DE102008024219A1

DE102008024219A1 - Vorrichtung zum Erwärmen einer Reinigungsflüssigkeit

Info

Publication number: DE102008024219A1
Application number: DE102008024219A
Authority: DE
Inventors: Noureddine Khelifa
Original assignee: Enerday GmbH
Current assignee: Enerday GmbH
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2009-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem (20) zur Bereitstellung von Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung (14) eines Fahrzeugs (10). Außerdem betrifft die Erfindung eine Temperierungsvorrichtung (14) für ein Fahrzeug (10), umfassend ein Brennstoffzellensystem (20). Das Brennstoffzellensystem (20) beziehungsweise die Temperierungsvorrichtung (14) ist dafür vorbereitet, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer aufgewärmten Reinigungsflüssigkeit. Die Reinigungsflüssigkeit wird mittels einer Abwärme eines Brennstoffzellensystems (20) erhitzt, das dazu vorgesehen ist, Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung (14) eines Fahrzeugs (10) bereitzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem zur Bereitstellung von Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung eines Fahrzeugs. Die Temperierungsvorrichtung kann beispielsweise eine Standheizung oder eine Klimaanlage sein.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Temperierungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein Brennstoffzellensystem umfasst.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer aufgewärmten Reinigungsflüssigkeit. Im Folgenden haben die Begriffe Aufwärmen, Aufheizen und Erhitzen dieselbe Bedeutung.
Reinigungsflüssigkeiten, wie Scheibenwischerwasser, weisen typischerweise bei niedrigen Temperaturen (beispielsweise im Bereich von 5°C) nur eine geringe Lösungskraft gegen auf Fahrzeugoberflächen anhaftenden Schmutz und Eisbelag auf. Bei höheren Temperaturen (von beispielsweise 40°C) hingegen zeigen Reinigungsflüssigkeiten eine deutlich höhere Lösungskraft. Zwar beschreibt die DE 93 03 446 U1 eine Vorrichtung zur Aufwärmung von Scheibenwischwasser. Jedoch funktioniert diese Vorrichtung ausgerechnet dann nicht, wenn eine Aufwärmung des Scheibenwischwassers den vergleichsweise größten Anwendungsnutzen bieten würde, nämlich bei Inbetriebnahme eines Fahrzeugs mit abgekühltem Motorkühlmittel und vereister Windschutzscheibe. Die DE 25 55 841 A1 schlägt vor, Scheibenwischerwasser mittels einer elektrischen Heizung aufzuheizen. Hierbei wurde der Vorteil einer ständigen Einsatzbereitschaft der Scheibenwischwasserbeheizung mit einem anderen Nachteil erkauft. Das Aufheizen des Scheibenwischwassers mittels elektrischer Energie erhöht nämlich indirekt den Verbrauch an Primärenergie. Denn elektrische Energie wird in Fahrzeugen üblicherweise mittels eines elektrischen Generators aus mechanischer Energie gewonnen, welche mittels einer Welle von einer Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs zum elektrischen Generator übertragen wird. Diese Entnahme mechanischer Energie aus der Verbrennungskraftmaschine erhöht den Verbrauch an Primärenergie, beispielsweise an Diesel oder Benzin. Die zu reinigende Fahrzeugoberfläche kann eine Glasoberfläche sein, insbesondere eine Oberfläche einer Fensterscheibe, eine Oberfläche eines Beleuchtungskörpers oder eines Sensors.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den indirekten Verbrauch an Primärenergie für die Aufwärmung einer Reinigungsflüssigkeit zu verringern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung baut auf einem gattungsgemäßen Brennstoffzellensystem dadurch auf, dass es dazu vorbereitet ist, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen. Da beim Betrieb eines gattungsgemäßen Brennstoffzellensystems, beispielsweise zum Versorgen einer Standheizung oder Klimaanlage mit elektrischer Energie, überschüssige Prozesswärme anfällt, die typischerweise als Abwärme in eine Umgebung des Fahrzeugs abgeleitet wird, wird durch Verwendung dieser Abwärme zur Erhitzung der Reinigungsflüssigkeit kein zusätzlicher Verbrauch an Primärenergie verursacht.
