DE10013660A1 - Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle - Google Patents
Fahrzeug mit einer BrennstoffzelleInfo
- Publication number
- DE10013660A1 DE10013660A1 DE10013660A DE10013660A DE10013660A1 DE 10013660 A1 DE10013660 A1 DE 10013660A1 DE 10013660 A DE10013660 A DE 10013660A DE 10013660 A DE10013660 A DE 10013660A DE 10013660 A1 DE10013660 A1 DE 10013660A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- fuel cell
- reservoir
- air compressor
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Das Fahrzeug weist eine Brennstoffzelle (11) auf, welche einem Luftversorgungsmittel (12) wirkverbunden ist. Hierbei ist vorgesehen, dass das Luftversorgungsmittel (12) einen Luftspeicher (13) aufweist. Das Luftversorgungsmittel (12) ist mit einem zum Luftspeicher (13) vorzugsweise parallel geschalteten Luftkompressor (14) versehen. Eine den Luftspeicher (13) mit dem Luftkompressor (14) und mit der Brennstoffzelle (11) wirkverbindende Verbindungsleitung (16) weist ein mittels einer Steuereinheit (18) schaltbares Regelventil (17) auf.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle, die mit einem Luftstoffver
sorgungsmittel wirkverbunden ist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt. Dabei ist einer der Betriebsstoffe,
mittels welchen die Brennstoffzelle zu versorgen ist, Luft. Zur Luftversorgung von Brenn
stoffzellen werden Luftkompressoren eingesetzt, mittels welchen das erwünschte Luft
druckniveau erzeugt und der erforderliche Luftmassenstrom geliefert wird. Das jeweils
einzustellende Luftdruckniveau und der variable Luftmassenstrom hängt von betriebs
spezifischen Lastanforderungen der Brennstoffzelle ab. Zum Betreiben derartiger Luft
kompressoren ist eine Leistungsaufnahme notwendig, welche ca. bis zu 25% der Netto
leistung der Brennstoffzelle beträgt. Dabei ist als Antrieb ein mit dem Luftkompressor
wirkverbundener Elektromotor und unter Umständen eine mechanisch an den Luftkom
pressor gekoppelte Expansionsmaschine vorgesehen. Da während eines realen Fahrzy
klus' hochdynamische Leistungsspitzen auftreten, ergeben sich entsprechend schnelle
und hohe Lastanforderungen an den Luftkompressor zur Luftversorgung der Brennstoff
zelle. Dabei sind bei bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig kurzfristig das maximale
Druckverhältnis und der maximale Luftmassenstrom mittels des Luftkompressors zu er
bringen, so dass sich der Leistungsbedarf des Luftkompressors in entsprechender Weise
erhöht. Dies führt zu einer nachteilhaften Minderung der Nettoleistung des Gesamtsy
stems Brennstoffzelle/Luftkompressor. Eine derartige, durch eine besonders hohe Lei
stungsaufnahme des Luftkompressors gekennzeichnete Betriebssituation liegt bei
spielsweise bei einem sogenannten "Start-up" der Brennstoffzelle beziehungsweise des
Gesamtsystems Brennstoffzelle/Luftkompressor vor. Die bekannten Brennstoffversor
gungsmittel für ein mit einer Brennstoffzelle versehenes Fahrzeug sind somit nachteilhaft,
da sie entweder nicht das benötigte Luftdruckniveau aufbauen, beziehungsweise den
erforderlichen Luftmassenstrom liefern, oder eine verhältnismäßig hohe Leistungsauf
nahme erfordern.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaf
fen, dessen Brennstoffzelle in betriebsgünstiger und zuverlässiger Weise mit Luft ver
sorgbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorge
schlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass das Luftversorgungsmittel einen Luftspei
cher aufweist. Ein mit einem Luftspeicher versehenes Luftversorgungsmittel ist beson
ders zur Realisierung einer zuverlässigen und betriebsgünstigen Luftversorgung einer
Brennstoffzelle eines Fahrzeugs geeignet. Dabei dient der Luftspeicher insbesondere zur
Luftversorgung der Brennstoffzelle bei auftretenden Betriebslastspitzen, während denen
das Luftversorgungsmittel ein maximales Druckniveau und einen maximalen Massen
strom der Luft in die Brennstoffzelle gewährleisten muss. Da ein Luftversorgungsmittel
ohne Luftspeicher nachteilhafterweise eine entsprechend hohe und betriebsungünstige
Leistungsaufnahme benötigt, um die hohen Versorgungsanforderungen während der ins
besondere hochdynamisch auftretenden Leistungsspitzen erfüllen zu können, ist die Be
reitsstellung eines zusätzlichen Luftspeichers vorteilhaft, da sie ein Betreiben des Luft
versorgungsmittels unter in Bezug auf die Leistungsaufnahme betriebsgünstigen Para
metern erlaubt. Aufgrund der zusätzlichen Bereitstellung eines Luftspeichers wird somit
eine flexible, zuverlässige und schnelle Luftversorgung der Brennstoffzelle gewährleistet.
