DE10132558A1 - Motor vehicle with an internal combustion engine and a vehicle supply system for the electrical energy supply of at least one electrical consumer - Google Patents

Motor vehicle with an internal combustion engine and a vehicle supply system for the electrical energy supply of at least one electrical consumer

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DE10132558A1
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Abstract

The motor vehicle comprises an internal combustion engine (11) and a vehicle supply system for the electrical energy supply of at least one electrical user (19). The vehicle supply system comprises a fuel cell device (21).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeugversorgungssystem zur elektrischen Energieversorgung mindestens eines elektrischen Verbrauchers, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a motor vehicle, with an internal combustion engine and Vehicle supply system for electrical energy supply at least one electrical consumer, according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits bekannt, in einem Fahrzeug eine oder mehrere aufladbare Fahrzeugbatterien zur elektrischen Energieversorgung von mehreren elektrischen Verbrauchern vorzusehen. Nachteilhafterweise ist ein derartiges Fahrzeugversorgungssystem insbesondere in Anbetracht der ständig steigenden Anzahl an elektrischen Verbrauchern in modernen Kraftfahrzeugen nicht zufriedenstellend, da die Nutzung von aufladbaren Fahrzeugbatterien lediglich unter einem verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad möglich ist. It is already known to have one or more rechargeable batteries in a vehicle Vehicle batteries for the electrical energy supply of several electrical consumers provided. Such a vehicle supply system is disadvantageous in particular considering the ever increasing number of electrical consumers in modern Motor vehicles unsatisfactory because of the use of rechargeable Vehicle batteries are only possible with a relatively poor efficiency.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen elektrischer Energiebedarf wenigstens teilweise in im Vergleich zum Einsatz einer aufladbaren Fahrzeugbatterie wirkungsgradgünstigerer Weise gedeckt werden kann. It is an object of the invention to provide a motor vehicle of the type mentioned to propose, whose electrical energy requirement is at least partially in comparison to the use a rechargeable vehicle battery can be covered more efficiently can.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass das Fahrzeugversorgungssystem eine Brennstoffzellen-Einrichtung aufweist. Hierdurch ist es möglich, alternativ oder in Ergänzung zu einer oder mehrerer Fahrzeugbatterien, mittels der Brennstoffzellen-Einrichtung eine relativ wirkungsgradgünstige Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern im Kraftfahrzeug zu gewährleisten. To achieve the object, a motor vehicle with the features of claim 1 proposed, which is characterized in that the vehicle supply system Has fuel cell device. This makes it possible, alternatively or in Supplement to one or more vehicle batteries by means of the fuel cell device a relatively efficient energy supply for electrical consumers in the To ensure motor vehicle.

Entsprechend einer möglichen Ausführungsform weist die Brennstoffzellen-Einrichtung eine Kraftstoffaufbereitungseinheit und eine Membranbrennstoffzelle auf. Mittels einer derartigen Brennstoffzellen-Einrichtung kann aus von mitgeführtem Kraftstoff abgespaltenem Wasserstoff elektrischer Strom erzeugt werden. According to a possible embodiment, the fuel cell device has a fuel processing unit and a membrane fuel cell. By means of a Such a fuel cell device can be made from carried fuel split off hydrogen electricity can be generated.

Alternativ kann die Brennstoffzellen-Einrichtung auch eine Hochtemperatur- Festoxidbrennstoffzelle enthalten. Eine derartige Brennstoffzellen-Einrichtung erlaubt die Nutzung von verbrennungsmotorischen Kraftstoffen zu einer Direktverstromung im Kraftfahrzeug. Alternatively, the fuel cell device can also be a high-temperature Solid oxide fuel cell included. Such a fuel cell device allows Use of combustion engine fuels for direct electricity generation in the Motor vehicle.

Mit Vorteil ist die Brennstoffzellen-Einrichtung mittels einer zentralen Steuereinrichtung aktivierbar und deaktivierbar. Dies ermöglicht eine insbesondere fahrzeugbetriebsangepasste und flexible Integration der Brennstoffzellen-Einrichtung in das aktive elektrische Fahrzeugversorgungssystem. Dabei können elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs direkt mit der Brennstoffzellen-Einrichtung oder auch indirekt - unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer Fahrzeugbatterien - mit selbiger wirkverbunden sein. The fuel cell device by means of a central control device is advantageous can be activated and deactivated. This enables one in particular Vehicle operation-adapted and flexible integration of the fuel cell device into the active electrical system Vehicle supply system. Electrical consumers of the motor vehicle can directly with the fuel cell device or indirectly - with interposition one or more vehicle batteries - be connected to the same.

