DE102006037054B4 - System zur Erzeugung von Energie, Vorrichtung und Verfahren zur Beladung eines aufladbaren Metallhydridspeicherelements - Google Patents
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Abstract
System zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement in einem Flugzeug,
wobei das System aufweist:
das Verbraucherelement (20) mit einem Brennstoffzellenelement (6) und einem aufladbaren Metallhydridspeicherelement (4);
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) eingerichtet ist, das Brennstoffzellenelement (6) mit Wasserstoff zu versorgen, so dass Energie für das Verbraucherelement (20) erzeugbar ist; und
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) derart eingerichtet ist, dass dieses mit Wasserstoff aufladbar ist,
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) eingerichtet ist, in einem Beladezustand thermische Energie abzugeben,
wobei das System ferner einen Sammelbehälter (18) aufweist;
wobei der Sammelbehälter (18) eingerichtet ist, ein Wasserkondensat des Brennstoffzellenelements (6) zu sammeln;
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter (18) eingerichtet ist;
wobei die thermische Energie dem Sammelbehälter (18) zuführbar ist, so dass mittels der thermischen Energie das Wasserkondensat verdampfbar und entkeimbar ist.
wobei das System aufweist:
das Verbraucherelement (20) mit einem Brennstoffzellenelement (6) und einem aufladbaren Metallhydridspeicherelement (4);
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) eingerichtet ist, das Brennstoffzellenelement (6) mit Wasserstoff zu versorgen, so dass Energie für das Verbraucherelement (20) erzeugbar ist; und
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) derart eingerichtet ist, dass dieses mit Wasserstoff aufladbar ist,
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) eingerichtet ist, in einem Beladezustand thermische Energie abzugeben,
wobei das System ferner einen Sammelbehälter (18) aufweist;
wobei der Sammelbehälter (18) eingerichtet ist, ein Wasserkondensat des Brennstoffzellenelements (6) zu sammeln;
wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4) in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter (18) eingerichtet ist;
wobei die thermische Energie dem Sammelbehälter (18) zuführbar ist, so dass mittels der thermischen Energie das Wasserkondensat verdampfbar und entkeimbar ist.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beladung eines aufladbaren Metallhydridspeicherelementes sowie ein System zur Versorgung eines Verbraucherelementes mit Energie in einem Flugzeug.
- Hintergrund der Erfindung
- In Verkehrsflugzeugen lösen viele Module neben ihrer ursprünglichen Funktion immer mehr sekundäre Aufgaben. So stellen beispielsweise Passagiersitze nicht nur einen hohen Sitzkomfort und Sicherheitsstandard bereit, sondern zusätzlich sekundäre Aufgaben, wie Kommunikation und Unterhaltung, teilweise sogar erhöhte Komfortfunktionen, wie elektrische Sitzverstellung oder Massagefunktionen.
- Um den Energiebedarf solcher Module, wie beispielsweise dieser modernen Passagiersitze, nachzukommen, kann jedes der Module eine auf einer Brennstoffzelle basierende Einrichtung enthalten, die für diese Vielzahl von Zusatzfunktionen elektrische Energie erzeugt. Mit einer Energieversorgung über eine Brennstoffzelle kann zudem die Atemluft des in diesem Sitzelement befindlichen Passagiers atemwegsnah befeuchtet werden.
- Zur Versorgung eines solchen Moduls bzw. eines Passagiersitzes mit elektrischer Energie mittels einer Brennstoffzelle muss diese ständig mit ihren Produkten, also Wasserstoff und Luftsauerstoff, versorgt werden. Dabei besteht die Möglichkeit einen zentralen Wasserstofftank in dem Flugzeug anzuordnen und über Verteilungsleitungen den Wasserstoff zu den Brennstoffzellen an den Modulen bzw. Sitzen bereitzustellen. Die Wasserstoffversorgungsleitungen zwischen dem zentralen Wasserstofftank und den einzelnen Brennstoffzellenelemente stehen dabei ständig unter Druck. Daher könnte an ihren Schnittstellen Undichtigkeiten und Risse entstehen, so dass Wasserstoff in die Kabine ausweichen könnte, welches zu einer Knallgasreaktion führen kann. Daher müssen die Wasserstoffleitungen beispielsweise doppelwandig mit einer Belüftung zwischen einem inneren und einem äußeren Rohr ausgeführt werden, um bei einer Leckage des inneren Rohres den austretenden Wasserstoff auszublasen.
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DE 11 2005 002 944 T5 beschreibt ein Brennstoffzellensystem, in dem Wasserstoff von einem Wasserstoffspeicherbehälter zu einer Brennstoffzelle geliefert wird. Dabei wird Wärme durch ein von der Brennstoffzelle während deren Betrieb erwärmtes Wärmemedium bedarfsgerecht an den Brennstoffspeicherbehälter geliefert, um so bei tiefen Umgebungstemperaturen ein Abnehmen eines Energieerzeugungswirkungsgrades der Brennstoffzelle aufgrund zu kalten zugeführten Wasserstoffs zu vermeiden. -
DE 103 17 123 A1 beschreibt eine Brennstoffzellenanordnung, bei der mit Hilfe einer Metallhydrid-Heizeinrichtung ein Kaltstartverhalten verbessert werden kann. - Um ein Modul bzw. einen Flugzeugsitz autonom mit einer hohen Flexibilität auszustatten, kann der Metallhydridspeicher als auswechselbare Kartusche ausgeführt werden und nahe der zu versorgenden Brennstoffzelle angeordnet werden. Diese Kartusche muss nach Verbrauch des darin enthaltenen Wasserstoffs ausgetauscht werden.