Außerdem baut die Erfindung auf einer gattungsgemäßen Temperierungsvorrichtung für ein Fahrzeug dadurch auf, dass die Temperierungsvorrichtung dazu vorbereitet ist, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen.
Des Weiteren baut die Erfindung auf einem gattungsgemäßen Fahrzeug dadurch auf, dass das Fahrzeug ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem und/oder eine erfindungsgemäße Temperierungsvorrichtung umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reinigungsflüssigkeit dazu vorgesehen, einen Reinigungsvorgang als Lösungsmittel zu unterstützen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reinigungsflüssigkeit dazu vorgesehen, eine Reinigungsvorrichtung aufzuheizen, um sie zu enteisen. Beispielsweise kann ein Scheibenwischerarm einen rohrförmigen Kanal zwecks Durchströmung mit einer erhitzten Flüssigkeit aufweisen, um ein Vereisen der Scheibenwischer zu verhindern und/oder ein Enteisen derselben zu beschleunigen. Auch für den Fall, dass diese Flüssigkeit ausschließlich einem Wärmetransport dient, wird sie hier – der Einfachheit halber – ebenfalls als Reinigungsflüssigkeit bezeichnet, da thermisches Enteisen auch eine Art von Reinigungsvorgang darstellt. Eine solche Anordnung weist vorzugsweise eine Reinigungsmittel-Rücklaufleitung auf, die die Reinigungsflüssigkeit von der Reinigungsvorrichtung zu dem ersten Wärmetauscher zurückführt, um eine Zirkulation der Reinigungsflüssigkeit zu ermöglichen und ein Einfrieren der Reinigungsflüssigkeit zu vermeiden.
Außerdem ist eine Ausführungsform vorteilhaft, in der die Reinigungsflüssigkeit zumindest teilweise von der Vorrichtung mittels eines Filterprozesses aus einer Vorläuferflüs sigkeit gewonnen wird. Beispielsweise kann ein Reformer eines Brennstoffzellensystems alkoholartige chemische Verbindungen erzeugen, die grundsätzlich als Zusatz für ein Scheibenwischwasser geeignet sind.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird die Reinigungsflüssigkeit zumindest teilweise von der Vorrichtung mittels Kondensation, insbesondere mittels Kondensation von Umgebungsluft oder von Luft aus einem Fahrgast- oder Frachtraum, gewonnen. Beispielsweise können die alkoholartigen chemischen Verbindungen mittels eines Destillationsverfahrens aus einem Stoffgemisch herausgefiltert werden.
Eine weitere ebenfalls bevorzugte Ausführungsform umfasst einen Behälter zur Aufbewahrung der Reinigungsflüssigkeit, so dass sie bei Reinigungsbedarf unmittelbar und in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Vorzugsweise umfassen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen einen Wärmetauscher zur Erhitzung der Reinigungsflüssigkeit, damit eine leistungsfähige und schnelle Erhitzung der Reinigungsflüssigkeit erfolgen kann.
Die Erfindung baut auf einem gattungsgemäßen Verfahren zum Bereitstellen einer aufgewärmten Reinigungsflüssigkeit dadurch auf, dass das Erhitzen der Reinigungsflüssigkeit mittels einer Abwärme eines Brennstoffzellensystems erfolgt, das dazu vorgesehen ist, Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeug, das ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem aufweist;
2 ein Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf umfasst;
3 ein Blockschaltbild einer dritten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem mit einem offenen Kühlmittelkreislauf umfasst;
4 ein Blockschaltbild einer vierten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem mit einem offenen Kühlmittelkreislauf umfasst; und
5 ein Blockschaltbild einer fünften erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf umfasst.
Im Folgenden werden Merkmale der in den Figuren dargestellten Anordnung beschrieben, welche in einer gemeinsamen Ausführungsform verwirklicht sein können.