Vorteilhafterweise enthält das Fahrzeugversorgungssystem zusätzlich mindestens eine Fahrzeugbatterie. Bei dieser Ausführungsform kann somit die Versorgung von elektrischen Verbrauchern des Kraftfahrzeugs mit Strom mittels einer oder mehrerer Fahrzeugbatterien sowie unter Einsatz der Brennstoffzellen-Einrichtung stattfinden. Dabei ist es gegebenenfalls möglich, die Fahrzeugbatterie verhältnismäßig klein auszulegen und/oder weniger Fahrzeugbatterien im Kraftfahrzeug vorzusehen. The vehicle supply system advantageously also contains at least one Vehicle battery. In this embodiment, the supply of electrical consumers of the motor vehicle with electricity by means of one or more Vehicle batteries and take place using the fuel cell device. It is possibly possible to design the vehicle battery relatively small and / or to provide fewer vehicle batteries in the motor vehicle.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Brennstoffzellen-Einrichtung mit der Fahrzeugbatterie zu deren kontinuierlichen oder zeitweisen Aufladung wirkverbunden. Dabei kann die Batterieaufladung je nach Bedarf bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und/oder bei laufendem Verbrennungsmotor erfolgen. Ferner kann die Fahrzeugbatterie einen Energiepuffer darstellen, wobei sie beispielsweise unabhängig vom Verbrennungsmotorbetrieb und an den jeweiligen elektrischen Energiebedarf im Kraftfahrzeug angepasst mittels der Brennstoffzellen-Einrichtung aufgeladen werden kann. Ein derartiger Batteriepuffer erlaubt eine in Bezug auf die Nennleistung geringere Auslegung der Brennstoffzellen-Einrichtung, welche somit auch kompakter und leichter ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugbatterie auch in Bezug auf einen oder mehrere elektrische Verbraucher parallel mit der Brennstoffzellen-Einrichtung wirkverbunden sein. According to a preferred embodiment, the fuel cell device is included the vehicle battery for its continuous or temporary charging operatively connected. The battery charge can be switched off when required Internal combustion engine and / or take place with the internal combustion engine running. Furthermore, the Vehicle battery represent an energy buffer, for example, regardless of Internal combustion engine operation and the respective electrical energy requirement in Motor vehicle adapted can be charged by means of the fuel cell device. On Such battery buffers allow a lower design with regard to the nominal power the fuel cell device, which is therefore also made more compact and lighter can be. Alternatively or additionally, the vehicle battery can also be used in relation to one or several electrical consumers in parallel with the fuel cell device be connected.

Vorteilhafterweise ist die Fahrzeugbatterie und/oder die Brennstoffzellen-Einrichtung zur elektrischen Energieversorgung des Verbrauchers mittels einer zentralen Steuereinrichtung dem elektrischen Fahrzeugversorgungssystem zuschaltbar. Eine alleinige Zuschaltung der Fahrzeugbatterie zur elektrischen Energieversorgung wird insbesondere zur Überbrückung eines verhältnismäßig kurzen Zeitraums bis zur Einstellung der Betriebsbereitschaft der Brennstoffzellen-Einrichtung erforderlich, um ein erstmaliges Anlassen des Kraftfahrzeugs in Form eines Kaltstarts zu ermöglichen. Dabei kann aufgrund der nun möglichen Zuschaltung (Aktivierung) der Brennstoffzellen-Einrichtung die Fahrzeugbatterie im Vergleich zu einer traditionellen Starterbatterie wesentlich kleiner und leichter ausgebildet sein. The vehicle battery and / or the fuel cell device is advantageously for electrical energy supply to the consumer by means of a central Control device can be connected to the electrical vehicle supply system. A sole one Connection of the vehicle battery to the electrical power supply is used in particular Bridging a relatively short period of time until the termination of the Operational readiness of the fuel cell device required to start for the first time to enable the motor vehicle in the form of a cold start. It can because of now possible connection (activation) of the fuel cell device Vehicle battery compared to a traditional starter battery much smaller and lighter be trained.

