DE102008029183A1 - Electricity producing device for use in vehicle, has fuel cell stack with individual cells clamped between end plates, where one plate is elongated at side over stack, and stack and power electronics are connected by elongated plate - Google Patents

Electricity producing device for use in vehicle, has fuel cell stack with individual cells clamped between end plates, where one plate is elongated at side over stack, and stack and power electronics are connected by elongated plate Download PDF

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Abstract

The device has a fuel cell stack (1) with a set of individual cells clamped between end plates (3, 4), where one of the end plates is elongated at a side over the fuel cell stack. The fuel cell stack and a power electronics (2) are connected by the elongated end plate. One of the end plates has a pressure disk, which is connected with a housing plate by a spring. An electric connection is provided between the pressure disk and the housing plate and is movable in an axial direction. The power electronics and the fuel cell stack are connected to a mechanical module by the end plates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for generating electrical Energy according to the preamble of claim 1.

Aus der US 20060240297 A1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bekannt, die wenigstens einen Brennstoffzellenstapel und eine Leistungselektronik aufweist, wobei der Brennstoffzellenstapel und die Leistungselektronik in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.From the US 20060240297 A1 a device for generating electrical energy is known, which has at least one fuel cell stack and power electronics, wherein the fuel cell stack and the power electronics are housed in a common housing.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Erfindung ist die verhältnismäßig aufwendige Montage, was unter anderem durch die hohe Anzahl an benötigten Bauteilen verursacht wird.One a major disadvantage of this invention is the relative complex assembly, which among other things by the high number of required components is caused.

Weiterhin weist die Vorrichtung ein unnötig hohes Gewicht auf. Dies ist vor allem bei tragbaren und mobilen Anwendungsgebieten nachteilig. Auch für Anwendungen im Automobilbereich ist ein niedriges Gewicht erforderlich, da ein hohes Gewicht einen hohen Verbrauch an Betriebsstoffen zur Folge hat.Farther the device has an unnecessarily heavy weight. This is particularly disadvantageous in portable and mobile application areas. Also for applications in the automotive sector is a low Weight required as high weight high consumption to operating materials.

Darüber hinaus weist die Vorrichtung ein hohes Bauvolumen auf, was den Platzbedarf der Vorrichtung unnötig erhöht, und damit den Einsatzzweck einschränkt.About that In addition, the device has a high volume, what the space requirement unnecessarily increased the device, and thus the Restricts purpose.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs beschriebene Vorrichtung derart weiterzubilden, dass diese ein geringeres Bauvolumen und ein geringes Gewicht aufweist.It is the object of the present invention, which is described above Further develop device such that it has a smaller volume and has a low weight.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie, welche einen Brennstoffzellenstapel und eine Leistungselektronik aufweist, sieht vor, dass wenigstens eine der Endplatten des Brennstoffzellenstapels auf wenigstens einer Seite über den Brennstoffzellenstapel hinaus verlängert ist, und der Brennstoffzellenstapel und die Leistungselektronik durch die wenigstens eine verlängerte Endplatte verbunden sind.The Inventive device for the production of electrical energy containing a fuel cell stack and a Power electronics, provides that at least one of End plates of the fuel cell stack on at least one side over the fuel cell stack is extended out, and the Fuel cell stack and the power electronics by at least an extended end plate are connected.

Da durch die verlängerte Endplatte die Funktion einer Gehäuseplatte übernommen wird, können eine oder mehrere der Gehäuseplatten durch eine oder mehrere der Endplatten ersetzt werden. Dadurch wird die Anzahl der benötigten Bauteile, die Herstellungskosten, sowie das Gewicht verringert und der Montageaufwand der Vorrichtung vereinfacht. Durch den Entfall von Gehäusedurchführungen und Dichtungen, kann die Vorrichtung einfacher abgedichtet werden.There taken over the function of a housing plate by the extended end plate can, one or more of the housing plates be replaced by one or more of the end plates. This will the number of components required, the manufacturing costs, and reduces the weight and the assembly cost of the device simplified. Due to the omission of housing feedthroughs and seals, the device can be sealed more easily.

Die Erfindung sieht vor, dass der Brennstoffzellenstapel und die Leistungselektronik über wenigstens eine der Endplatten zu einem kompakten mechanischen Modul zusammengefasst wird. Dadurch verringern sich Bauvolumen und Platzbedarf der Vorrichtung.The Invention provides that the fuel cell stack and the power electronics over at least one of the end plates to a compact mechanical module is summarized. This reduces the construction volume and space requirements of the Contraption.

