating unit switches off the central reactant supply if a hazard has been detected based on the safety status. Preferably, the central control or regulating unit shuts down the central water supply module if a hazard is detected based on the safety status. The inventive design advantageously allows operation of the peripheral devices to be quickly stopped upon detection of a hazard. In particular, the risk and/or extent of damage to the electrochemical system when only individual peripheral devices are operated can be advantageously minimized. In particular, an additional hazard risk due to unintended operation of the peripheral devices can be advantageously minimized.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung, das erfindungsgemäße elektrochemische System und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung, das erfindungsgemäße elektrochemische System und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The control device according to the invention, the electrochemical system according to the invention, and/or the method according to the invention are not intended to be limited to the application and embodiment described above. In particular, the control device according to the invention, the electrochemical system according to the invention, and/or the method according to the invention may, in order to fulfill a functionality described herein, have a number of individual elements, components, units, and method steps that differs from the number stated herein. Furthermore, in the value ranges specified in this disclosure, values within the stated limits are also to be considered disclosed and can be used arbitrarily.

ZeichnungenDrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the drawings. The drawings illustrate an exemplary embodiment of the invention. The drawings, the description, and the claims contain numerous features in combination. Those skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into useful further combinations.

Es zeigen:

1 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrochemischen Systems mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und
2 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

They show:

1 A schematic representation of an electrochemical system according to the invention with a control device according to the invention and
2 a schematic flow diagram of a method according to the invention.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt ein elektrochemisches System 12. Das elektrochemische System 12 umfasst zumindest eine elektrochemische Einheit 14 zu einem elektrochemischen Umsetzen zumindest eines Edukts. Hier umfasst das elektrochemische System 12 beispielhaft sechs, insbesondere baugleiche, elektrochemische Einheiten 14. Die zumindest eine elektrochemische Einheit 14 umfasst beispielsweise mehrere Festoxidbrennstoffzellen zu einer elektrochemischen Umsetzung zumindest eines Brennstoffs als Edukt. Das elektrochemische System 12 umfasst mehreren Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 zu einem Betrieb der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. 1 shows an electrochemical system 12. The electrochemical system 12 comprises at least one electrochemical unit 14 for electrochemically converting at least one reactant. Here, the electrochemical system 12 comprises, for example, six, in particular identical, electrochemical units 14. The at least one electrochemical unit 14 comprises, for example, a plurality of solid oxide fuel cells for electrochemically converting at least one fuel as reactant. The electrochemical system 12 comprises a plurality of peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 for operating the at least one electrochemical unit 14.

Beispielsweise umfasst das elektrochemische System 12 eine zentrale Elektroeinheit als Peripheriegerät 16. Die zentrale Elektroeinheit ist vorzugsweise zu einem elektrischen Anschluss der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 an ein externes elektrisches Netz und/oder eine Last vorgesehen. Die zentrale Elektroeinheit umfasst beispielsweise einen Leistungsanalysator 66 als Sensorelement 52 zu einer Erfassung einer von der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 bereitgestellten elektrischen Leistung. Die zentrale Elektroeinheit umfasst beispielsweise einen Verteilungsfeedbacksensor 70 als Sensorelement 52. Der Verteilungsfeedbacksensor 70 ist vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Sicherung der elektrochemischen Einheit 14 zu überwachen, insbesondere zu detektieren, welche der elektrochemischen Einheiten 14 mit der zentralen Elektroeinheit zu einer elektrischen Leistungsübertragung verbunden sind.For example, the electrochemical system 12 comprises a central electrical unit as a peripheral device 16. The central electrical unit is preferably provided for electrically connecting the at least one electrochemical unit 14 to an external electrical network and/or a load. The central electrical unit comprises, for example, a power analyzer 66 as a sensor element 52 for detecting an electrical power provided by the at least one electrochemical unit 14. The central electrical unit comprises, for example, a distribution feedback sensor 70 as a sensor element 52. The distribution feedback sensor 70 is preferably provided for monitoring a fuse of the electrochemical unit 14, in particular for detecting which of the electrochemical units 14 are connected to the central electrical unit for electrical power transmission.

