DE102021207632A1 - Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
DE102021207632A1
DE102021207632A1 DE102021207632.7A DE102021207632A DE102021207632A1 DE 102021207632 A1 DE102021207632 A1 DE 102021207632A1 DE 102021207632 A DE102021207632 A DE 102021207632A DE 102021207632 A1 DE102021207632 A1 DE 102021207632A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
fuel cell
turbine
fan
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021207632.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Jochen Wessner
Martin Katz
Benedikt Leibssle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021207632.7A priority Critical patent/DE102021207632A1/en
Priority to CN202210835930.3A priority patent/CN115621498A/en
Publication of DE102021207632A1 publication Critical patent/DE102021207632A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D23/00Other rotary non-positive-displacement pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/024Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04111Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants using a compressor turbine assembly
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Eine Rezirkulationsvorrichtung zur Rezirkulation von Anodenabgas in einem Brennstoffzellensystem umfasst ein Gebläse mit einem Sauganschluss zur Verbindung mit einem Brennstoffauslass einer Brennstoffzellenanordnung des Brennstoffzellensystems, einem Druckanschluss zur Verbindung mit einem Brennstoffeinlass der Brennstoffzellenanordnung und einem Laufrad zum Fördern des Anodenabgases vom Einlass zum Auslass. Ferner weist die Rezirkulationsvorrichtung eine Turbine mit einem Einlass zur Verbindung mit einem Brennstofftank des Brennstoffzellensystems, einem Auslass zur Verbindung mit dem Brennstoffeinlass der Brennstoffzellenanordnung und einem kinematisch an das Laufrad des Gebläses gekoppelten Turbinenrad, welches durch den Einlass mit gasförmigem Brennstoff aus dem Brennstofftank anströmbar und rotierbar ist, um das Laufrad des Gebläses anzutreiben.A recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system comprises a fan with a suction port for connection to a fuel outlet of a fuel cell assembly of the fuel cell system, a pressure port for connection to a fuel inlet of the fuel cell assembly and an impeller for conveying the anode exhaust gas from the inlet to the outlet. Furthermore, the recirculation device has a turbine with an inlet for connection to a fuel tank of the fuel cell system, an outlet for connection to the fuel inlet of the fuel cell arrangement and a turbine wheel which is kinematically coupled to the impeller of the fan and which can be flown through the inlet with gaseous fuel from the fuel tank and can be rotated is to drive the impeller of the fan.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem und eine Rezirkulationsvorrichtung zur Rezirkulation von Anodenabgas in einem Brennstoffzellensystem.The present invention relates to a fuel cell system and a recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system.

Stand der TechnikState of the art

Brennstoffzellen kommen zunehmend als Energiewandler, unter anderem auch in Fahrzeugen, zum Einsatz, um in einem Brennstoff, wie z.B. Wasserstoff, gespeicherte chemische Energie zusammen mit Sauerstoff direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Brennstoffzellen weisen typischerweise eine Anode, eine Kathode und eine zwischen Anode und Kathode angeordnete elektrolytische Membrane auf. An der Anode erfolgt eine Oxidation des Brennstoffs und an der Kathode eine Reduktion des Sauerstoffs. Dabei entsteht auf der Kathodenseite Wasser.Fuel cells are increasingly used as energy converters, including in vehicles, to convert chemical energy stored in a fuel, such as hydrogen, directly into electrical energy together with oxygen. Fuel cells typically have an anode, a cathode, and an electrolytic membrane positioned between the anode and the cathode. The fuel is oxidized at the anode and the oxygen is reduced at the cathode. This creates water on the cathode side.

Typischerweise wird der Anode von Brennstoffzellen kontinuierlich gasförmiger Brennstoff im Überschuss zugeführt, das heißt, mehr Brennstoff, als bei einer gegebenen Zufuhrmenge an Sauerstoff an die Kathode stöchiometrisch notwendig wäre. Der Brennstoffüberschuss bzw. der Anodenausstoß wird in der Regel rezirkuliert bzw. der Anode erneut zugeführt. Dies erfolgt üblicherweise mithilfe eines Rezirkulationsgebläses, welches den Anodenausstoß von einem Auslass der Anode zurück zum Einlass der Anode fördert.Typically, the anode of fuel cells is continuously supplied with excess gaseous fuel, that is, more fuel than would be stoichiometrically necessary for a given amount of oxygen supplied to the cathode. The excess fuel or the anode output is usually recirculated or fed back to the anode. This is typically done using a recirculation fan that circulates the anode exhaust from an outlet of the anode back to the inlet of the anode.