Das in 1 gezeigte Fahrzeug 10 umfasst ein Ergänzungsaggregat 12, das auch als Hilfsaggregat oder als Auxiliary Power Unit (APU) bezeichnet werden kann. Das Ergänzungsaggregat 12 umfasst Teile einer Temperierungsvorrichtung 14 zur Beeinflussung der Lufttemperatur in einem Fahrgastinnenraum 16 und/oder in einem Frachtraum 18 des Fahrzeugs 10. Außerdem umfasst das Ergänzungsaggregat 12 ein Brennstoffzellensystem 20, einen ersten Wärmetauscher 22 und einen Reinigungsflüssigkeitsbehälter 24. Das Brennstoffzellensystem enthält vorzugsweise einen Reformer, einen Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel mit Festoxidbrennstoffzellen (Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)) und einen Nachbrenner. In dem Ergänzungsaggregat 12 – oder an einem anderen Ort im Fahrzeug 10 – ist eine Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 angeordnet. Die Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 ist vorzugsweise mit elektrischer Energie betreibbar und kann dazu über ein in der Figur nicht dargestelltes Schaltelement an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 10 mit einer Stromquelle 20 des Fahrzeugs 10 verbunden werden. Vorzugsweise wird hierfür ein elektrischer Stromversorgungsausgang des Brennstoffzellensystems 20 benutzt. Sobald die Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 mit der Stromquelle 20 verbunden ist, saugt die Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 Reinigungsflüssigkeit aus dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 24 über eine zwischen dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 24 und der Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 angeordnete Ansaugleitung 28 an. Außerdem presst die Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 so angesaugte Reinigungsflüssigkeit über eine zwischen der Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 und einer Spritzdüse 30 angeordnete Druckleitung 32 in Richtung zur Spritzdüse 30. Die Spritzdüse 30 verteilt die aus ihr austretende Reinigungsflüssigkeit in einer Spritzrichtung 34 auf eine zu reinigende Fahrzeugoberfläche, vorzugsweise auf einen Teil einer Fensterscheibe 36 des Fahrzeugs 10 oder auf ein anderes Strahlungsdurchtrittselement 38 des Fahrzeugs 10. Zwecks mechanischer Entfernung eines mit der Reinigungsflüssigkeit gelösten Schmutzes ist auf der Fensterscheibe 36 typischerweise ein Scheibenwischer 40 angeordnet, der mittels eines Wischermotors 42 und eines Getriebes 44 in eine Wischbewegung versetzbar ist. Die DE 25 55 841 A1 beschreibt eine elektrische Heizung zur Aufwärmung von Scheibenwischwasser. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass durch das Aufheizen des Scheibenwischwassers mittels elektrischer Energie indirekt der Verbrauch an Primärenergie erhöht wird. Die Begründung dafür ist im einführenden Beschreibungsteil dargelegt. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem das Brennstoffzellensystem dafür vorbereitet ist, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen. Damit kann Abwärme des Brennstoffzellensystems 20 – welches dazu vorgesehen ist, eine Temperierungsvorrichtung 14 des Fahrzeugs 10 anzutreiben – dazu verwendet werden, Scheibenwischwasser aufzuwärmen, und zwar im Wesentlichen ohne eine Erhöhung eines direkten oder indirekten Verbrauchs an Primärenergie. Dazu umfasst das Brennstoffzellensystem 20 einen Wärmetauscher 22, der eine Wandung 48 des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 24 mittels Abwärme aus dem Brennstoffzellensystem 20 erhitzt, und somit mittelbar auch darin enthaltene Reinigungsflüssigkeit.
Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, innerhalb des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 24 eine in der Figur nicht dargestellte Vorrichtung, beispielsweise eine Heizschlange, zur Erhitzung der Reinigungsflüssigkeit anzuordnen. Vorzugsweise ist der Reinigungsflüssigkeitsbehälter in beiden Ausführungsvarianten zumindest teilweise mit einer Wärmeisolierung 50 umgeben.