Beispielsweise umfasst das elektrochemische System 12 eine zentrale Produktabfuhr als Peripheriegerät 18. Die zentrale Produktabfuhr ist vorzugsweise zu einem Abführen eines Produkts, insbesondere Abgas, der elektrochemischen Umsetzung vorgesehen. Die elektrochemischen Einheiten 14 sind vorzugsweise fluidtechnisch parallel an der zentralen Produktabfuhr angeschlossen. Die zentrale Produktabfuhr umfasst vorzugsweise zumindest einen Produktwärmeübertrager zu einer Rückgewinnung von Wärme aus dem Produkt. Die zentrale Produktabfuhr umfasst vorzugsweise zumindest einen Wärmezähler 72 als Sensorelement 52 zu einer Erfassung einer Temperatur des Produkts, insbesondere stromaufwärts und/oder stromabwärts des Produktwärmeübertragers und/oder in einem Sekundärkreislauf des Produktwärmeübertragers. Die zentrale Produktabfuhr umfasst beispielsweise zumindest einen Strömungssensor 74 als Sensorelement 52 zu einer Erfassung einer Strömungsrate des Produkts. Die zentrale Produktabfuhr umfasst vorzugsweise zumindest einen einstellbaren Bypass, welchen der Produktwärmeübertrager umgeht. Die zentrale Produktabfuhr umfasst vorzugsweise zumindest ein Stellventil zu einem Einstellen einer Strömungsrate des Produkts durch den Bypass. Das Stellventil umfasst beispielweise einen Motor 76 als Aktuator 54 der zentralen Produktabfuhr. Die zentrale Produktabfuhr umfasst beispielsweise eine Produktsteuer- oder Regeleinheit 78 als lokale Steuer- oder Regeleinheit 56. Die Produktsteuer- oder Regeleinheit 78 ist datentechnisch vorzugsweise an dem Motor 76 des Stellventils, an dem zumindest einen Wärmezähler 72, insbesondere via Meter-Bus, und/oder an dem zumindest einen Strömungssensor 74 angeschlossen. Vorzugsweise regelt die Produktsteuer- oder Regeleinheit 78 eine Temperatur und/oder Strömungsrate des Produkts durch Einstellen des Stellventils.For example, the electrochemical system 12 comprises a central product discharge as a peripheral device 18. The central product discharge is preferably provided for discharging a product, in particular off-gas, from the electrochemical conversion. The electrochemical units 14 are preferably fluidically connected in parallel to the central product discharge. The central product discharge preferably comprises at least one product heat exchanger for recovering heat from the product. The central product discharge preferably comprises at least one heat meter 72 as a sensor element 52 for detecting a temperature of the product, in particular upstream and/or downstream of the product heat exchanger and/or in a secondary circuit of the product heat exchanger. The central product discharge comprises, for example, at least one flow sensor 74 as a sensor element 52 for detecting a flow rate of the product. The central product discharge preferably comprises at least one adjustable bypass, which the product heat exchanger bypasses. The central product discharge preferably comprises at least one control valve for adjusting a flow rate of the product through the bypass. The control valve comprises, for example, a motor 76 as the actuator 54 of the central product discharge. The central product discharge comprises, for example, a product control or regulating unit 78 as the local control or regulating unit 56. The product control or regulating unit 78 is preferably connected for data purposes to the motor 76 of the control valve, to the at least one heat meter 72, in particular via a meter bus, and/or to the at least one flow sensor 74. The product control or regulating unit 78 preferably regulates a temperature and/or flow rate of the product by adjusting the control valve.