Vorteilhafterweise ist die Fahrzeugbatterie zur elektrischen Energieversorgung des Verbrauchers in Bezug auf die Brennstoffzellen-Einrichtung mittels einer zentralen Steuereinrichtung parallel und/oder in Serie schaltbar. Dies ermöglicht eine besonders flexible Energieversorgung einer Mehrzahl an unterschiedlichen elektrischen Verbrauchern in einem Kraftfahrzeug. The vehicle battery is advantageously used to supply electrical energy to the Consumer with respect to the fuel cell device by means of a central Control device can be connected in parallel and / or in series. This enables a particularly flexible Power supply for a variety of different electrical consumers in a motor vehicle.

Mit Vorteil ist die Fahrzeugbatterie in Bezug auf die Brennstoffzellen-Einrichtung und den elektrischen Verbraucher zwischengeschaltet. Die Fahrzeugbatterie stellt hierbei einen Energiezwischenpuffer in dem elektrischen Fahrzeugversorgungssystem dar. The vehicle battery is advantageous with respect to the fuel cell device and the electrical consumers interposed. The vehicle battery provides one Intermediate energy buffers in the electrical vehicle supply system.

Die Brennstoffzellen-Einrichtung ist vorzugsweise als Hilfseinrichtung ausgelegt, welche bedarfsweise mittels einer zentralen Steuereinrichtung aktivierbar ist. Hierbei wird unter Hilfseinrichtung eine lediglich zeitweise, gegebenenfalls in Ergänzung zu mindestens einer weiteren Einrichtung (Fahrzeugbatterie) aktive beziehungsweise aktivierbare Funktionseinheit verstanden. The fuel cell device is preferably designed as an auxiliary device which can be activated if necessary by means of a central control device. Here is under Auxiliary device only temporarily, possibly in addition to at least a further device (vehicle battery) active or activatable Functional unit understood.

Entsprechend einer möglichen Ausführungsform ist ein Motorregelungssystem zur insbesondere automatisierten Abschaltung und Anschaltung des Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei bei mittels des Motorregelungssystems abgeschaltetem Verbrennungsmotor die Brennstoffzellen-Einrichtung zur Energieversorgung des elektrischen Verbrauchers aktivierbar ist. According to a possible embodiment, an engine control system is for in particular automated shutdown and connection of the internal combustion engine provided, when switched off by means of the engine control system Internal combustion engine the fuel cell device for the energy supply of the electrical Consumer can be activated.

Ein derartiges Motorregelungssystem dient zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs im Leerlauf oder auch im Schubbetrieb. Hierzu wird der Verbrennungsmotor in definierten Betriebspunkten, in welchen vom Verbrennungsmotor keine mechanische Leistung abgegeben werden muss, mittels eines geeigneten Motorregelungssystems kontrolliert abgeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt - gegebenenfalls durch Vorgabe des Fahrers - mittels desselben Motorregelungssystems wieder angelassen. Ein derartiger Betriebspunkt kann beispielsweise beim Standbetrieb des Verbrennungsmotors vorliegen. Motorregelungssysteme dieser Art sind beispielsweise als Schwungnutzautomatik oder als "Start-Stop-Automatik" ("Start-Stop- Regelung") bekannt. Nachteilhafterweise beeinflusst eine Abschaltung des Verbrennungsmotors auch die Funktionsweise weiterer Fahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel einer Servolenkung oder eines Bremskraftverstärkers, deren korrekte Funktionsweise von einem durch den Verbrennungsmotor erzeugten Betriebsunterdruck abhängt. Ferner ist bei einem Stillstand des Verbrennungsmotors die Lichtmaschine des Fahrzeugs ebenfalls außer Betrieb, so dass die elektrischen Fahrzeugverbraucher mittels der vorgesehenen Fahrzeugbatterie betrieben werden müssen. Dies wirkt sich bei der verhältnismäßig hohen Anzahl an Stromverbrauchern in einem modernen Kraftfahrzeug negativ auf die Auslegung einer oder mehrerer Fahrzeugbatterien zur Deckung des vorliegenden elektrischen Energiebedarfs des Kraftfahrzeugs aus. Such an engine control system is used to reduce fuel consumption of an internal combustion engine of a motor vehicle when idling or when coasting. For this purpose, the internal combustion engine is operated at defined operating points, in which the No mechanical power has to be delivered by means of an internal combustion engine suitable engine control system is switched off and switched to a later one Point in time - if necessary by specifying the driver - using the same Engine control system started again. Such an operating point can, for example, at The internal combustion engine is stationary. Motor control systems of this type are for example, as a turn automatic or as a "start-stop automatic" ("start-stop Regulation ") is known. Disadvantageously, switching off the Internal combustion engine also the functionality of other vehicle components, such as a power steering or a brake booster, the correct functioning of depends on an operating negative pressure generated by the internal combustion engine. Furthermore is the generator of the vehicle also when the internal combustion engine is at a standstill out of order so that the electrical vehicle consumers by means of the intended Vehicle battery must be operated. This affects the proportionately high number of electricity consumers in a modern motor vehicle negatively affect the Design of one or more vehicle batteries to cover the present electrical energy requirements of the motor vehicle.