Das Rezirkulationsgebläse wird in der Regel mittels eines elektrischen Motors betrieben. Zur Verbesserung der Energieeffizienz eines Brennstoffzellensystems wird in der DE 10 2007 037 096 A1 offenbart, das Rezirkulationsgebläse mittels einer Turbine anzutreiben. Die Turbine nutzt als Arbeitsfluid komprimierte Luft, welche für die Zufuhr an die Kathode mittels eines Kompressors verdichtet wurde.The recirculation fan is usually operated by an electric motor. To improve the energy efficiency of a fuel cell system is in the DE 10 2007 037 096 A1 discloses driving the recirculation fan by means of a turbine. The turbine uses compressed air as the working fluid, which has been compressed by means of a compressor for supply to the cathode.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß ist eine Rezirkulationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgesehen.According to the invention, a recirculation device having the features of claim 1 and a fuel cell system having the features of claim 9 are provided.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Rezirkulationsvorrichtung zur Rezirkulation von Anodenabgas in einem Brennstoffzellensystem ein Gebläse mit einem Sauganschluss zur Verbindung mit einem Brennstoffauslass einer Brennstoffzellenanordnung des Brennstoffzellensystems, einem Druckanschluss zur Verbindung mit einem Brennstoffeinlass der Brennstoffzellenanordnung und einem Laufrad zum Fördern des Anodenabgases vom Sauganschluss zum Druckanschluss sowie eine Turbine mit einem Einlass zur Verbindung mit einem Brennstofftank des Brennstoffzellensystems, einem Auslass zur Verbindung mit dem Brennstoffeinlass der Brennstoffzellenanordnung und einem kinematisch an das Laufrad des Gebläses gekoppelten Turbinenrad, welches durch den Einlass mit gasförmigem Brennstoff aus dem Brennstofftank anströmbar und rotierbar ist, um das Laufrad des Gebläses anzutreiben.According to a first aspect of the invention, a recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system comprises a fan with a suction port for connection to a fuel outlet of a fuel cell arrangement of the fuel cell system, a pressure port for connection to a fuel inlet of the fuel cell arrangement and an impeller for conveying the anode exhaust gas from the suction port to the Pressure connection and a turbine with an inlet for connection to a fuel tank of the fuel cell system, an outlet for connection to the fuel inlet of the fuel cell arrangement and a kinematically coupled to the impeller of the fan turbine wheel, which can flow through the inlet with gaseous fuel from the fuel tank and is rotatable, to drive the fan impeller.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Brennstoffzellensystem eine Brennstoffzellenanordnung mit zumindest einer Brennstoffzelle, einem Brennstoffeinlass und einem Brennstoffauslass sowie eine Rezirkulationsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei der Druckanschluss des Gebläses und der Auslass der Turbine mit dem Brennstoffeinlass verbunden sind, und wobei der Sauganschluss des Gebläses mit dem Brennstoffauslass verbunden ist.According to a second aspect of the invention, a fuel cell system comprises a fuel cell arrangement having at least one fuel cell, a fuel inlet and a fuel outlet, and a recirculation device according to the first aspect of the invention, wherein the pressure port of the fan and the outlet of the turbine are connected to the fuel inlet, and wherein the The suction port of the blower is connected to the fuel outlet.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die kinetische Energie eines Brennstoffstroms, der dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird, z.B. aus einem Tank, in einer Turbine teilweise abzubauen und mit der Turbine ein Gebläse anzutreiben, um Anodenabgas zu rezirkulieren. Hierzu sind erfindungsgemäß ein Laufrad der Turbine, das durch den Brennstoff, wie z.B. Wasserstoff, angetrieben wird, und ein Laufrad des Gebläses, welches das Anodenabgas fördert, kinematisch aneinander gekoppelt, z.B. über eine Welle, einen Flansch oder indem das Turbinenrad und das Laufrad einteilig ausgebildet sind. Typischerweise liegt der Brennstoff im Tank bei einem Druck in einem Bereich zwischen 8 bar und 20 bar vor und wird einer Anode der Brennstoffzellenanordnung bei einem Druck in einem Bereich zwischen 1,5 bar und 3,5 bar zugeführt. Die Druckdifferenz kann vorteilhaft in der Turbine abgebaut und zum Antrieb des Gebläses genutzt werden.One idea on which the invention is based is to partially break down the kinetic energy of a fuel flow that is supplied to the fuel cell system, e.g. from a tank, in a turbine and to use the turbine to drive a blower in order to recirculate anode waste gas. For this purpose, according to the invention, an impeller of the turbine, which is driven by the fuel, such as hydrogen, and an impeller of the fan, which conveys the anode exhaust gas, are kinematically coupled to one another, e.g. via a shaft, a flange or by the turbine wheel and the impeller being in one piece are trained. Typically, the fuel is present in the tank at a pressure in a range between 8 bar and 20 bar and is supplied to an anode of the fuel cell assembly at a pressure in a range between 1.5 bar and 3.5 bar. The pressure difference can advantageously be reduced in the turbine and used to drive the fan.