Beispielsweise umfasst das elektrochemische System 12 eine zentrale Eduktversorgung als Peripheriegerät 20. Die zentrale Eduktversorgung ist vorzugsweise zu einer Versorgung der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 mit dem Edukt, insbesondere dem Brennstoff, vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die zentrale Eduktversorgung einen Verteiler, an dem die elektrochemischen Einheiten 14 fluidtechnisch parallel angeschlossen sind. Die zentrale Eduktversorgung umfasst als Sensorelement 52 vorzugsweise zumindest einen Eduktversorgungssensor 80, beispielsweise ein Gasmeter, zumindest einen Eduktströmungssensor, zumindest einen Temperatursensor, zumindest einen Drucksensor, zumindest einen Feuchtigkeitssensor oder dergleichen zu einer Erfassung von Menge, Zustand und/oder Zusammensetzung des Edukts. Die zentrale Eduktversorgung umfasst vorzugsweise zumindest ein Sperrventil zu einem Schließen und Öffnen eines Zugangs des Edukts zu der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Die zentrale Eduktversorgung umfasst vorzugsweise zumindest einen Sperrventilsensor 82 als Sensorelement 52 zu einer Erfassung einer Stellung des Sperrventils. Die zentrale Eduktversorgung umfasst vorzugsweise zumindest einen Sperrventilaktuator 84 als Aktuator 54 zu einer Betätigung des Sperrventils. Die zentrale Eduktversorgung umfasst vorzugsweise zumindest eine Fluidfördereinheit, insbesondere ein Gebläse und/oder Verdichter, zu einer Beaufschlagung des Edukts mit einem Eingangsdruck. Vorzugsweise umfasst die zentrale Eduktversorgung einen Fördermotor 86 der Fluidfördereinheit als Aktuator 54. Vorzugsweise umfasst die zentrale Eduktversorgung einen Stromrichter 88 als lokale Steuer- oder Regeleinheit 56 zu einem Ansteuerung des Fördermotors 86, insbesondere in Abhängigkeit des zumindest einen Eduktversorgungssensors 80.For example, the electrochemical system 12 comprises a central reactant supply as a peripheral device 20. The central reactant supply is preferably provided for supplying the at least one electrochemical unit 14 with the reactant, in particular the fuel. The central reactant supply preferably comprises a distributor to which the electrochemical units 14 are fluidically connected in parallel. The central reactant supply preferably comprises at least one reactant supply sensor 80, for example a gas meter, at least one reactant flow sensor, at least one temperature sensor, at least one pressure sensor, at least one humidity sensor, or the like, as a sensor element 52 for detecting the quantity, state, and/or composition of the reactant. The central reactant supply preferably comprises at least one check valve for closing and opening an access of the reactant to the at least one electrochemical unit 14. The central reactant supply preferably comprises at least one check valve sensor 82 as a sensor element 52 for detecting a position of the check valve. The central reactant supply preferably comprises at least one shut-off valve actuator 84 as an actuator 54 for actuating the shut-off valve. The central reactant supply preferably comprises at least one fluid delivery unit, in particular a blower and/or compressor, for applying an inlet pressure to the reactant. The central reactant supply preferably comprises a delivery motor 86 of the fluid delivery unit as an actuator 54. The central reactant supply preferably comprises a power converter 88 as a local control or regulating unit 56 for controlling the delivery motor 86, in particular as a function of the at least one reactant supply sensor 80.

Beispielsweise umfasst das elektrochemische System 12 ein zentrales Wasserversorgungsmodul als Peripheriegerät 22. Das zentrale Wasserversorgungsmodul ist vorzugsweise dazu vorgesehen, Wasser, insbesondere in Form von Wasserdampf, in die zumindest eine elektrochemische Einheit 14 einzuspeisen. Das zentrale Wasserversorgungsmodul umfasst vorzugsweise zumindest einen Wasserversorgungssensor 90, insbesondere einen Wasserdrucksensor, einen Wasserleitfähigkeitssensor und/oder einen Wasserfüllstandssensor, als Sensorelement 52. Das Wassersversorgungsmodul umfasst vorzugsweise zumindest eine Pumpe zu einem Fördern des Wassers zu der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Ein Pumpenmotor 92 der Pumpe ist vorzugsweise als Aktuator 54 des zentralen Wasserversorgungsmoduls ausgebildet.For example, the electrochemical system 12 comprises a central water supply module as a peripheral device 22. The central water supply module is preferably provided to feed water, in particular in the form of steam, into the at least one electrochemical unit 14. The central water supply module preferably comprises at least one water supply sensor 90, in particular a water pressure sensor, a water conductivity sensor and/or a water level sensor, as a sensor element 52. The water supply module preferably comprises at least one pump for conveying the water to the at least one electrochemical unit 14. A pump motor 92 of the pump is preferably designed as an actuator 54 of the central water supply module.

