DE102017219360A1 - Cleaning device, cooling circuit and cleaning system formed therefrom and feeding method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung (1) zum Anschließen an einen Kühlkreislauf (4) eines einen Brennstoffzellenstapel (3) aufweisenden Brennstoffzellensystems. Die Reinigungsvorrichtung (1) weist eine Dialyseleitung (5) zur Aufnahme eines zu reinigenden Kühlmittels sowie einen in der Dialyseleitung (5) angeordneten Partikelfilter (6), der von dem Kühlmittel in einer Strömungsrichtung (7) durchströmbar ist auf. Die Dialyseleitung (5) weist einen von dem Partikelfilter (6) stromaufwärts angeordneten Einlassabschnitt (8), der mit einem ersten Bypass-Ventil (10) des Kühlkreislaufs (4) verbindbar ist, und einen von dem Partikelfilter (6) stromabwärts angeordneten Auslassabschnitt (9) auf, der mit einem zweiten Bypass-Ventil (11) des Kühlkreislaufs (4) verbindbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung einen Kühlkreislauf (4) sowie ein Reinigungssystem und darüber hinaus noch ein Verfahren zum Zuführen eines Kühlmittels zu einem Kühlkreislauf (4).

Figure DE102017219360A1_0000
The invention relates to a cleaning device (1) for connection to a cooling circuit (4) of a fuel cell system having a fuel cell stack (3). The cleaning device (1) has a dialysis line (5) for receiving a coolant to be cleaned and a in the dialysis line (5) arranged particulate filter (6) of the coolant in a flow direction (7) can be flowed through. The dialysis line (5) has an inlet section (8) arranged upstream of the particle filter (6), which can be connected to a first bypass valve (10) of the cooling circuit (4) and an outlet section (6) arranged downstream of the particle filter (6). 9), which is connectable to a second bypass valve (11) of the cooling circuit (4). In addition, the invention relates to a cooling circuit (4) and a cleaning system and moreover a method for supplying a coolant to a cooling circuit (4).
Figure DE102017219360A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Anschließen an einen Kühlkreislauf einer einen Brennstoffzellenstapel aufweisenden Brennstoffzelleneinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung einen Kühlkreislauf sowie ein Reinigungssystem und zudem ein Verfahren zum Zuführen eines Kühlmittels zu einem Kühlkreislauf.The invention relates to a cleaning device for connection to a cooling circuit of a fuel cell stack having a fuel cell stack. Moreover, the invention relates to a cooling circuit and a cleaning system and also to a method for supplying a coolant to a cooling circuit.

Üblicherweise werden in Kühlkreisläufen von Brennstoffzellensystemen Partikelfilter eingesetzt zum Schutz des darin verbauten Brennstoffzellenstapels vor Verunreinigungen, die in dem Kühlmittel enthalten sind. Bei der Verwendung von Partikelfiltern in dem Kühlkreislauf des Brennstoffzellensystem hat es sich jedoch als nachteilig erwiesen, dass der Partikelfilter stetig durchströmt wird, so dass mit dessen zunehmender Verschmutzung ein erhöhter Druckverlust auftreten kann, was erhöhte Anforderungen an die Kühlmittelpumpe stellt. Zudem ist es auch erforderlich, um einen geringeren Partikeleintrag und damit eine erhöhte Lebensdauer des Partikelfilters bzw. längere Wartungsintervalle zu erreichen, erhöhte Anforderungen an den in dem Kühlmittel enthaltenden Restschmutzanteil zu stellen, so dass ein Kühlungsmittel mit einem erhöhten Reinheitsgrad verwendet werden muss. Auch muss ein größeres Kühlmittelvolumen vorgehalten werden, was eine längere Aufheizphase mit sich bringt. Letztlich ist durch den Einbau des Partikelfilters auch ein größerer Bauraum notwendig.Usually, particle filters are used in cooling circuits of fuel cell systems to protect the fuel cell stack installed therein from contaminants contained in the coolant. When using particulate filters in the cooling circuit of the fuel cell system, it has proved to be disadvantageous that the particulate filter is flowed through steadily, so that with its increasing pollution increased pressure loss may occur, which places increased demands on the coolant pump. In addition, it is also necessary, in order to achieve a lower particle input and thus an increased service life of the particle filter or longer maintenance intervals, to impose increased demands on the residual dirt component contained in the coolant, so that a coolant with an increased degree of purity must be used. Also, a larger volume of coolant must be kept, resulting in a longer heating phase. Ultimately, by installing the particulate filter, a larger space is necessary.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu reduzieren und insbesondere eine Reinigungsvorrichtung zum Anschließen an einen Kühlkreislauf eines einen Brennstoffzellenstapel aufweisenden Brennstoffzellensystems sowie einen verbesserten Kühlkreislauf und außerdem ein verbessertes Reinigungssystem bereitzustellen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Zuführen von Kühlflüssigkeit zu einem Kühlkreislauf eines Brennstoffzellensystems bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to reduce the above-mentioned disadvantages and in particular to provide a cleaning device for connection to a cooling circuit of a fuel cell stack having a fuel cell system and an improved cooling circuit and also an improved cleaning system. In addition, it is an object of the invention to provide an improved method for supplying cooling liquid to a cooling circuit of a fuel cell system.