Unter Verwendung derselben Bezugszeichen werden im Folgenden weitere Ausführungsformen beschrieben, die großteils dieselben oder gleichwirkende Komponenten und Merkmale wie die jeweils zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Die Beschreibung der jeweiligen Ausführungsform schließt daher Beschreibungen anderer Ausführungsformen implizit mit ein.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 20 mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf 54 umfasst. Zum Betrieb wird das Brennstoffzellensystem 20 mit einem Brennstoff 52 wie Diesel oder Benzin und einem Oxidationsmittel 56 wie Luft oder Sauerstoff versorgt. Zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Brennstoffzellensystem 20, was vorliegend auch als Kühlung bezeichnet wird, treibt eine Kühlmittelpumpe 58 ein Kühlfluid über eine Kühlmittelvorlaufleitung 60 durch das Brennstoffzellensystem 20. Als Kühlfluid wird typischerweise eine Flüssigkeit wie Wasser verwendet. Der Kühlmittelkreislauf 54 kann bei allen Ausführungsformen der Erfindung insbesondere mit dem Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors gekoppelt sein, so dass bei ruhendem Verbrennungsmotor dessen Vorwärmung veranlasst werden kann. Bei dem Durchtritt durch das Brennstoffzellensystem 20 nimmt das Kühlfluid Wärmeenergie aus dem Brennstoffzellensystem 20 auf. Nach Austritt aus dem Brennstoffzellensystem 20 gelangt das Kühlfluid über eine Kühlmittelleitung 61 in einen zweiten Wärmetauscher 62. Dort gibt das Kühlfluid Wärmeenergie an ein Heizfluid ab, welches in einem Heizmittelkreislauf 64 geführt wird.
Als Heizfluid wird typischerweise eine Flüssigkeit wie Wasser verwendet. Das Heizfluid wird mit einer Heizfluidpumpe 66 über eine Heizmittelleitung 67 durch den zweiten Wärmetauscher 62 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den zweiten Wärmetauscher 62 nimmt das Heizfluid Wärmeenergie aus dem Kühlfluid auf. Nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 gelangt das Heizfluid über eine Heizmittelvorlaufleitung 68 in einen Heizkörper 70. Dort gibt das Heizfluid Wärmeenergie an eine Luft des Fahrgastinnenraums 16 und/oder des Frachtraums 18 ab. Nach Austritt aus dem Heizkörper 70 wird das Heizfluid von der Heizfluidpumpe 66 über eine Heizmittelrücklaufleitung 72 angesaugt. Die Heizfluidpumpe 66 kann auch in der Heizmittelvorlaufleitung 68 angeordnet sein.
Nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 wird das Kühlfluid über eine Kühlmittelleitung 74 durch den ersten Wärmetauscher 22 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den ersten Wärmetauscher 22 gibt das Kühlfluid Wärmeenergie an die Reinigungsflüssigkeit ab. Nach Austritt aus dem ersten Wärmetauscher 22 wird das Kühlfluid über eine Kühlmittelleitung 76 von der Kühlmittelpumpe 58 angesaugt. Die Reinigungsflüssigkeitspumpe 26 kann in dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 24 angeordnet sein, und zwar vorzugsweise als Tauchpumpe 26. Ebenfalls ist es möglich, den Wärmetauscher 22 in den Reinigungsflüssigkeitsbehälter 24 zu integrieren. Die Kühlmittelpumpe 58 kann auch in der Kühlmittelleitung 61 oder in der Kühlmittelleitung 74 angeordnet sein.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer dritten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 20 mit einem offenen Kühlmittelkreislauf 54 umfasst. Zur Kühlung des Brennstoffzellensystems 20 wird durch das Brennstoffzellensystem 20 ein Kühlgas geleitet, das über ein Abgasrohr 80 ins Freie geleitet wird. Als Kühlgas wird typischerweise Umgebungsluft 79 verwendet. Bei dem Durchtritt durch das Brennstoffzellensystem 20 nimmt das Kühlgas Wärmeenergie aus dem Brennstoffzellensystem 20 auf. Nach Austritt aus dem Brennstoffzellensystem 20 gelangt das Kühlgas über eine Kühlmittelleitung 56 in einen zweiten Wärmetauscher 62. Dort gibt das Kühlgas Wärmeenergie an ein Heizfluid ab, welches in einem wie oben beschriebenen Heizmittelkreislauf 64 geführt wird. Nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 wird das Kühlgas über eine Kühlmittelleitung 74 durch den ersten Wärmetauscher 22 geleitet. Bei dem Durchtritt durch den ersten Wärmetauscher 22 gibt das Kühlfluid Wärmeenergie an die Reinigungsflüssigkeit ab.