Durch die Nutzung der kinetischen Energie eines Brennstoffstroms, der dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird, in einer Turbine zum Antrieb des Gebläses, welches das Anodenabgas rezirkuliert, wird die Energieeffizienz des Brennstoffzellensystems vorteilhaft verbessert.By using the kinetic energy of a fuel flow that is supplied to the fuel cell system in a turbine to drive the fan that recirculates the anode exhaust gas, the energy efficiency of the fuel cell system is advantageously improved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous refinements and developments result from the further dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Turbinenrad als Tesla-Turbine mit zumindest zwei sich parallel erstreckenden ersten Scheiben ausgebildet ist, die kinematisch an das Laufrad des Gebläses gekoppelt sind, wobei im Bereich eines Außenumfangs der ersten Scheiben zumindest eine mit dem Einlass verbundene Düse angeordnet ist, die derart ausgerichtet ist, dass Brennstoff tangential zu dem Außenumfang in einen Zwischenraum zwischen den Scheiben einblasbar ist, und wobei der Auslass der Turbine in Bezug auf eine radiale Richtung in einem zentralen Bereich der ersten Scheiben angeordnet ist. Ein Vorteil dieses Aufbaus liegt darin, dass die Turbine sehr geräusch- und vibrationsarm betreibbar ist, was insbesondere für Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil liegt in dem konstruktiv einfachen Aufbau, da die Scheiben jeweils mit als einfache Scheiben mit kreisförmigem Umfang und ebenen Oberflächen ausgeführt werden können.According to some embodiments, it can be provided that the turbine wheel is designed as a Tesla turbine with at least two first disks extending in parallel, which kinematically are coupled to the impeller of the fan, with at least one nozzle connected to the inlet being arranged in the area of an outer circumference of the first discs, which is aligned in such a way that fuel can be blown tangentially to the outer circumference into a space between the discs, and the outlet of the turbine is located in a central portion of the first disks with respect to a radial direction. An advantage of this structure is that the turbine can be operated with very little noise and vibration, which is particularly advantageous for applications in the motor vehicle sector. A further advantage lies in the structurally simple structure, since the discs can each be designed as simple discs with a circular circumference and flat surfaces.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die ersten Scheiben des Turbinenrads und das Laufrad des Gebläses über eine gemeinsame Welle gekoppelt sind. Demnach können die ersten Scheiben und das Laufrad in axialer Richtung beabstandet auf ein und derselben Welle sitzen. Dies vereinfacht weiter die konstruktive Gestaltung der Rezirkulationsvorrichtung. Optional kann die Welle Auslassöffnungen aufweisen, welche mit dem zwischen den ersten Scheiben gelegenen Zwischenraum verbunden sind, um das in den Zwischenraum eingeleitete Brennstoffgas abzuführen. Die Auslassöffnungen bilden somit den Turbinenauslass oder sind mit diesem verbunden.According to some specific embodiments, it can be provided that the first disks of the turbine wheel and the impeller of the fan are coupled via a common shaft. Accordingly, the first disks and the impeller can be spaced apart in the axial direction and sit on one and the same shaft. This further simplifies the structural design of the recirculation device. Optionally, the shaft may have exhaust ports communicating with the space between the first disks to exhaust the fuel gas introduced into the space. The outlet openings thus form the turbine outlet or are connected to it.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gebläse als Tesla-Verdichter mit zumindest zwei sich parallel erstreckenden zweiten Scheiben ausgebildet ist, wobei ein in Bezug auf die radiale Richtung zentraler Bereich der zweiten Scheiben mit dem Sauganschluss verbunden ist, und wobei der Druckanschluss mit einem Außenumfang der zweiten Scheiben verbunden ist. Beispielsweise können die ersten Scheiben der Turbine und die zweiten Scheiben des Gebläses auf derselben Welle angeordnet sein. Die Welle kann optional Einlassöffnungen aufweisen, die zwischen den zweiten Scheiben angeordnet sind, um Anodenabgas in den zwischen den zweiten Scheiben gelegenen Zwischenraum zu fördern. Am Außenumfang der zweiten Scheiben kann ein Sammelraum ausgebildet bzw. vorgesehen sein, welcher mit dem Druckanschluss des Gebläses verbunden ist. Insbesondere die Realisierung von Turbine und Verdichter als Tesla-Turbine bzw. Verdichter bietet den Vorteil einer besonders einfach aufgebauten Einheit.According to some embodiments, it can be provided that the blower is designed as a Tesla compressor with at least two second disks extending in parallel, with a central area of the second disks in relation to the radial direction being connected to the suction port, and the pressure port being connected to a Outer circumference of the second discs is connected. For example, the first disks of the turbine and the second disks of the fan can be arranged on the same shaft. The shaft may optionally include inlet ports located between the second disks to deliver anode exhaust into the space between the second disks. A collection chamber can be formed or provided on the outer circumference of the second discs, which is connected to the pressure connection of the fan. In particular, the realization of the turbine and compressor as a Tesla turbine or compressor offers the advantage of a particularly simply constructed unit.