Mit Vorteil weist das Luftversorgungsmittel einen zum Luftspeicher parallel geschalteten
Luftkompressor auf. Das Luftversorgungsmittel weist somit zwei voneinander unabhän
gige, parallel geschaltete Versorgungseinheiten für die Luftbeaufschlagung der Brenn
stoffzelle auf. Hierdurch wird eine zuverlässige, schnelle und flexible Luftzufuhr in die
Brennstoffzelle ermöglicht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist das Luftversorgungsmittel einen strom
aufwärts zum Luftspeicher in Reihe angeordneten und mit diesem in Wirkverbindung ste
henden Luftkompressor auf. Auch ein derart ausgebildetes Luftversorgungsmittel ge
währleistet eine schnelle und zuverlässige Luftversorgung für die Brennstoffzelle auch bei
innerhalb eines realen Fahrzyklus' auftretenden hochdynamischen Leistungsspitzen.
Vorteilhafterweise weist eine den Luftkompressor mit dem Luftspeicher wirkverbindende
Verbindungsleitung ein mittels einer Steuereinheit schaltbares Regelventil auf. Durch das
mittels einer Steuereinheit schaltbare Regelventil ist es möglich, insbesondere während
eines Schwachlastbetriebs der Brennstoffzelle den Luftspeicher durch weiteres Betreiben
des Luftkompressors unter Volllast mit unter Druck stehender Luft zu beaufschlagen. Bei
Auftreten einer Lastspitze während des Fahrzyklus' kann durch entsprechende Betäti
gung des Regelventils nahezu verzögerungsfrei die im Luftspeicher unter Druck gespei
cherte Luft zur zusätzlichen Beaufschlagung der Brennstoffzelle freigesetzt werden, so
dass der Luftkompressor nicht die gesamte erforderliche Luftmenge liefern muss, son
dern vorteilhafterweise zusammen mit dem Luftspeicher die Brennstoffzelle mit unter
Druck stehender Luft beaufschlägt. In dieser Weise wird eine zuverlässige Luftbeauf
schlagung der Brennstoffzelle gewährleistet, wobei zusätzlich vermieden werden kann,
dass während eines Schwachlastbetriebs der Brennstoffzelle der Luftkompressor bei ei
ner entsprechend reduzierten Luftversorgung unter relativ ungünstigen Teillastwirkungs
graden arbeitet. Der Luftkompressor kann somit stets wirkungsgradgünstig betrieben
werden, indem durch ihn lastabhängig die Brennstoffzelle und/oder der Luftspeicher mit
unter Druck stehender Luft beaufschlagbar sind. Diese Flexibilität in Bezug auf die Be
aufschlagung der Brennstoffzelle mit unter Druck stehender Luft durch den Luftkompres
sor und/oder den Luftspeicher ermöglicht einen betriebs- beziehungsweise wirkungs
gradgünstigen Start-Up-Betrieb der Brennstoffzelle und des Luftversorgungsmittels. Es
ergibt sich somit eine höhere Regeldynamik des Gesamtsystems Brennstoffzel
le/Luftversorgungsmittel und gleichzeitig die Möglichkeit, den Luftkompressor verhältnis
mäßig klein zu dimensionieren. Dabei zeichnet sich ein relativ klein dimensionierter Luft
kompressor durch ein bessertes Teillastverhalten (Wirkungsgrad) aus und gewährleistet
somit eine vergrößerte Regelspanne zum betriebsgünstigen Beaufschlagen der Brenn
stoffzelle mit unter Druck stehender Luft.
Mit Vorteil ist die Steuereinheit mit dem Luftkompressor und dem Luftspeicher wirkver
bunden. Die Wirkverbindung der Steuereinheit mit dem Luftspeicher dient insbesondere
zur Ermittlung des jeweils vorliegenden Speicherdrucks und/oder der im Luftspeicher
enthaltenen Speichermenge an Luft. Die Wirkverbindung zwischen der Steuereinheit und
dem Luftkompressor dient zur Ermittlung von jeweils vorliegenden Betriebsparametern
des Luftkompressors sowie zur lastabhängigen Betriebssteuerung desselben.