- Darstellung der Erfindung
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein autonomes Energieerzeugungssystem für ein Verbraucherelement in einem Flugzeug sowie eine Versorgung des Energieerzeugungssystems zu schaffen.
- Die Aufgabe wird durch ein System zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement in einem Flugzeug sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beladen des Systems in einem Flugzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein System zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement in einem Flugzeug geschaffen. Das System weist ein Verbraucherelement mit einem Brennstoffzellenelement und einem aufladbaren Hydridelement auf. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement ist eingerichtet, das Brennstoffzellenelement mit Wasserstoff zu versorgen, so dass Energie für das Verbraucherelement erzeugbar ist. Zudem ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement derart eingerichtet, dass dieses mit Wasserstoff aufladbar ist.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird eine Vorrichtung zur Beladung eines Systems zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement gemäß den oben beschriebenen Merkmalen in einem Flugzeug geschaffen. Die Vorrichtung weist dabei eine Wasserstoffleitung und eine Paneeleinrichtung mit einem Befüllventilelement auf. Die Wasserstoffversorgungsleitung ist eingerichtet ein aufladbares Metallhydridspeicherelement und das Befüllventilelement der Paneeleinrichtung zu verbinden. Das Befüllventilelement ist derart eingerichtet, dass in einem Beladezustand eine Wasserstoffquelle zur Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes anschließbar ist. Zudem ist die Wasserstoffleitung eingerichtet, dass in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes die Wasserstoffversorgungsleitung frei von Wasserstoff ausgebildet ist.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Beladen eines aufladbaren Metallhydridspeicherelementes in einem Flugzeug geschaffen. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement und ein Befüllventilelement einer Paneeleinrichtung werden mittels einer Wasserstoffversorgungsleitung verbunden. Dem Befüllventilelement wird in einem Beladezustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes eine Wasserstoffquelle zur Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes angeschlossen, wobei in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes die Wasserstoffversorgungsleitung frei von Wasserstoff bleibt.
- Unter dem Begriff „Betriebszustand" des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes wird der Zustand verstanden, indem das aufladbare Metallhydridspeicherelement Wasserstoff an das Brennstoffzellenelement abgibt oder der Zustand, in dem das Flugzeug in Betrieb ist, d. h. sich nicht zur Wartung am Boden befindet. Unter dem Begriff „Beladezustand" wird der Zustand verstanden, indem das aufladbare Metallhydridspeicherelement keinen Wasserstoff an das Brennstoffzellenelement abgibt oder indem das Flugzeug nicht in Betrieb ist.
- Bei einem aufladbaren Metallhydridspeicher wird der zu speichernde Wasserstoff in einem Metall oder einer Metalllegierung gelöst gespeichert. Be- und Entladevorgänge in Metallhydridspeichern sind immer Druck und Temperatur (p, T) geführte Sorptionsprozesse. Es bildet sich aus dem Metall und dem Wasserstoff eine physikalische Verbindung, das Metallhydrid. Bei Entladung des Metallhydridspeichers wird durch Desorption und mit einer Druckerniedrigung bzw. Dekompression und einer Wärmezufuhr der Wasserstoff wieder ausgetrieben und einem Verbraucherelement bereitgestellt werden. Bei Beladung des Metallhydridspeichers mit Wasserstoff wird durch Adsorption mit einer Druckerhöhung bzw. Kompression und einer Wärmeabfuhr der Wasserstoff eingelagert.
- Mit der vorliegenden Erfindung kann ein autonomes Verbraucherelement geschaffen werden, welches mittels einem Brennstoffzellenelement und einem aufladbaren Metallhydridspeicherelement autark mit Energie versorgt werden kann. Im Gegensatz zu einer Wasserstoffversorgung aus einem zentralen Wasserstofftank, bei dem ein komplexes Rohrleitungssystem den Wasserstoff zu den Brennstoffzellen befördert, kann ein Brennstoffzellensystem mit einem dezentralen aufladbaren Metallhydridspeicherelement ohne ein solches Rohrleitungssystem bereitgestellt werden. Dadurch können die Verbraucherelemente flexibel ihre Position verändern, ohne dass die Wasserstoffversorgung unterbrochen wird. Zudem müssen bei der zentralen Wasserstoffversorgung die Wasserstoffleitungen von dem zentralen Wasserstofftank mit dem Verbraucherelement durch die Kabine geführt werden und stehen ständig mit Wasserstoff gefüllt unter Druck, so dass an den Schnittstellen Undichtigkeiten entstehen können und im Fall eines Risses oder Bruches Wasserstoff in das Flugzeug entweichen könnte, so dass eine Knallgasbildung entstehen kann. Daher müssen die Wasserstoffversorgungsleitungen hohe Sicherheitsvorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise eine doppelwandige Rohrkonstruktion mit einem inneren und äußeren Rohr. Mit dem erfindungsgemäßen aufladbaren und dezentral angeordneten Metallhydridspeicherelement für die Brennstoffzellen müssen die Wasserstoffversorgungsleitungen nur während des Aufladevorgangs, d. h. für eine definierte Zeit unter Druck stehen. Zudem kann die Aufladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes unter kontrollierten Bedingungen, d. h. falls die Passagiere beispielsweise nicht an Bord sind, durchgeführt werden. Somit verringern sich die Sicherheitserfordernisse, so dass auf aufwendige Sicherheitsvorkehrungen verzichtet werden kann und dennoch ein Risiko für die Passagiere in einem Flugzeug vermindert wird. Zudem kann durch die Verringerung der Sicherheitsvorkehrungen ein längeres Wartungsintervall eingeführt und Gewicht eingespart werden.