Die die Reinigungsvorrichtung betreffende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese umfasst eine Dialyseleitung zur Aufnahme eines zu reinigenden Kühlmittels somit einen in der Dialyseleitung angeordneten Partikelfilter, der von dem Kühlmittel in einer Strömungsrichtung durchströmbar ist, wobei die Dialyseleitung einen von dem Partikelfilter stromaufwärts angeordneten Einlassabschnitt, der mit einem ersten Bypass-Ventil des Kühlkreislaufes verbindbar ist, und einen von dem Partikelfilter stromabwärts angeordneten Auslassabschnitt aufweist, der mit einem zweiten Bypass-Ventil des Kühlkreislaufs verbindbar ist.The object concerning the cleaning device is achieved according to the invention by a cleaning device having the features of claim 1. This comprises a dialysis line for receiving a coolant to be cleaned thus arranged in the dialysis line particulate filter, which is flowed through by the coolant in a flow direction, wherein the dialysis line disposed upstream of the particulate filter inlet portion which is connectable to a first bypass valve of the cooling circuit and an exhaust passage downstream of the particulate filter, which is connectable to a second bypass valve of the refrigeration cycle.

Hierdurch wird eine mobiles Reinigungsvorrichtung bereitgestellt, die an Bypass-Ventile eines Kühlkreislaufes angeschlossen werden kann, so dass auf einen Partikelfilter innerhalb des Kühlkreislaufes verzichtet werden kann. Dies bietet sich dabei insbesondere für die Erstbefüllung des Kühlkreislaufes und für nachfolgende Kundendienste an. Insbesondere bei den Kundendiensten bietet die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung den Vorteil, dass die Reinheitsanforderungen an das Kühlmittel stark reduziert sind, da insbesondere der Partikelfilter des mobilen Dialysegerätes deutlich größer ausgestaltet sein kann, als die bis dato in dem Kühlkreislauf verwendeten Partikelfilter. Auch muss das Kühlmittel beim Befüllen des Kühlkreislaufes zunächst nicht zwingend durch den Brennstoffzellenstapel geleitet werden. Da zudem nicht für jeden Kühlkreislauf ein eigener Partikelfilter bereitgehalten werden muss, ergibt sich hieraus zudem auch eine Kostensenkung.In this way, a mobile cleaning device is provided which can be connected to bypass valves of a cooling circuit, so that it is possible to dispense with a particle filter within the cooling circuit. This offers itself in particular for the initial filling of the cooling circuit and for subsequent customer services. In particular, in customer services, the cleaning device according to the invention has the advantage that the purity requirements are greatly reduced to the coolant, since in particular the particle filter of the mobile dialysis machine can be designed significantly larger than the particle filter used to date in the cooling circuit. Also, the coolant initially does not necessarily have to be passed through the fuel cell stack when filling the cooling circuit. Moreover, since a separate particle filter does not have to be kept ready for each cooling circuit, this also results in a cost reduction.

Als günstig hat es sich hierbei insbesondere auch erwiesen, wenn der Einlassabschnitt und/oder der Auslassabschnitt verschließbar sind. Somit kann nach dem Befüllen des Kühlkreislaufes mit der Kühlflüssigkeit der Einlassabschnitt und/oder der Auslassabschnitt verschlossen werden, um eine Leckage des Kühlmittels aus der Reinigungsvorrichtung zu verhindern.In this case, it has proven to be particularly advantageous if the inlet section and / or the outlet section can be closed. Thus, after filling the cooling circuit with the cooling liquid, the inlet section and / or the outlet section can be closed in order to prevent leakage of the coolant from the cleaning device.