Vorzugsweise ist der Luftspeicher in einem oder mehreren Fahrzeugkarosserie
hohlräumen angeordnet. Hierdurch wird eine optimale Raumausnutzung einer bereits
entwickelten beziehungsweise noch zu konzipierenden Fahrzeugkarosserie gewährleis
tet. Dabei kann die Zwischenspeicherung der Luft in Luftspeichern in Form einer "Dead-
End"-Anordnung (Kopfanordnung) und/oder in einer integrierten Durchflussanordnung
erfolgen. Bei der integrierten Durchflussanordnung ist der Luftspeicher durchströmter
Bestandteil einer Zuführleitung zwischen Luftkompressor und Brennstoffzelle, während
bei einer Kopfanordnung keine derartige, im wesentlichen kontinuierliche Durchströmung
des Luftspeichers mit unter Druck stehender Luft erfolgt.
Vorzugsweise ist der Luftspeicher mittels einer Kunststoffauskleidung abgedichtet. Eine
Kunststoffauskleidung ist besonders geeignet, auch gegebenenfalls geometrisch kompli
ziert ausgebildete Karosseriehohlräume zur Zwischenspeicherung von unter Druck ste
hender Luft zu nutzen. Dabei sind Kunststoffauskleidungen fertigungstechnisch verhält
nismäßig einfach herstellbar und in Bezug auf eine zu realisierende Abdichtung von Ka
rosseriehohlräumen besonders zuverlässig.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer zugehörigen
Zeichnung näher erläutert. In einer einzigen Figur ist eine Brennstoffzelle mit einem erfin
dungsgemäßen Luftversorgungsmittel anhand eines Blockschaltbildes dargestellt.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Brennstoffzelle 11 eines Fahrzeugs
(nicht dargestellt), die mit einem Luftversorgungsmittel 12 wirkverbunden ist. Das Luftver
sorgungsmittel 12 dient zur Beaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mit unter Druck ste
hender Luft. Das Luftversorgungsmittel 12 weist einen Druckluftspeicher 13 und einen
Luftkompressor 14 auf, welche zueinander parallel geschaltet mit der Brennstoffzelle 11
zur Beaufschlagung derselben mit Druckluft wirkverbunden sind. Der Luftkompressor 14
ist durch einen Elektromotor 20 mittels mechanischer Kopplungsmittel 29 und/oder durch
eine Expansionsmaschine 19 mittels mechanischer Kopplungsmittel 28 antreibbar. Zur
Beaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mit Druckluft saugt der Luftkompressor 14 durch
die als Pfeil 21 dargestellte Ansaugleitung Luft an und führt selbige in Form von Druckluft
durch die als Pfeile 15 dargestellte Druckluftzuführleitung der Brennstoffzelle 11 zu. Die
Brennstoffzelle 11 wird mittels der als Pfeil 25 dargestellten Zuführleitung mit einem oder
mehreren Brennstoffen beaufschlagt. Die beim Betreiben der Brennstoffzelle 11 entste
henden Abgase werden in der hier beispielhaft gezeichneten Ausführungsvariante mittels
der als Pfeile 26 dargestellten Abgasleitungen zunächst in einen Katbrenner 31 und an
schließend in die Expansionsmaschine 19 geführt und können von dort mittels der als
Pfeil 27 dargestellten Leitung zu weiteren, nicht dargestellten Aggregaten des Fahrzeugs
geleitet werden. Der Druckluftspeicher 13 ist mittels einer als Doppelpfeile 16 dargestell
ten Verbindungsleitung mit der als Pfeil 15 dargestellten Druckluftzuführleitung verbun
den. Die Verbindungsleitung (Doppelpfeile 16) weist ein magnetisch betätigbares Regel
ventil 17 auf, mittels welcher der Durchfluss an Druckluft durch die als Doppelpfeile 16
dargestellte Verbindungsleitung in Richtung Druckluftspeicher 13 beziehungsweise in
Richtung Brennstoffzelle 11 einstellbar ist. Das Regelventil 17 ist somit geeignet, die Be
aufschlagung des Druckluftspeichers 13 mit Druckluft mittels des Luftkompressors 14
oder die Beaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mit Druckluft aus dem Druckluftspeicher
13 bei entsprechender Betriebsstellung einzuleiten. Hierzu ist das Regelventil 17 mittels
einer als Doppelpfeil 24 dargestellten Steuerleitung mit einer Steuereinheit 18 operativ
verbunden. Die Steuereinheit 18 ist ferner mittels einer als Pfeil 23 dargestellten Daten
übertragungsleitung mit dem Druckluftspeicher 13, mittels einer als Doppelpfeil 22 darge
stellten Steuerleitung mit dem Luftkompressor 14 und mittels einer als Doppelpfeil 30
dargestellten Steuerleitung mit dem Elektromotor 20 wirkverbunden.