- Mit der beschriebenen Vorrichtung zur Beladung eines Systems zur Erzeugung von Energie ist zudem eine Möglichkeit geschaffen, das aufladbare Metallhydridspeicherelement des Verbraucherelements aufzuladen. Die Wasserstoffversorgungsleitungen können dabei in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes frei von Wasserstoff bleiben. Die Wasserstoffversorgungsleitungen können gezielt in einem Beladezustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes mit Wasserstoff befüllt werden, um dieses aufzuladen. Der Beladezustand kann so eingeteilt werden, dass sich während der Beladung keine Passagiere oder sonstige Risikofaktoren an Bord des Flugzeugs befindet. Somit kann das Risiko während des Aufladens des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes reduziert, sowie die Lagerung von Wasserstoff an Bord eines Flugzeugs vereinfacht werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement des Systems derart eingerichtet, dass das aufladbare Metallhydridspeicherelement in einem Beladezustand thermische Energie abgibt. Es wird beispielsweise der Wasserstoff unter Druck dem aufladbaren Metallhydridspeicherelement zugeführt, so dass durch die Adsorption des Wasserstoffs thermische Energie entsteht. Diese thermische Energie kann beispielsweise für die Beheizung des Kabineninnenraums oder sonstigen Einrichtungen zugeführt werden, so dass eine verbesserte Energiebilanz erzeugt werden kann, ohne dass thermische Energie nutzlos abgegeben wird.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Systems weist dieses ferner einen Sammelbehälter auf. Der Sammelbehälter ist eingerichtet, ein Wasserkondensat des Brennstoffzellenelements zu sammeln. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement ist in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter eingerichtet. Die in dem Beladezustand erzeugte thermische Energie kann somit dem Sammelbehälter zugeführt werden, so dass mittels dieser thermischen Energie das Wasserstoffkondensat verdampfbar und entkeimbar ist. In der Brennstoffzelle kommt es zu einer Reaktion zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff, wobei diese beiden Edukte zu Wasser als Produkt reagieren. Aufgrund der exothermen Reaktion in der Brennstoffzelle entsteht Wärme, so dass das gebildete Wasser als Wasserdampf die Brennstoffzelle, insbesondere an der Kathodenseite der Brennstoffzelle, verlässt. Wird dieser Wasserdampf nicht gezielt abgeführt, so würde dieser Dampf auskondensieren und in die Brennstoffzelle zurücklaufen, wodurch bei längerem Betrieb in die Funktionstüchtigkeit eingeschränkt wird und die Brennstoffzelle schließlich sogar vollständig ausfallen kann. Mittels des Sammelbehälters kann dieses gebildete Kondensat aufgefangen werden und von Zeit zu Zeit abgelassen und entsorgt werden. Dieses Ablassen und Entsorgen kann allerdings zu einem erhöhten Wartungsaufwand führen. Mit der oben beschriebenen beispielhafte Ausführungsform kann dieses Wasserkondensat in einem Sammelbehälter gesammelt werden. Diesem Sammelbehälter ist die in dem Beladezustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes entstandene thermische Energie zuführbar. Aufgrund der Zuführung dieser thermischen Energie bzw. der Wärme kann das in dem Sammelbehälter gesammelte Wasserkondensat verdampft und/oder gleichzeitig entkeimt werden. Somit kann eine Entleerung des Sammelbehälters unnötig werden, wodurch die Wartungsintervalle vergrößert werden können. Zudem kann das verdampfte und entkeimte Wasserkondensat an ein Luftaufbereitungselement weitergegeben werden, so dass die Atemluft in der Kabine eines Flugzeugs mit dem verdampften Wasserkondensat befeuchtet werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Brennstoffzellenelement eingerichtet ist. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement ist eingerichtet, in einem Betriebszustand thermische Energie des Brennstoffzellenelements aufzunehmen, so dass das Brennstoffzellenelement kühlbar ist. In einem Betriebszustand des Systems gibt das aufladbare Metallhydridspeicherelement Wasserstoff an das Brennstoffzellenelement ab, um dieses zu betreiben. Dadurch desorbiert der gespeicherte Wasserstoff des aufladbaren Hydridelements, wodurch sich das aufladbare Metallhydridspeicherelement abkühlt. Aufgrund dieser Abkühlung kann das aufladbare Metallhydridspeicherelement thermische Energie bzw. Wärme des Brennstoffzellenelements aufnehmen, so dass dieses gleichzeitig gekühlt wird. Somit wird eine bessere Energiebilanz geschaffen und es kann zudem auf schwere und komplexe Kühlsysteme eines Brennstoffzellenelements verzichtet werden. Damit kann Gewicht und ein erhöhter Wartungsaufwand vermieden werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Systems ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement derart eingerichtet, dass dieses austauschbar an dem Verbraucherelement anbringbar ist. Somit kann das aufladbare Metallhydridspeicherelement einfach ausgetauscht werden, ohne dass vor Ort eine zeitbeanspruchende Wartung erforderlich ist. Dadurch kann der Wartungsaufwand des Systems verringert werden.