Mittels der Brennstoffzellen-Einrichtung ist es nun möglich, in - im Vergleich zu einem mittels des Verbrennungsmotors angetriebenen Generator - wirkungsgradgünstigerer Weise einen sogenannten "on-bord-Strom" zu produzieren. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da die Anzahl der elektrischen Verbraucher in einem Fahrzeug - beispielsweise in Form einer Komfortelektronik in Oberklassenfahrzeugen ("Mobiloffice", Standklimatisierung usw.) - ständig zunimmt. Der Wirkungsgrad einer traditionellen Lichtmaschine beträgt lediglich ca. 1% (Fahrtbetrieb des Kraftfahrzeugs) bis maximal 8%, während dagegen eine Brennstoffzellen-Einrichtung vorteilhafterweise unter einem Wirkungsgrad von ca. 40% betreibbar ist. Aufgrund des verhältnismäßig hohen elektrischen Wirkungsgrads der Brennstoffzellen-Einrichtung ist es ferner möglich, bisher direkt oder indirekt sowie in relativ wirkungsgradungünstiger Weise vom Verbrennungsmotor angetriebene Funktionskomponenten auf elektrischen Antrieb umzustellen, so dass durch Versorgen möglichst vieler Funktionskomponenten mittels der Brennstoffzellen-Einrichtung mit elektrischer Energie eine besonders effektive Wirkungsgradverbesserung des Kraftfahrzeugs erzielbar ist. Beispiele für derzeit lediglich aus regelungstechnischen Gründen erfolgte Umstellungen von Funktionskomponenten auf einen elektrischen Antrieb sind Systeme, die bekannt sind unter der Bezeichnung "break-by-wire", "E-steering". Mit Vorteil können nun derartige Funktionskomponenten/Systeme in effektiver Weise und unabhängig vom Betrieb des Verbrennungsmotors mit elektrischem Strom direkt oder indirekt aus der Brennstoffzellen-Einrichtung versorgt werden. Das als "Start-Stop- Automatik" bekannte Motorregelungssystem kann somit einschränkungsfrei den Verbrennungsmotor insbesondere zur Kraftstoffverbrauchsreduzierung jederzeit abschalten, wenn kein Bedarf des Kraftfahrzeugs an Antriebsmoment besteht, wobei gleichzeitig mittels der Brennstoffzellen-Einrichtung eine zuverlässige und hinreichende elektrische Energieversorgung von fahrdynamisch relevanten Funktionskomponenten/Systemen gewährleistet ist. Insbesondere kann nun eine unerwünschte Veränderung in der Wirkungsweise der Bremse, Lenkung usw. des Kraftfahrzeugs bei Abschalten des Verbrennungsmotors vermieden werden, so dass stets eine sichere und zufriedenstellende Kraftfahrzeughandhabung mit "Start-Stop-Automatik" gewährleistet ist. By means of the fuel cell device it is now possible to in - compared to one generator driven by the internal combustion engine - more efficient Way to produce a so-called "on-board electricity". This is particularly so important because the number of electrical consumers in a vehicle - for example in the form of comfort electronics in luxury vehicles ("Mobiloffice", Stationary air conditioning etc.) - constantly increasing. The efficiency of a traditional Alternator is only approx. 1% (driving operation of the motor vehicle) to a maximum of 8%, whereas, on the other hand, a fuel cell device advantageously under one Efficiency of about 40% is operable. Because of the relatively high electrical Efficiency of the fuel cell device, it is also possible, previously directly or indirectly as well as in a relatively inefficient manner from the internal combustion engine to convert driven functional components to electric drive, so that by Supply as many functional components as possible using the fuel cell device with electrical energy a particularly effective improvement in efficiency of the Motor vehicle is achievable. Examples for currently only from a control engineering perspective For reasons, functional components were converted to an electrical one Drives are systems that are known under the name "break-by-wire", "E-steering". Such functional components / systems can now advantageously and effectively regardless of the operation of the internal combustion engine with electrical current directly or can be supplied indirectly from the fuel cell device. That as a "start-stop Automatic "well-known engine control system can thus without restriction Switch off the internal combustion engine at any time, especially to reduce fuel consumption, when there is no need for the motor vehicle for drive torque, at the same time by means of the fuel cell device a reliable and sufficient electrical Energy supply of functional components / systems relevant to driving dynamics is guaranteed. In particular, an undesirable change in the Mode of operation of the brake, steering, etc. of the motor vehicle when the Internal combustion engine can be avoided, so that always a safe and satisfactory Motor vehicle handling with "start-stop automatic" is guaranteed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. Further advantageous embodiments of the invention result from the description.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In einer einzigen Figur ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeugversorgungssystem zur elektrischen Energieversorgung anhand eines Blockschaltbildes dargestellt. The invention is described in an exemplary embodiment based on an associated Drawing explained in more detail. In a single figure is an inventive Vehicle supply system for electrical energy supply using a Block diagram shown.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Verbrennungsmotor 11 eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Das Kraftfahrzeug weist ein Motorregelungssystem 13 zur automatisierten Abschaltung und Anschaltung des Verbrennungsmotors 11 auf. Ein derartiges Motorregelungssystem 13 ist auch als "Start-Stop-Regelung" bekannt. Der Verbrennungsmotor 11 ist mittels eines Anlassers 15 anschaltbar. Das Kraftfahrzeug enthält eine Fahrzeugbatterie 17 zur Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern 19. Erfindungsgemäß ist zusätzlich eine Brennstoffzellen-Einrichtung 21 vorgesehen, die zur Gewährleistung einer hinreichenden Energieversorgung der elektrischen Verbraucher 19 bei mittels des Motorregelungssystems 13 abgeschaltetem Verbrennungsmotor 11. Das Motorregelungssystem 13 steht mit dem Verbrennungsmotor 11, dem Anlasser 15, der Fahrzeugbatterie 17, den Verbrauchern 19 und der Brennstoffzellen-Einrichtung 21 in operativer Wirkverbindung (Pfeile 23, 24, 25). Pfeil 27 kennzeichnet die mögliche elektrische Energieversorgung des Anlassers 15 mittels der Fahrzeugbatterie 17, während der gestrichelte Pfeil 26 eine gegebenenfalls diskontinuierliche elektrische Energieversorgung der Verbraucher 19 mittels der Fahrzeugbatterie 17 dargestellt. Die elektrischen Verbraucher 19 sind ferner mit dem Anlasser 15 wirkverbunden (Doppelpfeil 29). Die Brennstoffzellen-Einrichtung 21 ist geeignet, die Fahrzeugbatterie 17 bei Bedarf aufzuladen (Pfeil 28). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennstoffzellen-Einrichtung 21 nicht direkt mit den elektrischen Verbrauchern 19 zu deren Energieversorgung wirkverbunden, sondern lediglich durch die zwischengeschaltete Fahrzeugbatterie 17, welche somit einen Zwischenpuffer im elektrischen Fahrzeugversorgungssystem darstellt. The figure shows a schematic representation of an internal combustion engine 11 of a motor vehicle (not shown). The motor vehicle has an engine control system 13 for the automatic shutdown and activation of the internal combustion engine 11 . Such an engine control system 13 is also known as a "start-stop control". The internal combustion engine 11 can be switched on by means of a starter 15 . The motor vehicle contains a vehicle battery 17 for supplying energy to electrical consumers 19 . According to the invention, a fuel cell device 21 is additionally provided, which ensures an adequate power supply for the electrical consumers 19 when the internal combustion engine 11 is switched off by means of the engine control system 13 . The engine control system 13 is operatively operatively connected to the internal combustion engine 11 , the starter 15 , the vehicle battery 17 , the consumers 19 and the fuel cell device 21 (arrows 23 , 24 , 25 ). Arrow 27 indicates the possible electrical energy supply of the starter 15 by means of the vehicle battery 17 , while the dashed arrow 26 represents a possibly discontinuous electrical energy supply to the consumers 19 by means of the vehicle battery 17 . The electrical consumers 19 are also operatively connected to the starter 15 (double arrow 29 ). The fuel cell device 21 is suitable for charging the vehicle battery 17 as required (arrow 28 ). In this exemplary embodiment, the fuel cell device 21 is not operatively connected directly to the electrical consumers 19 for their energy supply, but rather only through the interposed vehicle battery 17 , which thus represents an intermediate buffer in the electrical vehicle supply system.