Der Brennstoffzellenstapel und die Leistungselektronik werden über wenigstens eine der Endplatten zu einer stabilen Einheit verbunden, wodurch eine tragende Struktur entsteht. Da die verlängerten Endplatten des Brennstoffzellenstapels eine Tragstruktur für den Brennstoffzellenstapel und die Leistungselektronik sind, ist keine aufwändige Haltevorrichtung zur Befestigung der Leistungselektronik am Fahrzeug notwendig.Of the Fuel cell stack and the power electronics are over at least one of the end plates is connected to a stable unit, creating a load-bearing structure. Because the extended End plates of the fuel cell stack a support structure for the fuel cell stack and the power electronics are, is no elaborate holding device for attaching the power electronics on Vehicle necessary.

Weitere vorteilhafte Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und werden anhand der Figuren in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert.Further advantageous embodiments and embodiments of the invention arise from the remaining subclaims and will with reference to the figures in the following embodiments explained by way of example.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Energieerzeugungssystems, das einen Brennstoffzellenstapel und eine Leistungselektronik umfasst; 1 a schematic representation of a preferred power generation system comprising a fuel cell stack and power electronics;

2 eine detaillierte Darstellung einer Endplatte und des mechanischen Moduls, bestehend aus einem Brennstoffzellenstapel und einer Leistungselektronik; und 2 a detailed view of an end plate and the mechanical module, consisting of a fuel cell stack and power electronics; and

3 eine Darstellung einer verlängerten Endplatte des Brennstoffzellenstapels als eine Baugruppe. 3 a representation of an extended end plate of the fuel cell stack as an assembly.

In den Figuren sind gleiche Komponenten durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei gleiche Komponenten zur Vermeidung von Wiederholungen teilweise nur einmal erläutert werden.In The figures are the same components throughout with the same reference numerals provided with the same components to avoid repetition partially explained only once.

1 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Energieerzeugungssystems, das einen Brennstoffzellenstapel 1 und eine Leistungselektronik 2 aufweist. Diese ist direkt neben dem Brennstoffzellenstapel 1 angeordnet. Alternativ kann die Leistungselektronik 2 direkt über oder unterhalb des Brennstoffzellenstapels 1 angeordnet werden. Der Brennstoffzellenstapel 1 weist mehrere Einzelzellen auf, die zwischen zwei Endplatten 3 und 4 des Brennstoffzellenstapels 1 verspannt sind. Die von dem Brennstoffzellenstapel 1 erzeugte elektrische Leistung wird von einer in der einen Endplatte 3 integrierten Stromabnehmerplatte 8, und einer in der anderen Endplatte 4 integrierten weiteren Stromabnehmerplatte aufgenommen, und über wenigstens einen in der einen Endplatte 3 integrierten elektrischen Leiter 7 und wenigstens einen in der anderen Endplatte 4 integrierten weiteren elektrischen Leiter, der Leistungselektronik 2 zugeführt. Dabei dient wenigstens ein elektrischer Leiter zur Übertragung des von dem Brennstoffzellenstapel 1 erzeugten elektrischen Stroms. Ausführungsbeispiele für die elektrischen Leiter sind Stromschienen oder Steckverbindungen. Zudem können Mittel zur Zuleitung von elektrischem Strom 6 von der Leistungselektronik 2 zu Hilfsantrieben 5 in die eine Endplatte 3 oder in die andere Endplatte 4 integriert werden. Die Mittel zur Zuleitung von elektrischem Strom 6 von der Leistungselektronik 2 zu den Hilfsantrieben 5 können beispielsweise Stromschienen mit Schraubverbindungen, Steckverbindungen und/oder Klemmverbindungen sein. 1 is a schematic representation of a preferred power generation system that includes a fuel cell stack 1 and power electronics 2 having. This is right next to the fuel cell stack 1 arranged. Alternatively, the power electronics 2 directly above or below the fuel cell stack 1 to be ordered. The fuel cell stack 1 has several single cells between two endplates 3 and 4 of the fuel cell stack 1 are tense. The fuel cell stack 1 generated electric power is from one in the one end plate 3 integrated pantograph plate 8th , and one in the other end plate 4 integrated integrated further pantograph plate, and at least one in the one end plate 3 integrated electric lei ter 7 and at least one in the other end plate 4 integrated further electrical conductor, the power electronics 2 fed. In this case, at least one electrical conductor is used for the transmission of the fuel cell stack 1 generated electric current. Embodiments of the electrical conductors are busbars or connectors. In addition, means for supplying electrical power 6 from the power electronics 2 to auxiliary drives 5 in the one end plate 3 or in the other end plate 4 to get integrated. The means for the supply of electric current 6 from the power electronics 2 to the auxiliary drives 5 may be, for example, busbars with screw, connectors and / or clamp connections.