Beispielsweise umfasst das elektrochemische System 12 ein Sicherheitsmodul als Peripheriegerät 20. Das Sicherheitsmodul umfasst vorzugsweise zumindest einen Sicherheitssensor 94 als Sensorelement 52. Der zumindest eine Sicherheitssensor 94 ist vorzugsweise außerhalb der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 angeordnet. Der Sicherheitssensor 94 ist beispielsweise zu einer Detektion des Edukts an einem Einsatzort, insbesondere in einem Gehäuse, des elektrochemischen Systems 12, vorgesehen. Das Sicherheitsmodul umfasst vorzugsweise eine Sicherheitssteuer- oder Regeleinheit 96 als lokale Steuer- oder Regeleinheit 56 zu einer Auswertung von Daten des zumindest einen Sicherheitssensors 94. Die Sicherheitssteuer- oder Regeleinheit 96 ist beispielsweise dazu vorgesehen, eine Gefahrenmeldung auszugeben, wenn der zumindest eine Sicherheitssensor 94 das Edukt detektiert und/oder wenn eine Konzentration des Edukts einen Grenzwert überschreitet.For example, the electrochemical system 12 comprises a safety module as a peripheral device 20. The safety module preferably comprises at least one safety sensor 94 as a sensor element 52. The at least one safety sensor 94 is preferably arranged outside the at least one electrochemical unit 14. The safety sensor 94 is provided, for example, for detecting the reactant at a location of use, in particular in a housing, of the electrochemical system 12. The safety module preferably comprises a safety control or regulating unit 96 as a local control or regulating unit 56 for evaluating data from the at least one safety sensor 94. The safety control or regulating unit 96 is provided, for example, to output a hazard warning if the at least one safety sensor 94 detects the reactant and/or if a concentration of the reactant exceeds a limit value.