- In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Metallhydridspeicherelement integral mit dem Verbraucherelement ausgebildet. In dieser Ausführungsform kann ein in sich abgeschlossenes Modul mit dem aufladbaren Metallhydridspeicherelement der Brennstoffzelle und dem Verbraucherelement geschaffen werden, so dass dieses beispielsweise als ganzes austauschbar ist. Somit können beispielsweise defekte Systeme als ganzes ausgetauscht werden, so dass eine hohe Reparaturdauer verhindert werden kann. Zudem kann der wärmeleitende Kontakt verbessert werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Verbraucherelement aus einem Sitzelement. Ein Sitzelement mit einer Brennstoffzelle und einem aufladbaren Metallhydridspeicherelement gemäß des oben beschriebenen Systems kann autonom bzw. autark mit Strom bzw. Energie versorgt werden. Dadurch können die Sitzelemente in ihrer Konfiguration bzw. Sitzanordnung schnell geändert bzw. verschoben werden, ohne dass komplizierte Umrüstarbeiten, wie beispielsweise eine Änderung der Energieversorgung, notwendig ist. Dadurch reduziert sich der Zeitaufwand bei einer Sitzkonfigurationsänderung in einem Flugzeug, so dass die Flugzeuge schneller umgerüstet werden können. Zudem kann das Verbraucherelement beispielsweise aus der Gruppe bestehend aus Kücheneinrichtungen und Toiletteneinrichtungen ausgewählt sein.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung weist das Befüllventil eine Schnellkupplungseinrichtung auf, wobei die Schnellkupplungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass bei Anschluss der Wasserstoffquelle ein Wasserstoffdurchfluss bereitstellbar ist und dass bei Trennung der Wasserstoffquelle der Wasserstoffdurchfluss abstellbar ist. Somit kann zügig die Wasserstoffquelle an das Befüllventil angeschlossen werden und ohne zusätzliche Einstellungen ein Wasserstoffdurchfluss bereitgestellt werden. Aufwändige Einstellungen vor dem Befüllen des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes sind somit nicht nötig, so dass ein Wasserstoffdurchfluss äußerst zügig bereitstellbar ist.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung weist diese ferner eine Schnittstelle auf, welche zwischen einem Innenbereich des Flugzeugs und einem Außenbereich des Flugzeugs angeordnet ist. Diese Schnittstelle kann beispielsweise in der Flugzeughaut des Flugzeugs angeordnet sein, so dass der Innenbereich den gesamten Innenraum des Flugzeugs darstellt und der Außenbereich die von der Flugzeughaut abgetrennte Umgebung des Flugzeugs darstellt. Die Paneeleinrichtung ist dabei an der Schnittstelle eingerichtet, so dass die Wasserstoffquelle seitens des Außenbereichs an dem Befüllventil anschließbar ist. Somit kann die Wasserstoffquelle von außen an dem Paneel angeschlossen werden, ohne dass die Wasserstoffquelle an Bord des Flugzeugs gebracht werden muss. Dadurch besteht die Möglichkeit, beispielsweise während einer Turn-Around-Phase des Flugzeugs, d. h. zwischen der Lande- und Startphase des Flugzeugs, das aufladbare Metallhydridspeicherelement zügig von außen mit Wasserstoff zu befüllen.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Wasserstoffversorgungsleitung ein Entlüftungsventilelement und die Paneeleinrichtung ein Belüftungsventilelement mit einem Luftanschluss auf. Das Entlüftungsventilelement ist eingerichtet, in einem geöffneten Zustand mittels des Luftanschlusses Luft in die Wasserstoffversorgungsleitung einzuleiten und das Belüftungsventilelement ist eingerichtet, in einem geöffneten Zustand die Luft aus der Wasserstoffversorgungsleitung abzugeben. Damit besteht die Möglichkeit, nach einem Beladevorgang des Metallhydridspeicherelementes die Wasserstoffversorgungsleitungen zwischen dem Paneelelement und dem aufladbaren Metallhydridspeicherelement von dem Wasserstoff zu säubern. In dem Belüftungsventilelement kann dabei soviel Luft eingeleitet werden, bis sich kein Wasserstoff mehr in der Wasserstoffversorgungsleitung befindet. Der sich noch in der Wasserstoffversorgungsleitung befindende Wasserstoff wird durch das geöffnete Entlüftungsventilelement ausgeblasen. Somit kann sichergestellt werden, dass nach einem Aufladevorgang die Wasserstoffversorgungsleitungen frei von Wasserstoff sind, so dass das Risiko einer Knallgasreaktion in einer Wasserstoffversorgungsleitung, beispielsweise während einer Flugphase des Flugzeugs, verhindert werden kann. Somit kann die Sicherheit an Bord eines Flugzeugs erhöht werden.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Steuereinheit auf, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, das Entlüftungsventilelement, das Belüftungsventilelement sowie das Befüllventilelement zu steuern. Somit müssen die einzelnen Ventilelemente nicht manuell geöffnet und geschlossen werden, sondern können zentral durch eine Steuereinheit geöffnet bzw. verschlossen werden. Die Steuereinheit kann somit den gesamten Befüllvorgang steuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit nach Anschluss aller Befüllschläuche, d. h. nach Anschluss der Wasserstoffquelle an das Befüllventilelement und nach Anschluss einer Luftquelle an den Luftanschluss des Belüftungsventilelements, zunächst die Wasserstoffversorgungsleitung entlüften, indem die Steuereinheit das Befüllventilelement sowie das Entlüftungsventilelement öffnet. Damit strömt Wasserstoff in die Wasserstoffversorgungsleitung und verdrängt die darin befindliche Luft. Nach einem definierten Zeitintervall oder nach Messung der Wasserstoffkonzentration in der Wasserstoffversorgungsleitung mittels Sensoren, schließt die Steuereinheit das Entlüftungsventilelement, so dass sich der Druck des in der Leitung befindenden Wasserstoffs erhöht. Aufgrund des anstehenden Drucks beginnt sich der aufladbare Metallhydridspeicher zu füllen, bis dieser vollständig mit Wasserstoff aufgeladen ist. Nach einem definierten Zeitintervall ist sichergestellt, dass alle Metallhydridspeicher gefüllt sind, so dass das Wasserstoffbefüllventil geschlossen wird. Danach kann durch Öffnen des Entlüftungsventilelements und des Belüftungsventilelements der verbleibende Wasserstoff in der Wasserstoffversorgungsleitung mit Luft ausgeblasen werden. Dieser Beladevorgang kann die Steuereinheit automatisch und selbstständig steuern, so dass eine zügige und sichere Aufladung der aufladbaren Metallhydridspeicher bereitgestellt werden kann.
- Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist die Wasserstoffversorgungsleitung derart eingerichtet, dass eine Mehrzahl von aufladbaren Metallhydridspeicherelementen mit dem Befüllventilelement der Paneeleinrichtung verbunden werden kann. Somit besteht die Möglichkeit mit einem Wasserstoffanschluss an der Paneeleinrichtung eine Mehrzahl von aufladbaren Metallhydridspeicherelementen aufzuladen. Somit können in einem Beladevorgang die gesamten sich im Flugzeug befindenden Hydridspeicherelemente aufgeladen werden, so dass der Aufladevorgang zügig umgesetzt werden kann.
- Die Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Systems gelten auch für das Verfahren und umgekehrt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des Systems mit einem auswechselbaren Metallhydridspeicherelement; -
2 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, in der das Metallhydridspeicherelement in das System integriert dargestellt ist; -
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des Systems, in der das Metallhydridspeicherelement und der Sammelbehälter direkt in einer Brennstoffzelle integriert sind; und -
4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Vorrichtung zur Beladung des Systems mit Wasserstoff. - Detaillierte Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
- Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
-
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Systems zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement20 in einem Flugzeug.1 zeigt ein Brennstoffzellenelement6 und ein aufladbares Metallhydridspeicherelement4 . Das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 ist eingerichtet, das Brennstoffzellenelement6 mit Wasserstoff zu versorgen. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 ist dabei derart eingerichtet, dass dieses mit Wasserstoff aufladbar ist. - Ferner zeigt
1 eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, in der das auswechselbare Metallhydridspeicherelement4 und einem Sammelbehälter18 in einem separaten Bauteil bzw. einem Trägermodul19 angeordnet sind. Das Trägermodul19 ist dabei an dem Brennstoffzellenelement6 angeordnet bzw. angeflanscht, so dass diese in einem wärmeleitenden Kontakt stehen. Ferner ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 über eine Kupplung und ein Rückschlagventil mit einer Wasserstoffversorgungsleitung verbunden, so dass das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 mit Wasserstoff befüllt werden kann. - Ein Regelventil
5 mit einer Kupplung3 kann derart durch eine in dem System angeordnete Brennstoffzellensteuerung11 geregelt werden, dass entweder Wasserstoff von der Wasserstoffversorgungsleitung1 in das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 geleitet werden kann oder dass Wasserstoff von dem aufladbaren Metallhydridspeicherelement4 zu der Brennstoffzelle6 geleitet werden kann. - Die erzeugte elektrische Energie des Brennstoffzellenelements
6 kann zu einem Spannungsumsetzer9 geleitet werden, so dass an einem Ausgang10 eine geregelte Gleichspannung entnehmbar ist. Zudem kann die erzeugte elektrische Energie einen Motor8 versorgen, welcher einen Ventilator7 antreibt. Durch den Ventilator7 kann eine Kathodenzuluft geregelt werden, um das Brennstoffzellenelement mit Sauerstoff bzw. Umgebungsluft zu versorgen. - Ferner kann die Kathodenabluft, welche hohe Anteile verdampften Wassers enthält, über ein Rückschlagventil
12 in den Sammelbehälter18 geführt werden, indem die feuchte Kathodenabluft auskondensiert. Mittels der beim Aufladen des Metallhydridspeicherelementes4 gebildeten thermischen Energie kann das Kondensat in dem Sammelbehälter18 verdampft und entkeimt werden und entweder über einen Kondensatablass abgeführt oder über eine Atemwegszuleitung16 befeuchtete Luft15 bereitgestellt werden. Das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 steht dabei in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter18 und dem Brennstoffzellenelement6 . - Befindet sich ein Flugzeug am Boden in einer Wartungsphase, kann der aufladbare Metallhydridspeicher
4 über die Wasserstoffversorgungsleitung1 mit Wasserstoff versorgt werden. Dabei wird das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 aufgefüllt, wobei dieses sich erwärmt. Der thermische Arbeitsbereich kann dabei so gewählt werden, dass sich das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 ausreichend erwärmt, um das im Sammelbehälter18 befindliche Wasser zu verdampfen, jedoch nicht so warm, dass es zu einer Beladung des Brennstoffzellenelements6 führt. In der Ausführungsform der1 ist das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 auswechselbar angeordnet, so dass der Wasserstoffbedarf der Brennstoffzelle6 zudem durch Austausch des leeren aufladbaren Metallhydridspeicherelementes4 bereitgestellt werden kann. -
2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Systems, indem das aufladbare Metallhydridspeicherelement4a in dem separaten Bauteil19 einstückig bzw. integriert angeordnet ist. Somit kann eine platzsparendere und kompaktere Bauform geschaffen werden, welche sich durch vereinfachte Anschlüsse und bessere thermische Übergänge auszeichnet. So kann beispielsweise die Kupplung3 und das Rückschlagventil2 platzsparender und vereinfachter ausgeführt werden. Eine Befüllung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes4 erfolgt über die Wasserstoffversorgungsleitung1 . Das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 steht dabei in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter18 und dem Brennstoffzellenelement6 . -