In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Endplatten 3 und 4 des Brennstoffzellenstapels 1 bis zur Endkante der Leistungselektronik 2 verlängert. Die Leistungselektronik 2 und der Brennstoffzellenstapel 1 sind über die Endplatten 3 und 4 zu einem mechanischen Modul verbunden. Die Endplatten 3 und 4 bilden eine Tragstruktur für Leistungselektronik 2 und Brennstoffzellenstapel 1. In diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Hilfsantriebe 5 auf der zum Brennstoffzellenstapel 1 hin abgewandten Seite der Endplatte 3 angeordnet. In einer nicht näher bezeichneten Ausführungsform werden die Hilfsantriebe 5 mit dem Brennstoffzellenstapel 1 und der Leistungselektronik 2 zu dem mechanischen Modul zusammengefasst. Die Hilfsantriebe 5 können innerhalb des mechanischen Moduls angeordnet sein und fester Bestandteil dieses Moduls sein.In the first embodiment, the end plates are 3 and 4 of the fuel cell stack 1 to the end edge of the power electronics 2 extended. The power electronics 2 and the fuel cell stack 1 are about the end plates 3 and 4 connected to a mechanical module. The end plates 3 and 4 form a support structure for power electronics 2 and fuel cell stacks 1 , In this embodiment, multiple auxiliary drives 5 on the to the fuel cell stack 1 side facing away from the end plate 3 arranged. In an unspecified embodiment, the auxiliary drives 5 with the fuel cell stack 1 and the power electronics 2 summarized to the mechanical module. The auxiliary drives 5 may be located within the mechanical module and be an integral part of this module.

In einem zweiten nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann die eine Endplatte 3 soweit verlängert sein, dass eine Seite der Leistungselektronik 2 bedeckt ist. Die Leistungselektronik 2 und der Brennstoffzellenstapel 1 sind über die Endplatte 3 zu einem mechanischen Modul verbunden. Die Endplatte 3 ist Tragstruktur für Leistungselektronik 2 und Brennstoffzellenstapel 1. Die andere Endplatte 4 des Brennstoffzellenstapels 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht verlängert.In a second embodiment, not shown, the one end plate 3 so far extended that one side of the power electronics 2 is covered. The power electronics 2 and the fuel cell stack 1 are over the end plate 3 connected to a mechanical module. The end plate 3 is support structure for power electronics 2 and fuel cell stacks 1 , The other end plate 4 of the fuel cell stack 1 is not extended in this embodiment.

2 ist eine detaillierte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels aus 1. In 2 wird die Endplatte 3 genauer dargestellt als in 1. Die beiden Endplatten 3 und 4 sind bis zur Endkante der Leistungselektronik 2 verlängert. Durch die Endplatten 3 und 4 sind die Leistungselektronik 2 und der Brennstoffzellenstapel 1 zu einem mechanischen Modul verbunden. Durch den modularen Aufbau wird der Wartungsaufwand verringert, da das Modul beispielsweise in einer Werkstatt einfach ausgetauscht oder zur Instandhaltung als Block demontiert werden kann. Die Endplatten 3 und 4 sind Tragstruktur des mechanischen Moduls. Das mechanische Modul kann über die Endplatten 3 und 4 an anderen Bauteilen beispielsweise durch Verschrauben befestigt werden. Als Befestigungsmittel können Schrauben, Bolzen oder Nieten vorgesehen sein. Da die Leistungselektronik 2 und der Brennstoffzellenstapel 1 durch die Endplatten 3 und 4 fixiert sind, wird keine weitere Haltevorrichtung wie beispielsweise ein Rahmen zur Befestigung der Leistungselektronik 2 in einem Fahrzeug benötigt. 2 is a detailed view of the first embodiment of 1 , In 2 becomes the end plate 3 shown in more detail than in 1 , The two end plates 3 and 4 are up to the end edge of the power electronics 2 extended. Through the end plates 3 and 4 are the power electronics 2 and the fuel cell stack 1 connected to a mechanical module. The modular design of the maintenance is reduced because the module can be easily replaced, for example in a workshop or disassembled for maintenance as a block. The end plates 3 and 4 are support structure of the mechanical module. The mechanical module can via the end plates 3 and 4 be attached to other components, for example by screwing. As fastening means screws, bolts or rivets may be provided. As the power electronics 2 and the fuel cell stack 1 through the end plates 3 and 4 are fixed, no further holding device such as a frame for attaching the power electronics 2 needed in a vehicle.