Die mit dem Luftkompressor 14, dem Druckluftspeicher 13, dem Regelventil 17 und dem
Elektromotor 20 operativ verbundene Steuereinheit 18 ist somit geeignet, in flexibler Wei
se insbesondere durch geeignetes Verstellen des Regelventils 17 die Druckluftbeauf
schlagung des Druckluftspeichers 13 mittels des Luftkompressors 14 und die Druckluft
beaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mittels des Luftkompressors 14 und/oder des
Druckluftspeichers 13 zu steuern. Der in Form einer "Dead-End"-Anordnung (Kopfanord
nung) mit dem Luftkompressor 14 und der Brennstoffzelle 11 parallel wirkverbundene
Druckluftspeicher 13 gewährleistet somit eine zuverlässige und betriebsgünstige Druck
luftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 gegebenenfalls in Kooperation mit dem Luft
kompressor 14. Dabei kann bei einem Schwachlastbetrieb der Brennstoffzelle 11 der
Druckluftspeicher 13 mittels des weiterhin bei einem günstigen Wirkungsgrad unter höhe
rer Last betreibbaren Luftkompressors 14 mit gegebenenfalls überschüssiger Druckluft
zur Zwischenspeicherung beaufschlagt werden. Bei im Fahrzyklus auftretenden Lastspit
zen der Brennstoffzelle 11 wird durch entsprechende Verstellung des Regelventils 17
mittels der Steuereinheit 18 eine nahezu verzögerungsfreie und hinreichende Beauf
schlagung der Brennstoffzelle 11 mit Druckluft aus dem Druckluftspeicher 13 gewährlei
stet. Dabei ist eine Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 durch den Druck
luftspeicher 13 alleine oder in Kooperation mit dem Luftkompressor 14 möglich. Zur
Steuerung der in die Brennstoffzelle 11 zuzuführenden Druckluftmenge kann die Druckluftzuführleitung
15 vorzugsweise unmittelbar vor der Brennstoffzelle 11 mit einem weite
ren, nicht dargestellten Regelventil versehen sein, welches mittels der Steuereinheit 18
einstellbar sein kann. Dieses zustätzliche Regelventil erlaubt neben der Mengeneinstel
lung an in die Brennstoffzelle 11 zuzuführender Druckluft mittels des Luftkompressors 14
und/oder des Druckluftspeichers 13 auch eine schnelle und zuverlässige Schaltung zwi
schen einer Druckluftbeaufschlagung durch den Luftkompressor 14 in die Brennstoffzelle
11 und einer Druckluftbeaufschlagung durch den Luftkompressor 14 in den Druckluftspei
cher 13.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Druckluftspeicher 13 ein
durchströmter Bestandteil der als Pfeil 15 dargestellten Druckluftzuführleitung zwischen
Kompressor 14 und Brennstoffzelle 11 sein. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die
Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 lediglich durch den Druckluftspeicher 13,
welcher eingangsseitig zur Zwischenspeicherung von Druckluft mit dem Luftkompressor
14 wirkverbunden ist. Ein zwischen dem Druckluftspeicher 13 und der Brennstoffzelle 11
zwischengeschaltetes Regelventil ermöglicht eine lastabhängige, betriebs- beziehungs
weise wirkungsgradgünstige Beaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mit zwischengespei
cherter Druckluft.
Entsprechend einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann das Luftversor
gungsmittel 12 zusätzlich mit einer separaten Verbindungsleitung zwischen Luftkompres
sor 14 und Druckluftspeicher 13 versehen sein, wobei mittels entsprechender Regelven
tile (nicht dargestellt) in der zusätzlichen Verbindungsleitung und der Druckluftzuführlei
tung 15 (unmittelbar stromabwärts des Luftkompressors 14) eine schnelle und zuverläs
sige Schaltung zwischen den folgenden Druckluftzuführeinstellungen des Luftversor
gungsmittels 12 möglich ist:
- - Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mittels des Luftkompressors 14 alleine;
- - Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mittels des Druckluftspeichers 13 allei ne;
- - Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mittels des Luftkompressors 14 in Ko operation mit dem Druckluftspeicher 13;
- - Druckluftbeaufschlagung der Brennstoffzelle 11 mittels des Druckluftspeichers 13 alleine unter gleichzeitiger Druckluftbeaufschlagung des Druckluftspeichers 13 mittels des Luft kompressors 14 (integrierte Durchflussanordnung des Druckluftspeichers 13).