Mittels einer zusätzlichen Integration der Brennstoffzellen-Einrichtung 21 in das elektrische Fahrzeugversorgungssystem ist es möglich, unter Einsatz einer "Start-Stop- Regelung" eine effektive Verbesserung des Betriebswirkungsgrads des Verbrennungsmotors 11 zu erzielen, wobei gleichzeitig eine betriebsgünstigere Peripheriearchitektur der elektrischen Verbraucher 19 im Kraftfahrzeug realisiert werden kann. Es ist ein zuverlässiges und flexibles Energie-Management im Kraftfahrzeug durchführbar. Da der Betriebswirkungsgrad einer Brennstoffzellen-Einrichtung um so höher ist, je geringer eine sich einstellende Lastspreizung derselben ist, wirkt sich eine Integration der Fahrzeugbatterie in das elektrische Fahrzeugversorgungssystem besonders vorteilhaft aus. In dieser Weise können beispielsweise das Fahrzeugbordnetz, die "X-by-wire-Systeme" und insbesondere der Anlasser mittels der Fahrzeugbatterie (Batteriepuffer) mit elektrischer Energie versorgt werden. By means of an additional integration of the fuel cell device 21 into the electrical vehicle supply system, it is possible to achieve an effective improvement in the operating efficiency of the internal combustion engine 11 using a “start-stop control”, while at the same time realizing a more economical peripheral architecture of the electrical consumers 19 in the motor vehicle can be. Reliable and flexible energy management can be carried out in the motor vehicle. Since the operating efficiency of a fuel cell device is higher, the lower the load spread that occurs, the integration of the vehicle battery in the electrical vehicle supply system has a particularly advantageous effect. In this way, for example, the vehicle electrical system, the "X-by-wire systems" and in particular the starter can be supplied with electrical energy by means of the vehicle battery (battery buffer).