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Gebläse und die Turbine in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, und wobei das Gehäuse einen Ausgangsanschluss aufweist, mit welchem der Auslass der Turbine und der Druckanschluss des Gebläses verbunden sind. Beispielsweise können das Turbinenrad und das Laufrad des Gebläses durch eine mit dem Laufrad und dem Turbinenrad rotierende Trennscheibe voneinander getrennt sein, wobei die Trennscheibe das Gehäuse in einen Gebläseteilbereich und einen Turbinenteilbereich unterteilt, insbesondere in Bezug auf eine axiale Richtung. An dem Gehäuse kann ein Stutzen oder dergleichen vorgesehen sein, welcher den Ausgangsanschluss aufweist, wobei der Stutzen mit dem Auslass der Turbine und dem Druckanschluss des Gebläses verbunden ist. Beispielsweise kann der Turbinenteilbereich durch einen den Auslass bildenden Kanal bzw. eine Öffnung mit dem Stutzen verbunden sein. Ebenso kann der Gebläseteilbereich durch einen den Druckanschluss bildenden Kanal bzw. eine Öffnung mit dem Stutzen verbunden sein. Durch die Integration von Gebläse und die Turbine in ein gemeinsames Gehäuse mit gemeinsamem Anschluss wird ein noch kompakterer Aufbau der Rezirkulationsvorrichtung erzielt.According to some embodiments, it can be provided that the fan and the turbine are arranged in a common housing, and the housing has an outlet connection to which the outlet of the turbine and the pressure connection of the fan are connected. For example, the turbine wheel and the impeller of the fan can be separated from one another by a separating disk rotating with the impeller and the turbine wheel, the separating disk dividing the housing into a fan section and a turbine section, in particular with respect to an axial direction. A stub or the like can be provided on the housing, which stub has the outlet connection, the stub being connected to the outlet of the turbine and the pressure connection of the fan. For example, the partial turbine area can be connected to the socket by a channel or an opening that forms the outlet. Likewise, the partial fan area can be connected to the connecting piece by a duct or an opening that forms the pressure connection. The integration of the blower and the turbine in a common housing with a common connection results in an even more compact construction of the recirculation device.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Rezirkulationsvorrichtung eine kinematisch an das Laufrad des Gebläses gekoppelte Antriebsvorrichtung aufweist, insbesondere in Form eines Elektromotors. Somit kann die Flexibilität der Regelung des Massenstroms an Brennstoff, der durch das Gebläse gefördert wird, weiter gesteigert werden.According to some embodiments, it can be provided that the recirculation device has a drive device that is kinematically coupled to the impeller of the fan, in particular in the form of an electric motor. The flexibility of the regulation of the mass flow of fuel that is conveyed by the blower can thus be further increased.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Rezirkulationsvorrichtung einen Sammelbehälter zum Sammeln von flüssigem Wasser, das in dem Gebläse aus dem Anodenabgas abgeschieden wird aufweist.According to some embodiments, it can be provided that the recirculation device has a collection container for collecting liquid water that is separated from the anode waste gas in the blower.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Sammelbehälter mit dem Gebläse durch eine oder mehrere Leitungen verbunden ist, wobei die Leitung(en) und/oder der Sammelbehälter thermisch an die Antriebsvorrichtung gekoppelt ist. Beispielsweise kann der Antrieb in den Sammelbehälter hineinragen oder die Leitungen kann bzw. die Leitungen können entlang der Antriebsvorrichtung verlaufen. Dies verbessert die Kühlung der Antriebsvorrichtung und damit deren Lebensdauer.According to some embodiments, it can be provided that the collection container is connected to the blower by one or more lines, the line(s) and/or the collection container being thermally coupled to the drive device. For example, the drive can protrude into the collection container or the lines can or the lines can run along the drive device. This improves the cooling of the drive device and thus its service life.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Druckanschluss des Gebläses und der Auslass der Turbine ohne zwischengeschaltete Saugstrahlpumpe direkt mit dem Brennstoffeinlass verbunden sind. Durch die Kombination aus Turbine und Gebläse kann vorteilhaft sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Lasten der erforderliche Rezirkulationsmassenstrom sowie der erforderliche Frischgasmassenstrom bereitgestellt werden, was die Regelung des Brennstoffzellensystems vereinfacht. Ferner werden die Strömungsverluste im System verringert.According to some specific embodiments, it can be provided that the pressure connection of the fan and the outlet of the turbine are connected directly to the fuel inlet without an interposed ejector pump. The combination of turbine and fan can advantageously provide the required recirculation mass flow and the required fresh gas mass flow both at high and at low loads, which regulates the fuel cell system tems simplified. Furthermore, the flow losses in the system are reduced.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Brennstoffzellensystem ein dem Einlass der Turbine verbundenes Dosierventil, welches mit einem Brennstofftank verbindbar und dazu eingerichtet ist, einen der Turbine aus dem Brennstofftank zugeführten Brennstoffmassenstrom zu variieren.According to some specific embodiments, it can be provided that the fuel cell system has a metering valve connected to the inlet of the turbine, which can be connected to a fuel tank and is set up to vary a fuel mass flow supplied to the turbine from the fuel tank.

Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Brennstoffzellensystem einen Tank aufweist, welcher mit dem Einlass der Turbine verbunden ist.According to some embodiments, it can be provided that the fuel cell system has a tank which is connected to the inlet of the turbine.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltbildes eines Brennstoffzellensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine schematische Schnittansicht einer Rezirkulationsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Scheibe eines Turbinenrads einer Turbine der in 2 gezeigten Rezirkulationsvorrichtung.
The invention is explained below with reference to the figures of the drawings. From the figures show:
  • 1 a schematic representation of a hydraulic circuit diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic sectional view of a recirculation device according to an embodiment of the invention;
  • 3 a simplified plan view of a disk of a turbine wheel of a turbine in 2 shown recirculation device.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference symbols designate identical or functionally identical components, unless otherwise stated.

1 zeigt beispielhaft und in schematischer Weise ein Brennstoffzellensystem 200. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann das Brennstoffzellensystem 200 einen Tank 205, eine Brennstoffzellenanordnung 210, eine Rezirkulationsvorrichtung 100 und ein Durchflussregelventil 220 aufweisen. 1 shows a fuel cell system 200 by way of example and in a schematic manner. As in FIG 1 shown by way of example, the fuel cell system 200 may include a tank 205 , a fuel cell assembly 210 , a recirculation device 100 , and a flow control valve 220 .

Der Tank 205 ist dazu ausgelegt, gasförmigen Brennstoff wie z.B. Wasserstoff bei hohem Druck, z.B. bei einem Druck von mehr als 10 bar, zu lagern. Der Tank 205 ist in 1 rein beispielhaft als Teil des Brennstoffzellensystems 200 dargestellt. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern das Brennstoffzellensystem 200 kann auch mit dem Tank 205 oder einer anderen Brennstoffquelle verbindbar sein.The tank 205 is designed to store gaseous fuel such as hydrogen at high pressure, eg at a pressure of more than 10 bar. The tank 205 is in 1 purely by way of example as part of the fuel cell system 200 . However, the invention is not limited to this, but the fuel cell system 200 can also be connectable to the tank 205 or another fuel source.

Die Brennstoffzellenanordnung 210 kann eine Vielzahl von zu einem Stack angeordneten Brennstoffzellen 213 aufweisen. Es ist jedoch grundsätzlich auch denkbar, dass lediglich eine Brennstoffzelle 213 vorgesehen ist. Wie in 1 schematisch dargestellt, kann jede Brennstoffzelle 213 eine Anode 213A, eine Kathode 213B und einen dazwischen angeordneten Elektrolyten 213C, z.B. in Form einer Elektrolytmembrane aufweisen.The fuel cell arrangement 210 can have a multiplicity of fuel cells 213 arranged to form a stack. In principle, however, it is also conceivable that only one fuel cell 213 is provided. As in 1 shown schematically, each fuel cell 213 can have an anode 213A, a cathode 213B and an electrolyte 213C arranged between them, for example in the form of an electrolyte membrane.

Die Brennstoffzellenanordnung 210 weist einen Brennstoffeinlass 211, über welchen der Anode 213A gasförmiger Brennstoff, z.B. Wasserstoff oder Erdgas, zuführbar ist, und einen Brennstoffauslass 212 aufweisen, über welchen unverbrauchter bzw. nicht reagierter Brennstoff von der Anode 213A abführbar ist. Unverbrauchter Brennstoff, welcher an dem Brennstoffauslass 212 abgeführt wird, kann auch als Brennstoffüberschuss oder Anodenabgas bezeichnet werden.The fuel cell arrangement 210 has a fuel inlet 211, via which the anode 213A can be supplied with gaseous fuel, e.g. hydrogen or natural gas, and a fuel outlet 212, via which unused or unreacted fuel can be removed from the anode 213A. Unconsumed fuel discharged at fuel outlet 212 may also be referred to as excess fuel or anode exhaust.