4 zeigt ein Blockschaltbild einer vierten erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 20 mit einem offenen Kühlmittelkreislauf 54 umfasst. Zur Kühlung des Brennstoffzellensystems 20 wird durch das Brennstoffzellensystem 20 ein Kühlgas geleitet, das über ein Abgasrohr 80 ins Freie geleitet wird. Bei dem Durchtritt durch das Brennstoffzellensystem 20 nimmt das Kühlgas Wärmeenergie aus dem Brennstoffzellensystem 20 auf. Nach Austritt aus dem Brennstoffzellensystem 20 gelangt das Kühlgas über eine Kühlmittelleitung 61 in einen zweiten Wärmetauscher 62. Dort gibt das Kühlgas Wärmeenergie an ein Heizfluid ab, welches in einem Heizmittelkreislauf 64 geführt wird.
Das Heizfluid wird mit einer Heizfluidpumpe 66 über eine Heizmittelleitung 67 durch den zweiten Wärmetauscher 62 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den zweiten Wärmetauscher 62 nimmt das Heizfluid Wärmeenergie aus dem Kühlfluid auf. Nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 gelangt das Heizfluid über eine Heizmittelvorlaufleitung 68 in einen Heizkörper 70. Dort gibt das Heizfluid Wärmeenergie an eine Luft des Fahrgastinnenraums 16 und/oder des Frachtraums 18 ab. Nach Austritt aus dem Heizkörper 70 wird das Heizfluid über eine Heizmittelleitung 78 durch den ersten Wärmetauscher 22 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den ersten Wärmetauscher 22 gibt das Heizfluid Wärmeenergie an die Reinigungsflüssigkeit ab. Nach Austritt aus dem ersten Wärmetauscher 22 wird das Heizfluid über eine Heizmittelrücklaufleitung 72 von der Heizfluidpumpe 66 angesaugt. Die Heizfluidpumpe 66 kann auch in der Heizmittelvorlaufleitung 68 oder in der Heizmittelleitung 78 angeordnet sein.
5 zeigt ein Blockschaltbild einer fünften erfindungsgemäßen Anordnung, die ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 20 mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf 54 umfasst. Zur Kühlung treibt eine Kühlmittelpumpe 58 ein Kühlfluid über eine Kühlmittelvorlaufleitung 60 durch das Brennstoffzellensystem 20. Bei dem Durchtritt durch das Brennstoffzellensystem 20 nimmt das Kühlfluid Wärmeenergie aus dem Brennstoffzellensystem 20 auf. Nach Austritt aus dem Brennstoffzellensystem 20 gelangt das Kühlfluid über eine Kühlmittelleitung 61 in einen zweiten Wärmetauscher 62. Dort gibt das Kühlfluid Wärmeenergie an ein Heizfluid ab, welches in einem Heizmittelkreislauf 64 geführt wird.