Die eine Endplatte 3 weist eine Stromabnehmerplatte 8 auf, welche die vom Brennstoffzellenstapel 1 erzeugte elektrische Energie aufnimmt und über den elektrischen Leiter 7 der einen Endplatte 3 an die Leistungselektronik 2 weiterleitet. Der elektrische Leiter 7 der einen Endplatte 3 kann in diesem Ausführungsbeispiel als Stromschiene ausgeführt sein. Die in 2 nicht näher bezeichneten Hilfsantriebe 5 werden an der Endplatte 3 angeschraubt, und über die Mittel zur Zuleitung von elektrischen Strom 6 mit der Leistungselektronik 2 elektrisch verbunden. Die Endplatte 3 weist vier Durchgangsöffnungen für vier Medienversorgungskanäle 9 zur Zu- und Abfuhr von Betriebsstoffen und Kühlmittel des Brennstoffzellenstapels 1 auf.The one end plate 3 has a pantograph plate 8th on which of the fuel cell stack 1 generated electrical energy and takes over the electrical conductor 7 the one end plate 3 to the power electronics 2 forwards. The electrical conductor 7 the one end plate 3 can be designed as a busbar in this embodiment. In the 2 unspecified auxiliary drives 5 be on the end plate 3 screwed on, and on the means of supplying electricity 6 with the power electronics 2 electrically connected. The end plate 3 has four ports for four media supply channels 9 for the supply and removal of fuels and coolant of the fuel cell stack 1 on.

3 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Energieerzeugungssystems. Die eine Endplatte 3 des Brennstoffzellenstapels 1 ist als eine Baugruppe, bestehend aus einer Druckplatte 10, die über Federmittel 11 mit einer Gehäuseplatte 13 verbunden ist, ausgeführt. In dieser Ausführungsform ist lediglich die Gehäuseplatte 13 verlängert. Alternativ können ausschließlich die Druckplatte 10, oder allein die Gehäuseplatte 13, sowie die Druckplatte 10 und die Gehäuseplatte 13, soweit verlängert sein, dass die Leistungselektronik 2 bedeckt ist. Die Federmittel 11 sind zwischen der Druckplatte 10 und der Gehäuseplatte 13 angeordnet, um die Längenausdehnung des Brennstoffzellenstapels 1 während des Betriebs, auszugleichen. Als Federmittel 11 können zum Beispiel Tellerfedern oder Blattfedern eingesetzt werden. Der Ausgleich der Längenausdehnung des Brennstoffzellenstapels 1 ist äußerst wichtig, um einer Beschädigung der einzelnen Brennstoffzellen vorzubeugen. Bei einer Deformation des Brennstoffzellenstapels 1, einer Druckplatte 10 oder einer Gehäuseplatte 13 besteht die Gefahr einer unerwünschten Diffusion von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellenstapel 1 in die Leistungselektronik 2. Darüber hinaus sorgen die Federmittel 11 zwischen Druckplatte 10 und Gehäuseplatte 13 für eine Druckverteilung im Brennstoffzellenstapel, die durch Temperaturschwankungen nicht nachteilig beeinflusst wird, was für eine zuverlässige Abdichtung der Vorrichtung erforderlich ist. Um den elektrischen Kontakt zwischen Brennstoffzellenstapel 1 und Leistungselektronik 2 herzustellen, ist zwischen der Druckplatte 10 und der Gehäuseplatte 13 eine elektrische Verbindung 12 vorgesehen. Die elektrische Verbindung 12 kann beispielsweise als Schraubverbindung mit Hilfe von Stromschienen, oder als Steckverbindung realisiert werden. Die elektrische Verbindung 12 ist biegbar, damit diese beim Längeausgleich des Brennstoffzellenstapels 1 nicht beschädigt wird. 3 is an illustration of another embodiment of the power generation system. The one end plate 3 of the fuel cell stack 1 is as an assembly consisting of a pressure plate 10 that about spring means 11 with a housing plate 13 connected, executed. In this embodiment, only the housing plate 13 extended. Alternatively, only the printing plate 10 , or alone the housing plate 13 , as well as the printing plate 10 and the housing plate 13 , so far extended that the power electronics 2 is covered. The spring means 11 are between the pressure plate 10 and the housing plate 13 arranged to increase the longitudinal extent of the fuel cell stack 1 during operation, to compensate. As a spring means 11 For example, cup springs or leaf springs can be used. The compensation of the longitudinal expansion of the fuel cell stack 1 is extremely important to prevent damage to individual fuel cells. At a deformation of the fuel cell stack 1 , a printing plate 10 or a housing plate 13 there is a risk of undesired diffusion of hydrogen from the fuel cell stack 1 in the power electronics 2 , In addition, the spring means provide 11 between pressure plate 10 and housing plate 13 for a pressure distribution in the fuel cell stack, which is not adversely affected by temperature fluctuations, which is required for a reliable sealing of the device. To the electrical contact between fuel cell stack 1 and power electronics 2 is between the pressure plate 10 and the housing plate 13 an electrical connection 12 intended. The electrical connection 12 can be realized, for example, as a screw connection with the aid of busbars, or as a plug connection become. The electrical connection 12 is bendable, so that this at the longitudinal compensation of the fuel cell stack 1 not damaged.