Wie in 1 weiterhin gezeigt, weist die Brennstoffzellenanordnung 210 einen Sauerstoffeinlass 214, über welchen der Kathode 213B gasförmiger Sauerstoff, entweder als reiner Sauerstoff oder als in der Umgebungsluft enthaltener Sauerstoff, zuführbar ist, und einen Produktauslass 215 auf, über welchen unverbrauchter bzw. nicht reagierter Sauerstoff sowie chemische Reaktionsprodukte, insbesondere Wasser von der Kathode 213B abführbar sind.As in 1 Also shown, the fuel cell arrangement 210 has an oxygen inlet 214, via which the cathode 213B can be supplied with gaseous oxygen, either as pure oxygen or as oxygen contained in the ambient air, and a product outlet 215, via which unused or unreacted oxygen and chemical Reaction products, in particular water, can be removed from the cathode 213B.

Der Brennstoffzellenanordnung 210 wird über eine Zufuhrleitung 201, die mit dem Brennstoffeinlass 211 verbunden ist, Brennstoff aus dem Tank 205 zugeführt. Das an dem Brennstoffauslass 212 der Brennstoffzellenanordnung 210 austretende Anodenabgas bzw. der Brennstoffüberschuss wird über eine Abfuhrleitung 202 der Rezirkulationsvorrichtung 100 zugeführt, mittels der Rezirkulationsvorrichtung 100 rezirkuliert und zusammen mit frischem Brennstoff erneut dem Brennstoffeinlass zugeführt.The fuel cell arrangement 210 is supplied with fuel from the tank 205 via a supply line 201 which is connected to the fuel inlet 211 . The anode waste gas or excess fuel exiting at the fuel outlet 212 of the fuel cell arrangement 210 is fed to the recirculation device 100 via a discharge line 202, recirculated by means of the recirculation device 100 and fed back to the fuel inlet together with fresh fuel.

Wie in 1 schematisch dargestellt, umfasst die Rezirkulationsvorrichtung 100 ein Gebläse 1 und eine Turbine 2. Optional kann zusätzlich eine Antriebsvorrichtung 4 und/oder ein Sammelbehälter 5 vorgesehen sein, wie in 1 beispielhaft gezeigt.As in 1 shown schematically, the recirculation device 100 comprises a blower 1 and a turbine 2. Optionally, a drive device 4 and/or a collection container 5 can also be provided, as in FIG 1 shown as an example.

Das Gebläse 1 ist in 1 lediglich symbolisch dargestellt und weist einen mit der Abfuhrleitung 202 verbundenen Sauganschluss 11 und einen mit der Zufuhrleitung 201 verbundenen Druckanschluss 12 auf. Das Gebläse 1 ist dazu ausgebildet, Anodenabgas von dem Brennstoffauslass 212 zum Brennstoffeinlass 211 zu fördern.Fan 1 is in 1 shown only symbolically and has a suction port 11 connected to the discharge line 202 and a pressure port 12 connected to the supply line 201 . The fan 1 is designed to convey anode waste gas from the fuel outlet 212 to the fuel inlet 211 .

Die Turbine 2 ist in 1 ebenfalls lediglich symbolisch dargestellt und weist einen Einlass 21 auf, welcher mit dem Tank 205 verbunden ist, und einen Auslass 22, welcher mit der Zufuhrleitung 201 verbunden ist. Die Turbine 2 ist, wie in 1 schematisch dargestellt, kinematisch an das Gebläse 1 gekoppelt. Die Turbine 2 ist mit dem bei hohem Druck vorliegenden Brennstoff aus dem Tank 205 durchströmbar und dazu ausgebildet, die in dem strömenden Brennstoff gespeicherte kinetische Energie umzuwandeln und dadurch das Gebläse 1 anzutreiben. Somit kann auf einfache Weise die Energieeffizienz des Brennstoffzellensystems 200 verbessert werden, da der Energiebedarf zum Antreiben des Gebläses 1 verringert wird. Wie in 1 ferner schematisch dargestellt ist, können der Druckanschluss 12 des Gebläses 1 und der Auslass 12 der Turbine 2 direkt, insbesondere ohne zwischengeschaltete Saugstrahlpumpe, mit dem Brennstoffeinlass 211 der Brennstoffzellenanordnung verbunden sein. Dadurch kann das Brennstoffzellensystem 200 kompakter gestaltet werden. Dabei ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass zwischen dem Druckanschluss 12 des Gebläses 1 und dem Brennstoffeinlass 211 bzw. dem Auslass 12 der Turbine 2 und dem Brennstoffeinlass 211 weitere Strömungskomponenten, wie z.B. Ventile, Be- oder Entfeuchter oder dergleichen angeordnet sind.Turbine 2 is in 1 also shown only symbolically and has an inlet 21 which is connected to the tank 205 and an outlet 22 which is connected to the supply line 201 . The turbine 2 is, as in 1 shown schematically, kinematically coupled to the fan 1. The turbine 2 can be flowed through with the fuel present at high pressure from the tank 205 and is designed to be in the flowing fuel to convert stored kinetic energy and thereby drive the fan 1. Thus, the energy efficiency of the fuel cell system 200 can be improved in a simple manner since the energy requirement for driving the blower 1 is reduced. As in 1 is also shown schematically, the pressure connection 12 of the blower 1 and the outlet 12 of the turbine 2 can be connected directly, in particular without an interposed ejector pump, to the fuel inlet 211 of the fuel cell arrangement. As a result, the fuel cell system 200 can be made more compact. However, it is not excluded that further flow components such as valves, humidifiers or dehumidifiers or the like are arranged between the pressure connection 12 of the fan 1 and the fuel inlet 211 or the outlet 12 of the turbine 2 and the fuel inlet 211 .