Das Heizfluid wird mit einer Heizfluidpumpe 66 durch den zweiten Wärmetauscher 62 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den zweiten Wärmetauscher 62 nimmt das Heizfluid Warmeenergie aus dem Kühlfluid auf. Nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 gelangt das Heizfluid über eine Heizmittelvorlaufleitung 68 in einen Heizkörper 70. Dort gibt das Heizfluid Wärmeenergie an eine Luft des Fahrgastinnenraums 16 und/oder des Frachtraums 18 ab. Nach Austritt aus dem Heizkörper 70 wird das Heizfluid über eine Heizmittelleitung 78 durch den ersten Wärmetauscher 22 getrieben. Bei dem Durchtritt durch den ersten Wärmetauscher 22 gibt das Heizfluid Wärmeenergie an die Reinigungsflüssigkeit ab. Nach Austritt aus dem ersten Wärmetauscher 22 wird das Heizfluid über eine Heizmittelrücklaufleitung 72 von der Heizfluidpumpe 66 angesaugt. Das Kühlfluid wird nach Austritt aus dem zweiten Wärmetauscher 62 von der Kühlmittelpumpe 58 über eine Kühlmittelleitung 76 angesaugt. Die Heizfluidpumpe 66 kann auch in der Heizmittelvorlaufleitung 68 oder in der Heizmittelleitung 78 angeordnet sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Fahrzeug
12: Ergänzungsaggregat, Hilfsaggregat (APU)
14: Temperierungsvorrichtung (Standheizung oder Klimaanlage)
16: Fahrgastinnenraum, Fahrgastraum
18: Frachtraum
20: Brennstoffzellensystem
22: erster Wärmetauscher
24: Reinigungsflüssigkeitsbehälter
26: Reinigungsflüssigkeitspumpe
28: Ansaugleitung
30: Spritzdüse
32: Druckleitung
34: Spritzrichtung
36: Fensterscheibe
38: Strahlungsdurchtrittselement
40: Scheibenwischer
42: Wischermotor
44: Getriebe
48: Wandung des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 24
50: Wärmeisolierung des Reinigungsflüssigkeitsbehälters 24
52: Brennstoff
54: Kühlmittelkreislauf
56: Oxidationsmittel
58: Kühlmittelpumpe
60: Kühlmittelvorlaufleitung
61: Kühlmittelleitung
62: zweiter Wärmetauscher
64: Heizmittelkreislauf
66: Heizfluidpumpe
67: Heizmittelleitung
68: Heizmittelvorlaufleitung
70: Heizkörper
72: Heizmittelrücklaufleitung
74: Kühlmittelleitung
76: Kühlmittelleitung
78: Heizmittelleitung
79: Umgebungsluft
80: Abgasrohr

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 9303446 U1 [0005]
- DE 2555841 A1 [0005, 0027]

Claims

Brennstoffzellensystem (20) zur Bereitstellung von Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung (14) eines Fahrzeugs, wobei das Brennstoffzellensystem (20) dadurch gekennzeichnet ist, dass es dafür vorbereitet ist, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen.
Temperierungsvorrichtung (14) für ein Fahrzeug (10), wobei die Temperierungsvorrichtung (14) ein Brennstoffzellensystem (20) umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie dafür vorbereitet ist, Abwärme zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen.
Fahrzeug (10) gekennzeichnet durch ein Brennstoffzellensystem (20) gemäß Anspruch 1 oder eine Temperierungsvorrichtung (14) gemäß Anspruch 2.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit dazu vorgesehen ist, einen Reinigungsvorgang als Lösungsmittel zu unterstützen.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit dazu vorgesehen ist, eine Reinigungsvorrichtung (40) aufzuheizen, um sie zu enteisen.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit zumindest teilweise von der Vorrichtung (10, 14, 20) mittels eines Filterprozesses aus einer Vorläuferflüssigkeit gewonnen wird.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit zumindest teilweise von der Vorrichtung (10, 14, 20) mittels Kondensation, insbesondere mittels Kondensation von Umgebungsluft (79) oder von Luft aus einem Fahrgast- (16) oder Frachtraum (18), gewonnen wird.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Behälter (24) zur Aufbewahrung der Reinigungsflüssigkeit.
Vorrichtung (10, 14, 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (22) zur Erhitzung der Reinigungsflüssigkeit.
Verfahren zum Bereitstellen einer aufgewärmten Reinigungsflüssigkeit, gekennzeichnet durch Erhitzen der Reinigungsflüssigkeit mittels einer Abwärme eines Brennstoffzellensystems (20), das dazu vorgesehen ist, Energie zum Betreiben einer Temperierungsvorrichtung (14) eines Fahrzeugs (10) bereitzustellen.