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, in der das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 und der Sammelbehälter18 integral und einstückig in einer Endplatte19a des Brennstoffzellensystems6 angeordnet bzw. integriert ist. Die Endplatte19a ist dabei ein Teil der Brennstoffzelle6 . Diese beispielhafte Ausführungsform bietet eine weitere Vereinfachung der Beladung und eine weitere Verbesserung der thermischen Übergänge zwischen dem aufladbaren Metallhydridspeicherelement4 zu dem Sammelbehälter18 und dem Brennstoffzellenelement6 . Somit sind ebenfalls weitere Gewichtsreduzierungen möglich. Zudem lässt sich das aufladbare Metallhydridspeicherelement4b derart integrieren, dass dieses von der Endplatte19a in das Brennstoffzellenelement6 hineinragt und somit aufgrund der verbesserten thermischen Wärmeleitung das Brennstoffzellenelement6 beispielsweise von innen heraus kühlen kann. Die Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes4 erfolgt ebenfalls durch die Wasserstoffversorgungsleitung1 . Das aufladbare Metallhydridspeicherelement4 steht dabei in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter18 und dem Brennstoffzellenelement6 . -
4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Beladung eines Systems zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement. Die Vorrichtung weist dabei eine Wasserstoffversorgungsleitung1 und eine Paneeleinrichtung31 mit einem Befüllventilelement29 auf. Die Wasserstoffversorgungsleitung1 ist dabei derart eingerichtet, dass ein aufladbares Metallhydridspeicherelement des Verbraucherelements20 und das Befüllventilelement29 der Paneeleinrichtung31 verbunden werden kann. Das Befüllventilelement29 ist dabei derart eingerichtet, dass in einem Beladezustand eine Wasserstoffquelle über einen Wasserstoffanschluss21 zur Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes4 anschließbar ist. Zudem ist die Wasserstoffversorgungsleitung1 eingerichtet, dass in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes4 die Wasserstoffversorgungsleitung1 frei von Wasserstoff ausgebildet ist. - Ferner zeigt
4 , dass das Paneel31 neben dem Befüllventilelement29 ein Belüftungsventil30 mit einem Luftanschluss23 aufweisen kann und die Wasserstoffversorgungsleitung1 zudem ein Entlüftungsventilelement28 mit beispielsweise einem Entlüftungsanschluss22 aufweist. Die Wasserstoffversorgungsleitung1 verbindet zudem mehrere Verbraucherelemente20 , wobei jedes der Verbraucherelemente20 einen aufladbaren Metallhydridspeicher4 aufweist. - Zur Befüllung der aufladbaren Hydridspeicherelemente
4 der Verbraucherelemente20 kann zunächst die Wasserstoffversorgungsleitung1 von Luft entlüftet werden. Daher kann zunächst an einen Wasserstoffanschluss21 des Befüllventilelements29 eine Wasserstoffquelle angeschlossen werden. Über das Belüftungsventilelement30 kann Druckluft angeschlossen werden. Vor Beginn des Beladevorgangs der aufladbaren Hydridspeicherelemente4 mit Wasserstoff kann die Wasserstoffversorgungsleitung1 zunächst entlüftet werden. Dabei wird nach Anschluss der Luftquelle und der Wasserstoffquelle das Entlüftungsventilelement28 und das Befüllventilelement29 geöffnet. Somit strömt Wasserstoff in die Wasserstoffversorgungsleitung1 und verdrängt die darin befindliche Luft. Nach einem definierten Zeitintervall kann das Belüftungsventil30 geschlossen werden, so dass sich ein Druck aufbaut. Durch den anstehenden Druck des Wasserstoffs in der Wasserstoffversorgungsleitung1 beginnen sich die aufladbaren Metallhydridspeicher4 zu füllen und gleichzeitig zu erwärmen. Durch diese Erwärmung können, wie oben beschrieben, die Sammelbehälter18 erwärmt werden, so dass diese ausgedampft werden können. Nach einem definierten Zeitintervall ist sichergestellt, dass alle aufladbaren Hydridspeicherelemente4 gefüllt und die Sammelbehälter18 entleert sind und die Atemluftzuführung durch das Ausdampfen keimfrei ist. - Am Ende des Beladevorgangs wird das Befüllventilelement
29 geschlossen. Aus Sicherheitsgründen kann nun die Wasserstoffversorgungsleitung1 entlüftet werden, so dass diese frei von Wasserstoff ist. Dabei wird das Entlüftungsventilelement28 geöffnet und Luft durch das Belüftungsventil30 eingebracht. Ist nach einem gewissen Zeitintervall oder nach Messung der Wasserstoffkonzentration in den Wasserstoffversorgungsleitungen1 das System frei von Wasserstoff, werden alle Ventile geschlossen und die Versorgungsschläuche entkoppelt. - Das Öffnen und Schließen der Belüftungsventilelemente
30 , der Entlüftungsventilelemente28 sowie dem Befüllventilelement29 kann mittels einer Steuereinheit24 gesteuert werden. Somit entfallt die manuelle Regelung der Ventile28 ,29 ,30 . Ferner kann durch die automatische Steuerung die Sicherheit der Beladevorrichtung erhöht werden. - Ferner zeigt
4 einen Außenbereich26 und einen Innenbereich27 . Der Außenbereich26 und der Innenbereich27 bilden eine Schnittstelle, an der die Paneeleinrichtung31 angeordnet werden kann. Somit können seitens des Außenbereichs26 die Versorgungsleitungen der Luft sowie des Wasserstoffs angeschlossen werden. Die am Flugzeug angeordnete Steuereinheit24 kann ferner einen Anschluss25 aufweisen, an dem ein externer Steuerterminal anschließbar ist. Damit besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass ein Wasserstofftankwagen zu dem sich am Boden befindlichem Flugzeug fährt und den Beladevorgang von außen steuert. Dazu kann mittels des externen Steueranschlusses25 die Steuereinheit24 angesteuert werden, so dass die Ventilelemente28 ,29 ,30 seitens des Außenbereichs26 steuerbar sind. - Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüche sind nicht als Einschränkung anzusehen.