Entsprechend einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch alternativ oder zusätzlich zum in der Figur gezeigten Beispiel eine direkte Verbindung zwischen Brennstoffzellen-Einrichtung und elektrischen Verbrauchern vorliegen zur Versorgung derselben mit elektrischer Energie. Dies kann deshalb von Vorteil sein, da ein Aufladen sowie ein Entladen einer Fahrzeugbatterie jeweils bei einem Wirkungsgrad von ca. 80% erfolgt, so dass ein Gesamtwirkungsgrad von 64% bei Fahrzeugbatterieeinsatz erzielbar ist. Im Gegensatz hierzu ist mittels einer Direktversorgung von Verbrauchern mittels einer Brennstoffzellen-Einrichtung und ohne Zwischenschaltung einer Fahrzeugbatterie ein wesentlich höherer Gesamtwirkungsgrad zur Energieversorgung erzielbar. Vorzugsweise ist der Einsatz einer Fahrzeugbatterie als Zwischenpuffer lediglich zur Überbrückung beispielsweise eines kurzzeitigen Fehlbetriebs der Brennstoffzellen-Einrichtung oder auch bei sehr hohen Bedarfsströmen, bei Kaltstarts und ähnlichem vorgesehen. According to an embodiment not shown, alternatively or in addition to the example shown in the figure, a direct connection between Fuel cell equipment and electrical consumers are available for supply the same with electrical energy. This can be beneficial since charging as well a vehicle battery is discharged at an efficiency of approx. 80%, so that an overall efficiency of 64% can be achieved when using the vehicle battery. in the Contrary to this is by means of a direct supply of consumers by means of a Fuel cell device and without the interposition of a vehicle battery much higher overall efficiency for energy supply can be achieved. Preferably is the use of a vehicle battery as an intermediate buffer only for bridging for example a brief malfunction of the fuel cell device or intended for very high demand flows, cold starts and the like.