Ein gemäß einer der obengenannten Ausführungsformen ausgebildetes Luftversor
gungsmittel 12 vermeidet eine ansonsten notwendige Überdimensionierung des Luftkom
pressors 14 mit dem sich daraus ergebenden schlechten Teillastverhalten desselben. Es
kann mittels einer wirkungsgradgünstigen, verhältnismäßig großen Leistung eines kleiner
dimensionierten Luftkompressors 14 in Schwachlastzeiten der Brennstoffzelle 11 eine
betriebsgünstige Zwischenspeicherung von Druckluft im Druckluftspeicher 13 erfolgen,
welcher gegebenenfalls zusätzlich zum Luftkompressor 14 zur Druckluftbeaufschlagung
während Betriebslastspitzen der Brennstoffzelle 11 zugeschaltet werden kann.
Claims (7)
1. Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle, die mit einem Luftversorgungsmittel wirkver
bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftversorgungsmittel (12) einen
Luftspeicher (13) aufweist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftversor
gungsmittel (12) einen zum Luftspeicher (13) parallel geschalteten Luftkompressor
(14) aufweist.
3. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftversorgungsmittel (12) einen stromaufwärts zum Luftspeicher (13) in
Reihe angeordneten und mit diesem in Wirkverbindung stehenden Luftkompressor
(14) aufweist.
4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Luftkompressor (14) mit dem Luftspeicher (13) wirkverbindende Ver
bindungsleitung (16) ein mittels einer Steuereinheit (18) schaltbares Regelventil
(17) aufweist.
5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (18) mit dem Luftkompressor (14) und dem Luftspeicher (13)
wirkverbunden ist.
6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Luftspeicher (13) in einem oder mehreren Fahrzeugkarosseriehohlräumen
angeordnet ist.
7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Luftspeicher (13) mittels einer Kunststoffauskleidung abgedichtet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10013660A DE10013660A1 (de) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10013660A DE10013660A1 (de) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10013660A1 true DE10013660A1 (de) | 2001-09-27 |
Family
ID=7635556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10013660A Withdrawn DE10013660A1 (de) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10013660A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007007934A1 (de) | 2007-02-17 | 2008-08-21 | Daimler Ag | Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb |
US7617031B2 (en) * | 2005-06-23 | 2009-11-10 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Series arranged air compressors system |
DE102008002698A1 (de) * | 2008-06-27 | 2009-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer oder mechanischer Energie, sowie Verfahren zum Betrieb derselben |
DE102010052797A1 (de) | 2010-11-27 | 2012-05-31 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellenfahrzeug |
DE102014211791A1 (de) * | 2014-06-19 | 2015-12-24 | Volkswagen Ag | Betriebsmittelversorgungssystem sowie Brennstoffzellenanordnung und Kraftfahrzeug mit einem solchen |
DE102017201138A1 (de) | 2017-01-25 | 2018-07-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem |
CN109921061A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-21 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种燃料电池供气系统及供气方法 |
DE102018220739A1 (de) * | 2018-11-30 | 2020-03-05 | Siemens Mobility GmbH | Vorrichtung zum Betreiben einer Brennstoffzelleneinheit für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug |
WO2022161577A1 (de) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum betrieb einer brennstoffzelle und brennstoffzellensystem |
CN114914478A (zh) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 卡明斯公司 | 氢燃料电池中的空气储罐和可变几何形状空气处理 |
DE102022125104A1 (de) | 2022-09-29 | 2024-04-04 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einem Brennstoffzellensystem, sowie Brennstoffzellensystem für selbiges |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201795A1 (de) * | 1992-01-23 | 1993-07-29 | Siemens Ag | Verfahren und anlage zur leistungssteigerung einer wasserstoff/luft-brennstoffzelle |
DE4412451C1 (de) * | 1994-04-12 | 1995-09-28 | Daimler Benz Ag | Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Elektrofahrzeug |
DE19731642C1 (de) * | 1997-07-23 | 1999-02-18 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Brennstoffzellenfahrzeug |
-
2000
- 2000-03-20 DE DE10013660A patent/DE10013660A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4201795A1 (de) * | 1992-01-23 | 1993-07-29 | Siemens Ag | Verfahren und anlage zur leistungssteigerung einer wasserstoff/luft-brennstoffzelle |