In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform kann die elektrische Verbindung 12 als Flachbandkabel aus Kupfer oder Aluminium ausgeführt werden, wobei die elektrische Verbindung 12 in axialer Richtung beweglich ist. „In axialer Richtung beweglich” bedeutet, dass die elektrische Verbindung 12 in Stapelrichtung des Brennstoffzellenstapels 1 beweglich ist, und damit Längenänderungen von Brennstoffzellenstapel 1 (und Druckplatte 10) zwischen der Endplatte 4 und der Gehäuseplatte 13 ausgleichen kann. Das Flachbandkabel weist eine Z-förmige Biegung auf, wobei das Eine Ende des Flachbandkabels mit der Druckplatte 10 und das Andere Ende des Flachbandkabels mit der Gehäuseplatte 13 verbunden ist. Da die Druckplatte 10 während des Längenausdehnungsvorgangs des Brennstoffzellenstapels 1 an die Gehäuseplatte 13 angenähert wird, muss das Flachbandkabel beweglich sein. Dieses wird während des Annäherungsvorgangs in eine erste axiale Richtung verschoben. Dabei wird die Z-Form gestaucht. Wenn die Druckplatte 10 wieder von der Gehäuseplatte 13 entfernt wird, so wird das Flachbandkabel in eine zweite der ersten axialen Richtung entgegengesetzten Richtung versetzt. Während dieser Entfernungsbewegung wird die Z-Form in die Länge gezogen.In an embodiment, not shown, the electrical connection 12 be designed as a ribbon cable made of copper or aluminum, wherein the electrical connection 12 is movable in the axial direction. "Movable in the axial direction" means that the electrical connection 12 in the stacking direction of the fuel cell stack 1 is movable, and thus length changes of fuel cell stacks 1 (and printing plate 10 ) between the end plate 4 and the housing plate 13 can compensate. The ribbon cable has a Z-shaped bend, wherein the one end of the ribbon cable with the pressure plate 10 and the other end of the ribbon cable to the housing plate 13 connected is. Because the pressure plate 10 during the length expansion process of the fuel cell stack 1 to the housing plate 13 is approximated, the ribbon cable must be movable. This is displaced in a first axial direction during the approaching process. The Z-shape is compressed. When the printing plate 10 again from the housing plate 13 is removed, the ribbon cable is displaced in a second direction opposite to the first axial direction. During this distance movement, the Z-shape is stretched.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 20060240297 A1 [0002] US 20060240297 A1 [0002]

Claims (9)

Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie, welche wenigstens einen Brennstoffzellenstapel und eine Leistungselektronik aufweist, wobei der Brennstoffzellenstapel mehrere Einzelzellen aufweist, welche zwischen zwei Endplatten verspannt sind dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endplatten (3, 4) auf wenigstens einer Seite über den Brennstoffzellenstapel (1) hinaus verlängert ist, und dass der Brennstoffzellenstapel (1) und die Leistungselektronik (2) durch die wenigstens eine verlängerte Endplatte (3, 4) verbunden sind.Device for generating electrical energy, which has at least one fuel cell stack and power electronics, wherein the fuel cell stack has a plurality of individual cells, which are braced between two end plates, characterized in that at least one of the end plates ( 3 . 4 ) on at least one side over the fuel cell stack ( 1 ) and that the fuel cell stack ( 1 ) and the power electronics ( 2 ) by the at least one elongated end plate ( 3 . 4 ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffzellenstapel (1) und die Leistungselektronik (2) über wenigstens eine der Endplatten (3, 4) zu einem mechanisches Modul verbunden sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel cell stack ( 1 ) and the power electronics ( 2 ) over at least one of the end plates ( 3 . 4 ) are connected to a mechanical module. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Endplatte (3, 4) des Brennstoffzellenstapels (1) Mittel für eine mechanische Befestigung des Brennstoffzellenstapels (1) und der Leistungselektronik (2) mit anderen Bauteilen aufweisen.Device according to claim 2, characterized in that at least one end plate ( 3 . 4 ) of the fuel cell stack ( 1 ) Means for mechanically fixing the fuel cell stack ( 1 ) and the power electronics ( 2 ) with other components. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endplatten (3, 4) wenigstens einen elektrischen Leiter (7) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the end plates ( 3 . 4 ) at least one electrical conductor ( 7 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zuleitung von elektrischem Strom (6) von der Leistungselektronik (2) zu einem oder mehreren Hilfsantrieben (5) in wenigstens eine Endplatte (3, 4) des Brennstoffzellenstapels (1) integriert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that means for supplying electric current ( 6 ) of the power electronics ( 2 ) to one or more auxiliary drives ( 5 ) in at least one end plate ( 3 . 4 ) of the fuel cell stack ( 1 ) are integrated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Endplatten (3, 4) soweit verlängert ist, dass wenigstens eine Seite der Leistungselektronik (2) bedeckt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the end plates ( 3 . 4 ) is extended so far that at least one side of the power electronics ( 2 ) is covered. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Endplatten (3, 4) als eine Baugruppe, bestehend aus einer Druckplatte (10), die über Federmittel (11) mit einer Gehäuseplatte (13) verbunden ist, ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the end plates ( 3 . 4 ) as an assembly consisting of a pressure plate ( 10 ) via spring means ( 11 ) with a housing plate ( 13 ) is executed. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Baugruppe lediglich die Gehäuseplatte (13) verlängert ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that in the assembly only the housing plate ( 13 ) is extended. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe eine elektrische Verbindung (12) zwischen der Druckplatte (10) und der Gehäuseplatte (13) aufweist, und wobei die elektrische Verbindung (12) in axialer Richtung beweglich ist.Device according to claim 7 or 8, characterized in that the assembly has an electrical connection ( 12 ) between the pressure plate ( 10 ) and the housing plate ( 13 ), and wherein the electrical connection ( 12 ) is movable in the axial direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015846A1 (en) * 2012-07-21 2014-01-30 Forschungszentrum Jülich GmbH Clamping means for a fuel cell stack and method for bracing a fuel cell stack
DE102014017953A1 (en) 2014-12-05 2016-06-09 Daimler Ag fuel cell device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060240297A1 (en) 2005-04-20 2006-10-26 Kenji Takeda Fuel cell unit and power generating system using the fuel cell unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4672892B2 (en) 2001-03-30 2011-04-20 本田技研工業株式会社 Fuel cell stack
JP4862243B2 (en) 2003-12-24 2012-01-25 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell stack

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060240297A1 (en) 2005-04-20 2006-10-26 Kenji Takeda Fuel cell unit and power generating system using the fuel cell unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015846A1 (en) * 2012-07-21 2014-01-30 Forschungszentrum Jülich GmbH Clamping means for a fuel cell stack and method for bracing a fuel cell stack
DE102014017953A1 (en) 2014-12-05 2016-06-09 Daimler Ag fuel cell device

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