Als vorteilhaft hat es sich zudem auch gezeigt, wenn eine Zufuhrleitung vorgesehen ist, die mit der Dialyseleitung zwischen dem Einlassabschnitt und dem Partikelfilter verbunden ist. Diese Zufuhrleitung kann dabei insbesondere mit einem Kühlmittelreservoir verbunden werden, aus dem das Kühlmittel durch die Zufuhrleitung durch den Partikelfilter hindurch dem Kühlkreislauf zugeführt wird.In addition, it has also proven to be advantageous if a supply line is provided which is connected to the dialysis line between the inlet section and the particle filter. This supply line can be connected in particular with a coolant reservoir, from which the coolant is fed through the supply line through the particle filter through the cooling circuit.

In diesem Zusammenhang hat es sich zudem auch bewährt, wenn der Zufuhrleitung eine Absperreinrichtung zugeordnet ist. Somit kann, insbesondere wenn das Kühlmittel dem Kühlkreislauf zugeführt wurde, die Kühlmittelzufuhr von einem Kühlmittellager zu der Dialyseleitung unterbrochen werden.In this context, it has also proven itself when the supply line is assigned a shut-off device. Thus, especially when the coolant has been supplied to the cooling circuit, the coolant supply can be interrupted by a coolant storage to the dialysis line.

Wenn der Reinigungsvorrichtung ein Rollen und/oder Räder aufweisendes Gehäuse zugeordnet ist, kann die Reinigungsvorrichtung besonders einfach innerhalb der Werkstatt zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen bewegt werden, was einen positiven Einfluss auf die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung hat.If the cleaning device is associated with a housing having rollers and / or wheels, the cleaning device can be moved between different workstations particularly easily within the workshop, which has a positive influence on the possible uses of the cleaning device according to the invention.

Die den Kühlkreislauf betreffende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Kühlkreislauf gemäß Anspruch 6 gelöst. Dieser Kühlkreislauf umfasst einen Brennstoffzellenstapel, einen Hauptwasserkühler sowie eine Kühlmittelpumpe, die durch Leitungsabschnitte eines Kühlkreislaufes miteinander verbunden sind. Die Kühlmittelpumpe pumpt dabei ein Kühlmittel in einer Strömungsrichtung durch den Kühlkreislauf. Erfindungsgemäß ist in dem stromaufwärts an dem Brennstoffzellenstapel angeordneten Leitungsabschnitt ein erstes Bypass-Ventil vorgesehen zum Anschließen eines Einlassabschnittes einer Reinigungsvorrichtung. Außerdem ist in dem stromabwärts an dem Brennstoffzellenstapel angeordneten Leitungsabschnitt ist ein zweites Bypass-Ventil vorgesehen zum Anschließen eines Auslassabschnittes der Reinigungsvorrichtung.The cooling cycle related object is achieved according to the invention by a cooling circuit according to claim 6. This cooling circuit comprises a fuel cell stack, a main water cooler and a coolant pump, which are connected by line sections of a cooling circuit are connected. The coolant pump pumps a coolant in a flow direction through the cooling circuit. According to the invention, a first bypass valve is provided in the line section arranged upstream of the fuel cell stack for connecting an inlet section of a cleaning device. In addition, in the downstream of the fuel cell stack arranged line section, a second bypass valve is provided for connecting an outlet portion of the cleaning device.