Claims (11)

1. Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeugversorgungssystem zur elektrischen Energieversorgung mindestens eines elektrischen Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugversorgungssystem eine Brennstoffzellen-Einrichtung (21) aufweist. 1. Motor vehicle, with an internal combustion engine and a vehicle supply system for the electrical energy supply of at least one electrical consumer, characterized in that the vehicle supply system has a fuel cell device ( 21 ). 2. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) eine Kraftstoffaufbereitungseinheit und eine Membranbrennstoffzelle enthält. 2. Motor vehicle, characterized in that the fuel cell device ( 21 ) contains a fuel processing unit and a membrane fuel cell. 3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) eine Hochtemperatur- Festoxydbrennstoffzelle enthält. 3. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell device ( 21 ) contains a high-temperature solid oxide fuel cell. 4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) mittels einer zentralen Steuereinrichtung aktivierbar und deaktivierbar ist. 4. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell device ( 21 ) can be activated and deactivated by means of a central control device. 5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugversorgungssystem zusätzlich mindestens eine Fahrzeugbatterie (17) aufweist. 5. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle supply system additionally has at least one vehicle battery ( 17 ). 6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) mit der Fahrzeugbatterie (17) zu deren kontinuierlichen oder zeitweisen Aufladung wirkverbunden ist. 6. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell device ( 21 ) is operatively connected to the vehicle battery ( 17 ) for its continuous or temporary charging. 7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (17) und/oder die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) zur elektrischen Energieversorgung des Verbrauchers (19) mittels einer zentralen Steuereinrichtung dem elektrischen Fahrzeugversorgungssystem zuschaltbar ist. 7. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle battery ( 17 ) and / or the fuel cell device ( 21 ) for the electrical energy supply of the consumer ( 19 ) can be connected to the electrical vehicle supply system by means of a central control device. 8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (17) zur elektrischen Energieversorgung des Verbrauchers (19) in Bezug auf die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) mittels einer zentralen Steuereinrichtung parallel und/oder in Serie schaltbar ist. 8. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle battery ( 17 ) for the electrical energy supply of the consumer ( 19 ) in relation to the fuel cell device ( 21 ) by means of a central control device can be connected in parallel and / or in series. 9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (17) in Bezug auf die Brennstoffzellen- Einrichtung (21) und den elektrischen Verbraucher (19) zwischengeschaltet ist. 9. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle battery ( 17 ) with respect to the fuel cell device ( 21 ) and the electrical consumer ( 19 ) is interposed. 10. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) eine bedarfsweise mittels einer zentralen Steuereinrichtung aktivierbare Hilfseinrichtung ist. 10. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell device ( 21 ) is an auxiliary device which can be activated as required by means of a central control device. 11. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motorregelungssystem (13) zur insbesondere automatisierten Abschaltung und Anschaltung des Verbrennungsmotors (11) vorgesehen ist, wobei bei mittels des Motorregelungssystems (13) abgeschaltetem Verbrennungsmotor (11) die Brennstoffzellen-Einrichtung (21) zur Energieversorgung des elektrischen Verbrauchers (19) aktivierbar ist. In that a motor control system (13) is provided for in particular automatic disconnection and connection of the internal combustion engine (11) 11. Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that said at by means of the motor control system (13) shut-off internal combustion engine (11), the fuel cell device ( 21 ) can be activated to supply energy to the electrical consumer ( 19 ).
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