DE4412451C1 (de) * | 1994-04-12 | 1995-09-28 | Daimler Benz Ag | Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Elektrofahrzeug |
DE19731642C1 (de) * | 1997-07-23 | 1999-02-18 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Brennstoffzellenfahrzeug |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7617031B2 (en) * | 2005-06-23 | 2009-11-10 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Series arranged air compressors system |
DE102007007934A1 (de) | 2007-02-17 | 2008-08-21 | Daimler Ag | Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb |
DE102008002698A1 (de) * | 2008-06-27 | 2009-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer oder mechanischer Energie, sowie Verfahren zum Betrieb derselben |
DE102010052797A1 (de) | 2010-11-27 | 2012-05-31 | Volkswagen Ag | Brennstoffzellenfahrzeug |
DE102014211791A1 (de) * | 2014-06-19 | 2015-12-24 | Volkswagen Ag | Betriebsmittelversorgungssystem sowie Brennstoffzellenanordnung und Kraftfahrzeug mit einem solchen |
DE102017201138A1 (de) | 2017-01-25 | 2018-07-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem |
DE102018220739A1 (de) * | 2018-11-30 | 2020-03-05 | Siemens Mobility GmbH | Vorrichtung zum Betreiben einer Brennstoffzelleneinheit für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug |
CN109921061A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-21 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种燃料电池供气系统及供气方法 |
WO2022161577A1 (de) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum betrieb einer brennstoffzelle und brennstoffzellensystem |
CN114914478A (zh) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 卡明斯公司 | 氢燃料电池中的空气储罐和可变几何形状空气处理 |
EP4044301A1 (de) * | 2021-02-10 | 2022-08-17 | Cummins, Inc. | Luftbehälter und lufthandhabung mit variabler geometrie in wasserstoffbrennstoffzellen |
DE102022125104A1 (de) | 2022-09-29 | 2024-04-04 | Zf Cv Systems Global Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einem Brennstoffzellensystem, sowie Brennstoffzellensystem für selbiges |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0884203B1 (de) | Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit Luftfedern | |
EP2393696A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer bremsanlage | |
DE10013660A1 (de) | Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle | |
EP3619065B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage mit einem mehrstufigen kompressor, sowie druckregelanlage | |
DE102007057224A1 (de) | Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug | |
DE112018000542B4 (de) | Aufhängungsystem | |
EP3619063B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage mit einem mehrstufigen kompressor, sowie druckregelanlage | |
DE102016117784A1 (de) | Parkbremseinrichtung für ein Nutzfahrzeug | |
DE69817343T2 (de) | Hydraulischer antrieb mit konstantem druck in einer druckleitung | |
DE4322210B4 (de) | Einrichtung zum Erzeugen von Druckgas | |
WO2023217533A1 (de) | Brennstoffzellensystem und verfahren zu dessen betrieb | |
DE102018213713A1 (de) | Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Abschalten eines Brennstoffzellensystems | |
EP3619066B1 (de) | Druckregelanlage mit einer drosselanordnung | |
DE10336058B3 (de) | Vorrichtung zum Bereitstellen eines Versorgungsdruckes | |
WO2017215992A1 (de) | Ventileinrichtung zur leistungssteigerung mehrstufiger verdichtereinheiten | |
DE102013021466A1 (de) | Brennstoffzellenanordnung, Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenanordnung | |
DE102005033258B3 (de) | Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug | |
DE102017004359A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Druckregelanlage mit einem mehrstufigen Kompressor, sowie Druckregelanlage | |
EP3619429B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage mit einem mehrstufigen kompressor, sowie druckregelanlage | |
DE102005039556B4 (de) | Vorrichtung zur Druckluftversorgung in einem Nutzfahrzeug | |
DE102011119649A1 (de) | Kompressorsystem für eine Druckluftversorgungsanlage | |
DE102023205524B3 (de) | Druckluftversorgungseinrichtung | |
EP3619062B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer druckregelanlage in einem fahrzeug sowie druckregelanlage | |
DE102006061567A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Kolben-Brennkraftmaschine | |
DE19918511B4 (de) | System zur Zuführung von Kraftstoff |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8141 | Disposal/no request for examination |