Durch die Verwendung der Bypass-Ventile, die in Strömungsrichtung vor und nach den Brennstoffzellenstapel angeordnet sind, lässt sich ein Bypass um den Brennstoffzellenstapel herum erreichen, wobei sich in diesem Zusammenhang besonders bewährt hat, wenn das erste Bypass-Ventil und/oder das zweite Bypass-Ventil derartig ausgestaltet sind, dass die Zuleitung und/oder die Ableitung des Kühlmittels durch den Brennstoffzellenstapel unterbrechbar ist. Somit kann beim Befüllen des Kühlkreislaufes des Brennstoffzellensystems der Brennstoffzellenstapel zunächst von dem Kühlkreislauf selbst abgekoppelt werden und erst dann diesem wieder zugeschaltet werden, wenn das in dem Kühlkreislauf befindliche Kühlmittel einen entsprechend geringen Anteil an Restverschmutzungen aufweist. Das Kühlmittel wird also zunächst durch den erweiterten Kühlkreislauf geführt werden, der aus dem Kühlkreislauf des Brennstoffzellensystems abzüglich des zwischen den Bypass-Ventilen liegenden Brennstoffzellenstapels sowie der an dem ersten und dem zweiten Bypass-Ventil angeordneten Dialyseleitung gebildet ist. Hierbei wird das Kühlmittel kontinuierlich durch den Partikelfilter der Reinigungsvorrichtung geleitet und dabei gereinigt. Wenn der Verschmutzungsgrad eine vorgebbare Grenze unterschreitet, oder z.B. auch nach einer vorgebbaren Zeit, können die Bypass-Ventile so geschaltet werden, dass das Kühlmittel auch durch den Brennstoffzellenstapel strömt. Werden nun die Bypass-Ventile so geschaltet, dass der Fluss des Kühlmittels zu dem mit diesen verbundenen Einlassabschnitt und Auslassabschnitt gesperrt ist, so kann die Reinigungsvorrichtung von dem Kühlkreislauf abgekoppelt werden und die Befüllung des Kühlkreislaufes ist abgeschlossen.By using the bypass valves, which are arranged in the flow direction before and after the fuel cell stack, a bypass around the fuel cell stack can be achieved, which has proven particularly useful in this context, when the first bypass valve and / or the second bypass Valve are designed such that the supply and / or discharge of the coolant is interrupted by the fuel cell stack. Thus, when filling the cooling circuit of the fuel cell system, the fuel cell stack can first be decoupled from the cooling circuit itself and only be switched on again when the coolant contained in the cooling circuit has a correspondingly low proportion of residual contaminants. The coolant is therefore initially guided by the extended cooling circuit, which is formed from the cooling circuit of the fuel cell system less the fuel cell stack lying between the bypass valves and the dialysis line arranged at the first and the second bypass valve. In this case, the coolant is continuously passed through the particle filter of the cleaning device and thereby cleaned. If the degree of contamination falls below a predefinable limit, or e.g. even after a predetermined time, the bypass valves can be switched so that the coolant also flows through the fuel cell stack. Now, if the bypass valves are switched so that the flow of the coolant is closed to the associated with these inlet portion and outlet portion, the cleaning device can be disconnected from the cooling circuit and the filling of the cooling circuit is completed.

Die das Reinigungssystem betreffende Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Reinigungssystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8.The object relating to the cleaning system is achieved according to the invention by a cleaning system having the features according to claim 8.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Dieses Verfahren umfasst dabei die Schritte:

  • -Verbinden eines Einlassabschnitts einer an ein erstes Bypass-Ventil eines Kühlkreislaufes,
  • -Verbinden eines Auslassabschnitts der Reinigungsvorrichtung an ein zweites Bypass-Ventil des Kühlkreislaufes,
  • -Zuführen eines Kühlmittels zu dem Kühlkreislauf durch eine Dialyseleitung der Reinigungsvorrichtung, in der dem Einlassabschnitt vorgelagert ein Partikelfilter angeordnet ist, und
  • -Trennen des Einlassabschnitts von dem ersten Bypass-Ventil und des Auslassabschnitts von dem zweiten Bypass-Ventil.
The object relating to the method is achieved according to the invention by a method according to claim 9. This method comprises the steps:
  • Connecting an inlet section of a to a first bypass valve of a cooling circuit,
  • Connecting an outlet section of the cleaning device to a second bypass valve of the cooling circuit,
  • Supplying a coolant to the cooling circuit through a dialysis line of the cleaning device, in which a particle filter is arranged upstream of the inlet section, and
  • -Tracing of the inlet portion of the first bypass valve and the outlet portion of the second bypass valve.

Hierdurch wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um den Kühlkreislauf des Brennstoffzellensystems verbessert mit einem Kühlmittel befüllen zu können. Insbesondere findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung bei der Erstbefüllung der Kühlkreislaufes vor dessen Inbetriebnahme oder im Rahmen von Kundendienstleistungen beispielsweise zur Entlüftung des Kühlkreislaufes. Die Zuführung des Kühlmittels zu der Dialyseleitung erfolgt dabei vorzugsweise durch eine absperrbare Zufuhrleitung, die zwischen dem Einlassabschnitt und dem Partikelfilter in die Dialyseleitung mündet. Die Reihenfolge des Verbindens des Einlassabschnitts und des Auslassabschnitts an die Bypass-Ventile ist dabei nicht erfindungswesentlich und kann vertauscht werden.As a result, a method is provided in order to be able to fill the cooling circuit of the fuel cell system improved with a coolant. In particular, the method according to the invention finds application in the first filling of the cooling circuit prior to its commissioning or in the context of after-sales services, for example for venting the cooling circuit. The supply of the coolant to the dialysis line is preferably carried out by a closable supply line, which opens into the dialysis line between the inlet section and the particle filter. The order of connection of the inlet section and the outlet section to the bypass valves is not essential to the invention and can be reversed.