Das elektrochemische System 12 umfasst eine Steuervorrichtung 10 zu einem Ansteuern und/oder Überwachen der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Die Steuervorrichtung 10 umfasst eine zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 ist als Edgecontroller ausgebildet. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 umfasst Datenschnittstellen 28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50 zu einer datentechnischen Verbindung der zentralen Steuer- oder Regeleinheit 26 mit zumindest der Mehrheit, insbesondere allen, der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24.The electrochemical system 12 comprises a control device 10 for controlling and/or monitoring the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 and/or the at least one electrochemical unit 14. The control device 10 comprises a central control or regulating unit 26. The central control or regulating unit 26 is designed as an edge controller. The central control or regulating unit 26 comprises data interfaces 28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50 for a data connection between the central control or regulating unit 26 and at least the majority, in particular all, of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 umfasst zumindest eine Sensorschnittstelle zu einem direkten Auslesen eines Sensorelements 52 eines der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Vorzugsweise ist eine der als Sensorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 30 an dem Verteilungsfeedbacksensor 70 der zentralen Elektroeinheit angeschlossen. Vorzugsweise ist eine der als Sensorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 34 an dem Leistungsanalysator 66 der zentralen Elektroeinheit angeschlossen. Die Datenschnittstelle 34 zur Verbindung mit dem Leistungsanalysator 66 ist vorzugsweise als Meter-Bus-Schnittstelle ausgebildet. Vorzugsweise ist eine der als Sensorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 44 an dem Sperrventilsensor 82 der zentralen Versorgungseinheit angeschlossen. Vorzugsweise ist eine der als Sensorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 48 an dem Wasserversorgungssensor 90 des zentralen Wasserversorgungsmoduls angeschlossen.The central control or regulating unit 26 comprises at least one sensor interface for directly reading a sensor element 52 of one of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 and/or the at least one electrochemical unit 14. Preferably, one of the data interfaces 30 configured as sensor interfaces is connected to the distribution feedback sensor 70 of the central electrical unit. Preferably, one of the data interfaces 34 configured as sensor interfaces is connected to the power analyzer 66 of the central electrical unit. The data interface 34 for connecting to the power analyzer 66 is preferably configured as a meter bus interface. Preferably, one of the data interfaces 44 configured as sensor interfaces is connected to the shut-off valve sensor 82 of the central supply unit. Preferably, one of the data interfaces 48 configured as sensor interfaces is connected to the water supply sensor 90 of the central water supply module.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 umfasst zumindest eine Aktuatorschnittstelle zu einer direkten Ansteuerung eines Aktuators 54 eines der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Vorzugsweise ist eine der als Aktuatorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 42 an dem Sperrventilaktuator 84 der zentralen Eduktversorgung angeschlossen. Vorzugsweise ist eine der als Aktuatorschnittstellen ausgebildeten Datenschnittstellen 46 an dem Pumpenmotor 92 des zentralen Wasserversorgungsmoduls angeschlossen.The central control or regulating unit 26 comprises at least one actuator interface for directly controlling an actuator 54 of one of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 and/or the at least one electrochemical unit 14. Preferably, one of the data interfaces 42 configured as actuator interfaces is connected to the shut-off valve actuator 84 of the central reactant supply. Preferably, one of the data interfaces 46 configured as actuator interfaces is connected to the pump motor 92 of the central water supply module.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 umfasst zumindest eine Kontrolldatenschnittstelle zu einer Ansteuerung einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit 56, 58 eines der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14. Die zumindest eine Kontrolldatenschnittstelle ist vorzugsweise als Ethernetschnittstelle ausgebildet. Vorzugsweise ist eine der als Kontrolldatenschnittstelle ausgebildeten Datenschnittstellen 28 an einer lokalen Steuer- oder Regeleinheit 58 der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 angeschlossen. Vorzugsweise ist eine der als Kontrolldatenschnittstelle ausgebildeten Datenschnittstellen 36 an der Produktsteuer- oder Regeleinheit 78 der zentralen Produktabfuhr angeschlossen, vorzugsweise mittels Open Platform Communications (OPC) und insbesondere mittels OPC Unified Architecture (OPC UA). Vorzugsweise ist eine der als Kontrolldatenschnittstelle ausgebildeten Datenschnittstellen 38 an dem Stromrichter 88 der zentralen Eduktversorgung angeschlossen. Vorzugsweise ist eine der als Kontrolldatenschnittstelle ausgebildeten Datenschnittstellen 50 an der Sicherheitssteuer- oder Regeleinheit 96 des Sicherheitsmoduls angeschlossen. Zumindest die als Sicherheitsdatenschnittstelle ausgebildete Datenschnittstelle 50 zu einem Anschluss des Sicherheitsmoduls ist physikalisch getrennt von anderen Datenschnittstellen 28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 der zentralen Steuer- oder Regeleinheit 26 ausgebildet.The central control or regulating unit 26 comprises at least one control data interface for controlling a local control or regulating unit 56, 58 of one of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 and/or the at least one electrochemical unit 14. The at least one control data interface is preferably designed as an Ethernet interface. Preferably, one of the data interfaces 28 designed as a control data interface is connected to a local control or regulating unit 58 of the at least one electrochemical unit 14. Preferably, one of the data interfaces 36 designed as a control data interface is connected to the product control or regulating unit 78 of the central product removal, preferably via Open Platform Communications (OPC) and in particular via OPC Unified Architecture (OPC UA). Preferably, one of the data interfaces 38 designed as a control data interface is connected to the power converter 88 of the central reactant supply. Preferably, one of the data interfaces 50 configured as a control data interface is connected to the safety control or regulating unit 96 of the safety module. At least the data interface 50 configured as a safety data interface to a connection of the safety module is physically separated from other data interfaces 28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 of the central control or regulating unit 26.

Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 umfasst zumindest eine externe Datenschnittstelle 62 zu einem Datenaustausch mit einer externen Recheneinheit 60, beispielsweise einem Cloud-Dienst.The central control or regulating unit 26 comprises at least one external data interface 62 for data exchange with an external computing unit 60, for example a cloud service.

2 zeigt ein Verfahren 64 zu einem Betrieb einer Steuervorrichtung 10. Während des Verfahrens 64 sendet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 Steuersignale und/oder Datenabfragen an zumindest eine Mehrheit, insbesondere an alle, der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 des elektrochemischen Systems 12. Vorzugsweise fragt die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 Sensordaten von dem Verteilungsfeedbacksensor 70, dem Leistungsanalysator 66, dem Sperrventilsensor 82 und/oder dem zumindest einen Wasserversorgungssensor 90 direkt ab. Vorzugsweise steuert die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 den Sperrventilaktuator 84 und/oder dem Pumpenmotor 92 direkt an. Vorzugsweise fragt die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 von der lokalen Steuer- oder Regeleinheiten 56, 58 der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14, der zentralen Produktabfuhr, der zentralen Eduktversorgung und/oder des Sicherheitsmodul Daten, wie beispielsweise Sensordaten, Einstellungen, Steuer- oder Regelparameter oder dergleichen ab und/oder gibt einen einzustellenden Betriebspunkt, einen einzustellenden Sollwert oder dergleichen an diese vor. 2 shows a method 64 for operating a control device 10. During the method 64, the central control or regulating unit 26 sends control signals and/or data queries to at least a majority, in particular to all, of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 of the electrochemical system 12. Preferably, the central control or regulating unit 26 directly queries sensor data from the distribution feedback sensor 70, the power analyzer 66, the check valve sensor 82, and/or the at least one water supply sensor 90. Preferably, the central control or regulating unit 26 directly controls the check valve actuator 84 and/or the pump motor 92. Preferably, the central control or regulating unit 26 queries data, such as sensor data, settings, control or regulating parameters or the like, from the local control or regulating units 56, 58 of the at least one electrochemical unit 14, the central product removal, the central reactant supply and/or the safety module and/or specifies an operating point to be set, a setpoint to be set or the like to these.