Der optionale Motor 4 kann z.B. ein Elektromotor sein und ist kinematisch ebenfalls an das Gebläse 1 gekoppelt, um dieses zumindest unterstützend zu der Turbine 2 anzutreiben.The optional motor 4 can be an electric motor, for example, and is also kinematically coupled to the fan 1 in order to drive it at least in support of the turbine 2 .

Das Durchflussregelventil 220 kann z.B. zwischen dem Tank 205 und dem Einlass 21 der Turbine 2 angeordnet sein, wie dies in 1 schematisch gezeigt ist. Das Durchflussregelventil 220 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, einen Massenstrom an Brennstoff, der der Turbine 2 zugeführt wird, zu variieren.The flow control valve 220 can be arranged, for example, between the tank 205 and the inlet 21 of the turbine 2, as is shown in FIG 1 is shown schematically. The flow control valve 220 can in particular be designed to vary a mass flow of fuel that is supplied to the turbine 2 .

2 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer Rezirkulationsvorrichtung 100, wie sie z.B. bei dem in 1 gezeigten Brennstoffzellensystem 200 verbaut sein kann. Wie bereits erläutert und wie in 2 gezeigt, weist die Rezirkulationsvorrichtung 100 ein Gebläse 1 mit einem Druckanschluss 11 und einem Sauganschluss 12 sowie eine Turbine 2 mit einem Einlass 21 und einem Auslass 22 auf. Das Gebläse 1 weist außerdem ein um eine Drehachse A1 drehbares Laufrad 10 zum Fördern des Anodenabgases vom Sauganschluss 11 zum Druckanschluss 12 auf. Die Turbine 2 weist ein Turbinenrad 20 auf, welches mit gasförmigem Brennstoff aus dem Brennstofftank 205 anströmbar und rotierbar ist, beispielsweise um dieselbe Drehachse A1 wie das Laufrad 10 des Gebläses 1. Wie in 2 weiterhin schematisch dargestellt ist, kann die Rezirkulationsvorrichtung 100 weiterhin ein Gehäuse 3 aufweisen, wobei das Gebläse 1 und die Turbine 2 vorzugsweise gemeinsam in dem Gehäuse 3 untergebracht sind. 2 shows a schematic sectional view of a recirculation device 100, as is the case, for example, in the case of FIG 1 fuel cell system 200 shown can be installed. As already explained and as in 2 shown, the recirculation device 100 has a fan 1 with a pressure port 11 and a suction port 12 and a turbine 2 with an inlet 21 and an outlet 22 . The blower 1 also has an impeller 10 that can be rotated about an axis of rotation A1 for conveying the anode waste gas from the suction connection 11 to the pressure connection 12 . The turbine 2 has a turbine wheel 20, which can be flown with gaseous fuel from the fuel tank 205 and can be rotated, for example about the same axis of rotation A1 as the impeller 10 of the fan 1. As in FIG 2 is also shown schematically, the recirculation device 100 can also have a housing 3, with the blower 1 and the turbine 2 preferably being housed together in the housing 3.