Bewährt hat es sich zudem auch, wenn vor dem Zuführen des Kühlmittels das erste Bypass-Ventil und das zweite Bypass-Ventil derart geschalten werden, dass eine Zuführung des Kühlmittels zu dem Brennstoffzellenstapel unterbunden wird. Hierdurch kann beispielsweise das Kühlmittel zunächst in dem aus dem Kühlkreislauf abzüglich dem zwischen den Bypass-Ventilen liegenden Brennstoffzellenstapel und der Dialyseleitung gebildeten, erweiterten Kühlkreislauf zirkulieren, wodurch das Kühlmittel mehrmals durch den Partikelfilter strömt, so dass das Kühlmittel sukzessive weniger Verunreinigungen aufweist, bevor die Bypass-Ventile so geschaltet werden, dass das Kühlmittel auch durch den Brennstoffzellenstapel strömt.It has also proved to be useful if, before supplying the coolant, the first bypass valve and the second bypass valve are switched such that supply of the coolant to the fuel cell stack is prevented. As a result, for example, the coolant initially circulate in the extended cooling circuit formed by the cooling circuit minus the fuel cell stack and the dialysis line between the bypass valves, whereby the coolant flows through the particle filter several times, so that the coolant has successively fewer impurities before the bypass -Ventile be switched so that the coolant flows through the fuel cell stack.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines aus einer Reinigungsvorrichtung und einem Kühlkreislauf gebildeten Reinigungssystems.
Further advantages, features and details will become apparent from the claims, the following description of the preferred embodiment and from the drawing. Showing:
  • 1 a schematic representation of a cleaning system and a cooling circuit formed cleaning system.

1 zeigt eine Reinigungsvorrichtung 1, die an einen einen Brennstoffzellenstapel 3 aufweisenden Kühlkreislauf 4 angeschlossen ist. Durch die Kombination aus der Reinigungsvorrichtung 1 und dem Kühlkreislauf 4 ist dabei gemäß der Erfindung ein Reinigungssystem 2 gebildet. Die Reinigungsvorrichtung 1 weist dabei eine Dialyseleitung 5 auf, in der ein Partikelfilter 6 angeordnet ist, der wiederum von dem Kühlmittel in einer Strömungsrichtung 7 durchströmt wird. Die Dialyseleitung 5 umfasst einen von dem Partikelfilter 6 stromaufwärts angeordneten Einlassabschnitt 8 sowie einen von dem Partikelfilter 6 stromabwärts angeordneten Auslassabschnitt 9. Der Einlassabschnitt 8 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem ersten Bypass-Ventil 10 des Kühlkreislaufes 4 verbunden, während der Auslassabschnitt 9 mit einem zweiten Bypass-Ventil 11 verbunden ist, das ebenfalls Teil des Kühlkreislaufes 4 ist. Das erste Bypass-Ventil 10 ist stromaufwärts und das zweite Bypass-Ventil 11 ist stromabwärts des Brennstoffzellenstapels 3 angeordnet. Der Einlassabschnitt 8 und der Auslassabschnitt 9 sind verschließbar, so dass bei einem Abkoppeln der Reinigungsvorrichtung 1 vom Kühlkreislauf 4, d. h. von dem ersten Bypass-Ventil 10 und dem zweiten Bypass-Ventil 11, kein Kühlmittel austritt. 1 shows a cleaning device 1 connecting to a fuel cell stack 3 having cooling circuit 4 connected. By the combination of the cleaning device 1 and the cooling circuit 4 is according to the invention, a cleaning system 2 educated. The cleaning device 1 has a dialysis line 5 on, in which a particle filter 6 is arranged, in turn, of the coolant in a flow direction 7 is flowed through. The dialysis line 5 includes one of the particulate filter 6 upstream inlet section 8th and one of the particulate filter 6 downstream outlet section 9 , The inlet section 8th is in the embodiment shown with a first bypass valve 10 the cooling circuit 4 connected while the outlet section 9 with a second bypass valve 11 is connected, which is also part of the cooling circuit 4 is. The first bypass valve 10 is upstream and the second bypass valve 11 is downstream of the fuel cell stack 3 arranged. The inlet section 8th and the outlet section 9 are closable, so that when uncoupling the cleaning device 1 from the cooling circuit 4 ie from the first bypass valve 10 and the second bypass valve 11 , no coolant escapes.