Das Verfahren 64 umfasst vorzugsweise einen Abfrageschritt 98, in welchem die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 via der Sicherheitsdatenschnittstelle, d.h. der Datenschnittstelle 50, einen Sicherheitszustand des elektrochemischen Systems 12 abfragt. In einem Entscheidungsschritt 100 des Verfahrens 64 entscheidet die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 anhand des abgefragten Sicherheitszustands und/oder anhand von Sensordaten der anderen Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22 und/oder der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14, ob ein unveränderter oder eingeschränkter Weiterbetrieb 102 des elektrochemischen Systems 12 aufrechterhalten wird oder ob eine Abschaltung 104 zumindest einer, mehrerer oder aller der elektrochemischen Einheiten 14 eingeleitet wird. Die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 ist insbesondere dazu vorgesehen, einer Entwicklung von Betriebsparametern des elektrochemischen Systems 12 zu einem sicherheitsrelevanten Grenzwert hin durch eine Anpassung des Betriebs des elektrochemischen Systems 12 entgegenzuwirken. Bei einer Abschaltung 104 aller elektrochemischen Einheiten 14 werden vorzugsweise zumindest auch eine Mehrheit, insbesondere alle, der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 von der zentralen Steuer- oder Regeleinheit 26 abgeschaltet. Bei einem Weiterbetrieb 102 steuert die zentrale Steuer- oder Regeleinheit 26 bei Bedarf zumindest eines der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 und/oder die zumindest eine elektrochemische Einheit 14 an, um den Sicherheitszustand zu erhöhen, beispielsweise durch Reduzierung einer Sollleistung der entsprechenden Komponente/n. Vorzugsweise führt die Sicherheitssteuer- oder Regeleinheit 96 bei Überschreitung des sicherheitsrelevanten Grenzwerts eine Notabschaltung der zumindest einen elektrochemischen Einheit 14 und/oder der Mehrheit, insbesondere aller, der Peripheriegeräte 16, 18, 20, 22, 24 direkt, d.h. unabhängig von der zentralen Steuer- oder Regeleinheit 26, aus.The method 64 preferably comprises a query step 98 in which the central control or regulating unit 26 queries a safety state of the electrochemical system 12 via the safety data interface, ie the data interface 50. In a decision step 100 of the method 64, the central control or regulating unit 26 decides on the basis of the queried safety state of health and/or based on sensor data from the other peripheral devices 16, 18, 20, 22 and/or the at least one electrochemical unit 14, whether unchanged or restricted continued operation 102 of the electrochemical system 12 is maintained or whether a shutdown 104 of at least one, several or all of the electrochemical units 14 is initiated. The central control or regulating unit 26 is provided in particular to counteract a development of operating parameters of the electrochemical system 12 towards a safety-relevant limit value by adapting the operation of the electrochemical system 12. If all electrochemical units 14 are shut down 104, preferably at least a majority, in particular all, of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 are also switched off by the central control or regulating unit 26. During continued operation 102, the central control or regulating unit 26 controls at least one of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 and/or the at least one electrochemical unit 14, if necessary, in order to increase the safety state, for example by reducing a target power of the corresponding component(s). Preferably, if the safety-relevant limit value is exceeded, the safety control or regulating unit 96 carries out an emergency shutdown of the at least one electrochemical unit 14 and/or the majority, in particular all, of the peripheral devices 16, 18, 20, 22, 24 directly, i.e., independently of the central control or regulating unit 26.

Claims

Control device (10) for an electrochemical system (12), which comprises at least one electrochemical unit (14) and a plurality of peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) for operating the at least one electrochemical unit (14), characterized by a central control or regulating unit (26) which has data interfaces (28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50) for a data connection of the central control or regulating unit (26) to at least the majority, in particular all, of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24).

Control device (10) according to Claim 1 , characterized in that the central control or regulating unit (26) comprises at least one sensor interface for directly reading a sensor element (52) of one of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) and/or the at least one electrochemical unit (14).

Control device (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the central control or regulating unit (26) comprises at least one actuator interface for directly controlling an actuator (54) of one of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) and/or the at least one electrochemical unit (14).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central control or regulating unit (26) comprises at least one control data interface for controlling a local control or regulating unit (56, 58) of one of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) and/or the at least one electrochemical unit (14).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central control or regulating unit (26) comprises at least one external data interface (62) for data exchange with an external computing unit (60).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central control or regulating unit (26) is designed as an edge controller.

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the central control or regulating unit (26) comprises at least one safety data interface that is physically separate from the data interfaces (28, 30, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48) provided for controlling the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) and/or the at least one electrochemical unit (14).

Electrochemical system (12) with at least one electrochemical unit (14) for electrochemically converting at least one reactant, with a plurality of peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) for operating the at least one electrochemical unit (14) and with a control device (10) according to one of the preceding claims for controlling and/or monitoring the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) and/or the at least one electrochemical unit (14).

Method (64) for operating a control device (10) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein in at least one method step, a control signal and/or a data query is sent from the central control or regulating unit (26) to at least a majority, in particular to all, of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) of the electrochemical system (12).

Procedure (64) according to Claim 9 , characterized in that in at least one method step after a hazard detection at least at least a majority, in particular all, of the peripheral devices (16, 18, 20, 22, 24) are switched off by the central control or regulating unit (26).