-
- 1
- Wasserstoffversorgungsleitung
- 2
- Rückschlagventil
- 3
- Kupplung
- 4, 4a, 4b
- aufladbares Metallhydridspeicherelement
- 5
- Regelventil
- 6
- Brennstoffzellenelement
- 7
- Ventilation
- 8
- Motor
- 9
- Spannungsumsetzer
- 10
- Ausgang für geregelte Gleichspannung
- 11
- Brennstoffzellensteuerung
- 12
- Rückschlagventil
- 13
- Luftbefeuchtungsleitung
- 14
- temporäre Wasserstoffversorgung
- 15
- befeuchtete Atemluft
- 16
- Luftleitung
- 17
- Kondensatablass
- 18
- Sammelbehälter
- 19
- Trägermodul
- 19a
- Endplatte
- 20
- Verbraucherelement
- 21
- Wasserstoffanschluss
- 22
- Entlüftungsanschluss
- 23
- Luftanschluss
- 24
- Steuereinheit
- 25
- externer Steueranschluss
- 26
- Außenbereich
- 27
- Innenbereich
- 28
- Entlüftungsventilelement
- 29
- Befüllventilelement
- 30
- Belüftungsventilelement
- 31
- Paneeleinrichtung
Claims (12)
- System zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement in einem Flugzeug, wobei das System aufweist: das Verbraucherelement (
20 ) mit einem Brennstoffzellenelement (6 ) und einem aufladbaren Metallhydridspeicherelement (4 ); wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4 ) eingerichtet ist, das Brennstoffzellenelement (6 ) mit Wasserstoff zu versorgen, so dass Energie für das Verbraucherelement (20 ) erzeugbar ist; und wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4 ) derart eingerichtet ist, dass dieses mit Wasserstoff aufladbar ist, wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4 ) eingerichtet ist, in einem Beladezustand thermische Energie abzugeben, wobei das System ferner einen Sammelbehälter (18 ) aufweist; wobei der Sammelbehälter (18 ) eingerichtet ist, ein Wasserkondensat des Brennstoffzellenelements (6 ) zu sammeln; wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4 ) in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Sammelbehälter (18 ) eingerichtet ist; wobei die thermische Energie dem Sammelbehälter (18 ) zuführbar ist, so dass mittels der thermischen Energie das Wasserkondensat verdampfbar und entkeimbar ist. - System nach Anspruch 1; wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (
4 ) in einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Brennstoffzellenelement (6 ) eingerichtet ist; wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (4 ) eingerichtet ist, in einem Betriebszustand thermische Energie des Brennstoffzellenelementes (6 ) aufzunehmen, so dass das Brennstoffzellenelement (6 ) kühlbar ist. - System nach einem der Ansprüche 1 bis 2; wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (
4 ) derart eingerichtet ist, dass dieses austauschbar an dem Verbraucherelement (20 ) anbringbar ist. - System nach einem der Ansprüche 1 bis 2; wobei das aufladbare Metallhydridspeicherelement (
4 ) integral mit dem Verbraucherelement (20 ) ausgebildet ist. - System nach einem der Ansprüche 1 bis 4; wobei das Verbraucherelement (
20 ) aus einem Sitzelement besteht. - Vorrichtung zur Beladung eines Systems zur Erzeugung von Energie für ein Verbraucherelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Flugzeug, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Wasserstoffversorgungsleitung (
1 ); und eine Paneeleinrichtung (31 ) mit einem Befüllventilelement (29 ); wobei die Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) eingerichtet ist, ein aufladbares Metallhydridspeicherelement (4 ) und das Befüllventilelement (29 ) der Paneeleinrichtung (31 ) zu verbinden; wobei das Befüllventilelement (31 ) derart eingerichtet ist, dass in einem Beladezustand eine Wasserstoffquelle zur Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes (4 ) anschließbar ist; und wobei die Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) derart eingerichtet ist, dass in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes (4 ) die Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) frei von Wasserstoff ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6; wobei das Befüllventilelement (
29 ) eine Schnellkupplungseinrichtung aufweist; wobei die Schnellkupplungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass bei Anschluss der Wasserstoffquelle ein Wasserstoffdurchfluss (14 ) bereitstellbar ist und dass bei Trennung der Wasserstoffquelle der Wasserstoffdurchfluss (14 ) abstellbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, ferner aufweisend: eine Schnittstelle, welche zwischen einem Innenbereich (
27 ) des Flugzeugs und einem Außenbereich (26 ) des Flugzeugs angeordnet ist; wobei die Paneeleinrichtung (31 ) an der Schnittstelle derart eingerichtet ist, dass die Wasserstoffquelle seitens des Außenbereichs (26 ) an dem Befüllventilelement (29 ) anschließbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Wasserstoffversorgungsleitung (
1 ) ein Entlüftungsventilelement (28 ) aufweist; wobei die Paneeleinrichtung (31 ) ein Belüftungsventilelement (30 ) mit einem Luftanschluss aufweist; wobei das Entlüftungsventilelement (28 ) eingerichtet ist, in einem geöffneten Zustand mittels des Luftanschlusses Luft in die Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) einzuleiten; und wobei das Belüftungsventilelement (30 ) eingerichtet ist, in einem geöffneten Zustand die Luft aus der Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) abzugeben. - Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner aufweisend: eine Steuereinheit (
24 ); wobei die Steuereinheit (24 ) eingerichtet ist, das Entlüftungsventilelement (28 ), das Belüftungsventilelement (30 ) und das Befüllventilelement (29 ) zu steuern. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10; wobei die Wasserstoffversorgungsleitung (
1 ) eingerichtet ist, eine Mehrzahl von aufladbaren Metallhydridspeicherelementen (4 ) und das Befüllventilelement (29 ) zu verbinden. - Verfahren zum Beladen eines aufladbaren Metallhydridspeicherelementes in einem Flugzeug, wobei das Verfahren aufweist: Verbinden des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes (
4 ) und eines Befüllventilelements (29 ) einer Paneeleinrichtung (31 ) mittels einer Wasserstoffversorgungsleitung (1 ); wobei dem Befüllventilelement (29 ) in einem Beladezustand eine Wasserstoffquelle zur Beladung des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes (4 ) angeschlossen wird; wobei die Wasserstoffversorgungsleitung (1 ) in einem Betriebszustand des aufladbaren Metallhydridspeicherelementes (4 ) frei von Wasserstoff bleibt.