Zwischen dem Einlassabschnitt 8 und dem Partikelfilter 6 mündet in der Dialyseleitung 5 eine Zufuhrleitung 12, die eine Absperreinrichtung 13 aufweist und der Zuleitung des Kühlmittels aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten externen Reservoir zu dem Kühlkreislauf 4 dient. Im gezeigten Kühlkreislauf 4 befindet sich neben dem Brennstoffzellenstapel 3 und dem ersten Bypass-Ventil 10 sowie dem zweiten Bypass-Ventil 11 auch ein Hauptwasserkühler 14 sowie eine Kühlmittelpumpe 15, die insgesamt durch Leitungsabschnitte 16 des Kühlkreislaufes 4 miteinander verbunden sind. Lediglich schematisch dargestellt ist ein die Reinigungsvorrichtung 1 umgebendes Gehäuse 17, dem Rollen 18 mit Rädern 19 zugeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, die Reinigungsvorrichtung 1 einfach zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen zu verschieben. Das erste Bypass-Ventil 10 und das zweite Bypass-Ventil 11 sind dabei so schaltbar, dass der Durchfluss des Kühlmittels durch den Brennstoffzellenstapel 3 unterbunden ist.Between the inlet section 8th and the particulate filter 6 flows into the dialysis line 5 a supply line 12 which is a shut-off device 13 and the supply of the coolant from an external reservoir not shown in the drawing to the cooling circuit 4 serves. In the shown cooling circuit 4 is located next to the fuel cell stack 3 and the first bypass valve 10 and the second bypass valve 11 also a main water cooler 14 and a coolant pump 15 , in total, through pipe sections 16 the cooling circuit 4 connected to each other. Only schematically shown is the cleaning device 1 surrounding housing 17 , the roles 18 with wheels 19 assigned. This makes it possible, the cleaning device 1 easy to move between different workplaces. The first bypass valve 10 and the second bypass valve 11 are switchable so that the flow of the coolant through the fuel cell stack 3 is prevented.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und der Einsatz der Reinigungsvorrichtung 1 anhand des Reinigungssystems 2 der 1 erläutert. Zunächst wird die Reinigungsvorrichtung 1 durch einen Nutzer in die unmittelbare Nähe zu dem zu befüllenden Kühlkreislauf 4 gebracht. Nun werden der Einlassabschnitt 8 der Reinigungsvorrichtung 1 an das erste Bypass-Ventil 10 des Kühlkreislaufes 4 und der Auslassabschnitt 9 an das zweite Bypass-Ventil 11 angeschlossen. Die Bypass-Ventile 10, 11 können dabei so geschaltet werden, dass ein Durchgang zu dem zwischen den Bypass-Ventilen 10, 11 angeordneten Brennstoffzellenstapel 3 unterbunden ist. Danach wird das zu befüllendende Kühlmittel über die Zufuhrleitung 12 der Dialyseleitung 5 zugeführt, die durch den Einlassabschnitt 8 und den Auslassabschnitt 9 begrenzt ist. Hierbei mündet die Zufuhrleitung 12 zwischen dem Einlassabschnitt 8 und dem stromaufwärts von dem Auslassabschnitt 9 in der Dialyseleitung 5 angeordneten Partikelfilter 6. Nach dem Befüllen können der Einlassabschnitt 8 und der Auslassabschnitt 9 wieder von den Bypass-Ventilen 10, 11 getrennt werden und die Befüllung ist abgeschlossen. Um eine Leckage aus dem Einlassabschnitt 8 und/oder dem Auslassabschnitt 9 zu unterbinden, sind diese verschließbar ausgebildet. Auch der Zufuhrleitung 12 ist eine Absperreinrichtung 13 zugeordnet, die ein Auslaufen von zugeführtem Kühlmittel verhindert bzw. durch die die Zuführung des Kühlmittels zu dem Kühlkreislauf 4 unterbrochen werden kann. Die Förderung des Kühlmittels kann dabei beispielsweise mit oder unter Zuhilfenahme der Kühlmittelpumpe 15 erfolgen, die in dem Kühlkreislauf 4 integriert ist.In the following, the inventive method and the use of the cleaning device 1 based on the cleaning system 2 the 1 explained. First, the cleaning device 1 by a user in the immediate vicinity of the cooling circuit to be filled 4 brought. Now the inlet section 8th the cleaning device 1 to the first bypass valve 10 the cooling circuit 4 and the outlet section 9 to the second bypass valve 11 connected. The bypass valves 10 . 11 can be switched so that a passage to that between the bypass valves 10 . 11 arranged fuel cell stack 3 is prevented. Thereafter, the refrigerant to be filled via the supply line 12 the dialysis line 5 fed through the inlet section 8th and the outlet section 9 is limited. Here, the supply line opens 12 between the inlet section 8th and the upstream of the outlet section 9 in the dialysis line 5 arranged particulate filter 6 , After filling, the inlet section 8th and the outlet section 9 back from the bypass valves 10 . 11 be separated and the filling is completed. To prevent leakage from the inlet section 8th and / or the outlet section 9 To prevent these are designed to be closed. Also the supply line 12 is a shut-off device 13 associated, which prevents leakage of supplied coolant or by the supply of the coolant to the cooling circuit 4 can be interrupted. The promotion of the coolant can, for example, with or with the aid of the coolant pump 15 take place in the cooling circuit 4 is integrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Reinigungsvorrichtungcleaning device
22
Reinigungssystemcleaning system
33
Brennstoffzellenstapelfuel cell stack
44
KühlkreislaufCooling circuit
55
Dialyseleitungdialysis line
66
Partikelfilterparticulate Filter
77
Strömungsrichtungflow direction
88th
Einlassabschnittinlet section
99
Auslassabschnittoutlet
1010
erstes Bypass-Ventilfirst bypass valve
1111
zweites Bypass-Ventilsecond bypass valve
1212
Zufuhrleitungsupply line
1313
Absperreinrichtungshut-off
1414
HauptwasserkühlerMain water cooler
1515
KühlmittelpumpeCoolant pump
1616
Leitungsabschnittline section
1717
Gehäusecasing
1818
Rollerole
1919
Radwheel

Claims (10)

Reinigungsvorrichtung (1) zum Anschließen an einen Kühlkreislauf (4) eines einen Brennstoffzellenstapel (3) aufweisenden Brennstoffzellensystems, mit einer Dialyseleitung (5) zur Aufnahme eines zu reinigenden Kühlmittels sowie mit einem in der Dialyseleitung (5) angeordneten Partikelfilter (6), der von dem Kühlmittel in einer Strömungsrichtung (7) durchströmbar ist, wobei die Dialyseleitung (5) einen von dem Partikelfilter (6) stromaufwärts angeordneten Einlassabschnitt (8), der mit einem ersten Bypass-Ventil (10) des Kühlkreislaufs (4) verbindbar ist, und einen von dem Partikelfilter (6) stromabwärts angeordneten Auslassabschnitt (9) aufweist, der mit einem zweiten Bypass-Ventil (11) des Kühlkreislaufs (4) verbindbar ist.Cleaning device (1) for connection to a cooling circuit (4) of a fuel cell stack (3) having a dialysis line (5) for receiving a coolant to be cleaned and with a in the dialysis line (5) arranged particulate filter (6) of the coolant can be flowed through in a flow direction (7), the dialysis line (5) being upstream of the particle filter (6) arranged inlet portion (8) which is connectable to a first bypass valve (10) of the cooling circuit (4), and one of the particulate filter (6) downstream arranged outlet portion (9), which with a second bypass valve (11) the cooling circuit (4) is connectable. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassabschnitt (8) und/oder der Auslassabschnitt (9) verschließbar sind.Cleaning device (1) after Claim 1 , characterized in that the inlet section (8) and / or the outlet section (9) are closable. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhrleitung (12) vorgesehen ist, die mit der Dialyseleitung (5) zwischen dem Einlassabschnitt (8) und dem Partikelfilter (6) verbunden ist.Cleaning device (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that a supply line (12) is provided, which is connected to the dialysis line (5) between the inlet section (8) and the particle filter (6). Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrleitung (12) eine Absperreinrichtung (13) zugeordnet ist.Cleaning device (1) after Claim 3 , characterized in that the supply line (12) is associated with a shut-off device (13). Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollen (18) und/oder Räder (19) aufweisendes Gehäuse (17) vorgesehen ist.Cleaning device (1) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that a roller (18) and / or wheels (19) exhibiting housing (17) is provided. Kühlkreislauf (4), umfassend einen Brennstoffzellenstapel (3), einen Hauptwasserkühler (14) sowie eine Kühlmittelpumpe (15), die durch Leitungsabschnitte (16) miteinander verbunden sind, wobei die Kühlmittelpumpe (15) ein Kühlmittel in einer Strömungsrichtung (7) durch die Leitungsabschnitte (16) pumpt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem stromaufwärts an dem Brennstoffzellenstapel (3) angeordneten Leitungsabschnitt (16) ein erstes Bypass-Ventil (10) vorgesehen ist zum Anschließen eines Einlassabschnittes (8) einer Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und dass in dem stromabwärts an dem Brennstoffzellenstapel (3) angeordneten Leitungsabschnitt (16) ein zweites Bypass-Ventil (11) vorgesehen ist zum Anschließen eines Auslassabschnittes (9) der Reinigungsvorrichtung (1).Cooling circuit (4), comprising a fuel cell stack (3), a main water cooler (14) and a coolant pump (15), which are interconnected by line sections (16), wherein the coolant pump (15) a coolant in a flow direction (7) through the Line sections (16) pumps, characterized in