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US8232670B2 (en) * | 2009-01-30 | 2012-07-31 | The Boeing Company | Localized utility power system for aircraft |
DE102009001366B4 (de) * | 2009-03-06 | 2014-07-03 | Airbus Operations Gmbh | System zum Bereitstellen von Funktionen für einen Passagier |
US8657227B1 (en) | 2009-09-11 | 2014-02-25 | The Boeing Company | Independent power generation in aircraft |
DE102011012803B4 (de) * | 2011-03-02 | 2015-02-12 | Diehl Aerospace Gmbh | Bordversorgungssystem mit einer Brennstoffzelleneinheit, zum Einsatz in einem Flugzeug |
US8738268B2 (en) | 2011-03-10 | 2014-05-27 | The Boeing Company | Vehicle electrical power management and distribution |
CN104245502B (zh) | 2012-03-13 | 2017-05-17 | 戴森航空宇宙集团有限公司 | 具有分配系统的货舱餐饮容器 |
EP2825455B1 (de) | 2012-03-13 | 2018-07-04 | Driessen Aerospace Group N.V. | Autonomes wagensystem |
US9963240B2 (en) | 2012-03-13 | 2018-05-08 | Driessen Aerospace Group N.V. | Power management for galley with fuel cell |
EP2828152B1 (de) | 2012-03-19 | 2017-08-02 | MAG Aerospace Industries, LLC | Durch ein brennstoffzellensystem getriebene toilette |
US20150008706A1 (en) * | 2012-03-19 | 2015-01-08 | Zodiac Seats France | Vehicle seat powered by fuel cell |
US20130320136A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | General Electric Company | System and method for providing electrical power |
WO2013144934A2 (en) * | 2012-06-25 | 2013-10-03 | Zodiac Seats France | Removable fuel cell components for passenger seat |
CA2898082C (en) | 2013-01-15 | 2021-05-04 | Zodiac Aerotechnics | Aircraft energy management system for multi functional fuel cells |
EP3940833A1 (de) | 2014-12-09 | 2022-01-19 | Zodiac Aerotechnics | Autonomes flugzeugbrennstoffzellensystem |
US10717542B2 (en) | 2015-01-22 | 2020-07-21 | Zodiac Aerotechnics | Aircraft fuel cell heat usages |
BR112017015358A2 (pt) * | 2015-01-22 | 2018-01-16 | Zodiac Aerotechnics | dispositivos de célula de combustível para prevenção de incêndio a bordo de uma aeronave |
EP4238158A1 (de) * | 2021-01-15 | 2023-09-06 | FCP Fuel Cell Powertrain GmbH | Brennstoffzellensystem und integrierte rückwandplatine für brennstoffzellenmodule |
FR3140483A1 (fr) * | 2022-09-30 | 2024-04-05 | Airbus Helicopters | Générateur d’énergie électrique muni d’un système de régulation de température coopérant avec une pile à combustible, et aéronef |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10317123A1 (de) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Daimlerchrysler Ag | Brennstoffzellenkaltstart mit Metallhydriden |
DE112005002944T5 (de) * | 2004-12-24 | 2007-11-08 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya | Brennstoffzellensystem |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4211537A (en) * | 1978-07-24 | 1980-07-08 | Teitel Robert J | Hydrogen supply method |
TW499778B (en) * | 2001-04-16 | 2002-08-21 | Asia Pacific Fuel Cell Tech | Generating system for a fuel cell, and heat waste recirculating and cooling system of the generating system |
AUPR737401A0 (en) * | 2001-08-30 | 2001-09-20 | Technological Resources Pty Limited | Method and apparatus for generating hydrogen gas |
US7163263B1 (en) * | 2002-07-25 | 2007-01-16 | Herman Miller, Inc. | Office components, seating structures, methods of using seating structures, and systems of seating structures |
US6918430B2 (en) * | 2002-08-14 | 2005-07-19 | Texaco Ovonic Hydrogen Systems Llc | Onboard hydrogen storage unit with heat transfer system for use in a hydrogen powered vehicle |
DE10360303B4 (de) * | 2003-12-20 | 2007-11-22 | Airbus Deutschland Gmbh | Heizsystem für den Einsatz in Bordküchen von Verkehrsmitteln sowie ein Verfahren zur Erwärmung von Nahrungsmitteln an Bord von Verkehrsmitteln, insbesondere Luftfahrzeugen |
-
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-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10317123A1 (de) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Daimlerchrysler Ag | Brennstoffzellenkaltstart mit Metallhydriden |
DE112005002944T5 (de) * | 2004-12-24 | 2007-11-08 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya | Brennstoffzellensystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8034495B2 (en) | 2011-10-11 |
DE102006037054A1 (de) | 2008-02-21 |
US20080038597A1 (en) | 2008-02-14 |
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