that in the upstream of the fuel cell stack (3) arranged line section (16), a first bypass valve (10) is provided for connecting an inlet section (8) of a cleaning device (1) according to one of Claims 1 to 5 in that a second bypass valve (11) is provided in the line section (16) arranged downstream of the fuel cell stack (3) for connecting an outlet section (9) of the cleaning device (1). Kühlkreislauf (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bypass Ventil (10) und/oder das zweite Bypass-Ventil (11) derartig ausgestaltet sind, dass die Zuleitung und/oder die Ableitung des Kühlmittels durch den Brennstoffzellenstapel (3) unterbrechbar ist.Cooling circuit (4) after Claim 6 , characterized in that the first bypass valve (10) and / or the second bypass valve (11) are designed such that the supply line and / or the discharge of the coolant through the fuel cell stack (3) can be interrupted. Reinigungssystem (2) gebildet aus einer Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und aus einem Kühlkreislauf (4) nach Anspruch 6 oder 7.Cleaning system (2) formed from a cleaning device (1) according to one of Claims 1 to 5 and from a cooling circuit (4) Claim 6 or 7 , Verfahren zum Zuführen eines Kühlmittels zu einem Kühlkreislauf (4) eines Brennstoffzellensystems, umfassend die Schritte: -Verbinden eines Einlassabschnitts (8) einer Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 an ein erstes Bypass-Ventil (10) eines Kühlkreislaufes (4) nach Anspruch 7 oder 8, -Verbinden eines Auslassabschnitts (9) der Reinigungsvorrichtung (1) an ein zweites Bypass-Ventil (11) des Kühlkreislaufes (4), -Zuführen eines Kühlmittels zu dem Kühlkreislauf (4) durch eine Dialyseleitung (5) der Reinigungsvorrichtung (1), in der dem Einlassabschnitt nachgelagert ein Partikelfilter (6) angeordnet ist, und -Trennen des Einlassabschnitts (8) von dem ersten Bypass-Ventil (10) und des Auslassabschnitts (9) von dem zweiten Bypass-Ventil (11).Method for supplying a coolant to a cooling circuit (4) of a fuel cell system, comprising the steps: - connecting an inlet section (8) of a cleaning device (1) to one of Claims 1 to 5 to a first bypass valve (10) of a cooling circuit (4) after Claim 7 or 8th Connecting an outlet section (9) of the cleaning device (1) to a second bypass valve (11) of the cooling circuit (4), supplying a coolant to the cooling circuit (4) through a dialysis line (5) of the cleaning device (1), in which a particulate filter (6) is disposed downstream of the inlet section, and separating the inlet section (8) from the first bypass valve (10) and the outlet section (9) from the second bypass valve (11). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zuführen des Kühlmittel das erste Bypass-Ventil (10) und das zweite Bypass-Ventil (11), geschalten werden, so dass eine Zuführung des Kühlmittels zu dem Brennstoffzellenstapel (3) unterbunden wird.Method according to Claim 9 characterized in that prior to supplying the coolant, the first bypass valve (10) and the second bypass valve (11), are switched, so that supply of the coolant to the fuel cell stack (3) is prevented.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20050077252A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 George Shih Readying cooling circuits for use in fuel cells
DE102015215790A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Volkswagen Aktiengesellschaft A fuel cell coolant cycle vent valve, fuel cell coolant loop, and method of filtering a coolant in a fuel cell cooling device

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