Wie in 2 beispielhaft dargestellt, kann das Turbinenrad 20 als Tesla-Turbine ausgebildet sein. Dabei weist das Turbinenrad 20 zumindest zwei sich parallel erstreckenden erste Scheiben 23 auf. In 2 ist rein beispielhaft ein Turbinenrad 20 mit zwei Scheiben 23 dargestellt. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht hierauf beschränkt und es kann auch eine größere Anzahl an ersten Scheiben 23 vorgesehen sein. Wie in 2 gezeigt, erstrecken sich die ersten Scheiben 23 parallel zueinander bzw. weisen die ersten Scheiben 23 einander zugewandt orientierte, parallel verlaufende Strömungsflächen 23b auf. Die Strömungsflächen 23b können z.B. eben ausgebildet sein, wie in 2 gezeigt. Die Scheiben 23 sind entlang der Drehachse A1 beabstandet, so dass zwischen jeweils zwei einander zugewandten Strömungsflächen 23b ein erster Zwischenraum 25 ausgebildet ist. Wie in 3 gezeigt, können die ersten Scheiben 23 einen kreisförmigen Außenumfang 23a aufweisen.As in 2 shown as an example, the turbine wheel 20 can be designed as a Tesla turbine. In this case, the turbine wheel 20 has at least two first disks 23 extending in parallel. In 2 a turbine wheel 20 with two discs 23 is shown purely by way of example. The invention is of course not limited to this and a larger number of first disks 23 can also be provided. As in 2 shown, the first disks 23 extend parallel to one another or the first disks 23 have flow surfaces 23b which are oriented towards one another and run parallel. The flow surfaces 23b can be flat, for example, as in 2 shown. The disks 23 are spaced apart along the axis of rotation A1, so that a first intermediate space 25 is formed between two mutually facing flow surfaces 23b. As in 3 As shown, the first disks 23 may have a circular outer periphery 23a.

Wie in 2 schematisch dargestellt, können die ersten Scheiben 23 an einer Welle 6 drehfest angeordnet bzw. befestigt sein. Die Welle 6 ist um die Drehachse A1 drehbar gelagert. Wie in 2 gezeigt, kann die Welle 6 als Hohlwelle mit einem Innenraum ausgebildet sein. Der Innenraum der Welle 6 kann in Bezug auf die axiale Richtung insbesondere in einen ersten Bereich 60A und einen von diesem fluidisch getrennten zweiten Bereich 60B unterteilt sein, z.B. durch eine Trennwand. Die Welle 6 kann mehrere erste Auslassöffnungen 61 aufweisen, die in Bezug auf eine parallel zur Drehachse A1 verlaufende axiale Richtung zwischen den Scheiben 23 angeordnet sind, so dass der Zwischenraum 25 zwischen den Scheiben 23 mit dem Innenraum der Welle 6, insbesondere mit dem ersten Bereich 60A des Innenraums verbunden sind.As in 2 shown schematically, the first disks 23 can be arranged or attached to a shaft 6 in a rotationally fixed manner. The shaft 6 is rotatably mounted about the axis of rotation A1. As in 2 shown, the shaft 6 can be designed as a hollow shaft with an interior. With respect to the axial direction, the interior of the shaft 6 can be divided in particular into a first region 60A and a second region 60B which is fluidically separate therefrom, for example by a partition. The shaft 6 can have a plurality of first outlet openings 61, which are arranged between the disks 23 with respect to an axial direction running parallel to the axis of rotation A1, so that the intermediate space 25 between the disks 23 communicates with the interior of the shaft 6, in particular with the first region 60A of the interior are connected.

Wie in 2 und in der Draufsicht der 3 erkennbar ist, kann im Bereich des Außenumfangs 23a der ersten Scheiben 32 zumindest eine Düse 24 angeordnet sein. In 3 ist beispielhaft eine Düse 24 dargestellt. Es können jedoch auch mehrere Düsen 24 entlang des Außenumfangs 23a verteilt angeordnet sein. Die Düse 24 kann z.B. durch eine Ausnehmung 31 des Gehäuses 3 in einen Innenraum des Gehäuses 3 hineinragen, in dem das Turbinenrad 20 angeordnet ist, wie in 2 schematisch dargestellt. Die Düse 24 kann den Einlass 21 der Turbine 2 bilden bzw. allgemein mit dem Einlass 21 verbunden sein. In 2 ist beispielhaft gezeigt, dass die Düse 24 direkt mit dem Durchflussregelventil 220 verbunden ist, welches, wie in 2 beispielhaft gezeigt, an dem Gehäuse 3 angeordnet sein kann. Die Düse 24 ist derart ausgerichtet, dass Brennstoff tangential zu dem Außenumfang 23a im Bereich des Außenumfangs 23a in den Zwischenraum 25 zwischen den Scheiben 23 einblasbar ist. Dadurch überträgt der Brennstoff seinen Impuls über viskose Wechselwirkung mit den Strömungsflächen 23a auf die ersten Scheiben 23 und wird spiralförmig in radialer Richtung R1 nach innen transportiert, wie dies in 3 durch die Pfeile P20 symbolisch angedeutet ist. An der Welle 6 ist der Brennstoff durch die Öffnungen 61 in die Welle 6 einleitbar, von wo aus er über den Innenraum durch eine oder mehrere in einem ersten axialen Endbereich der Welle 6 ausgebildete Verbindungsöffnungen 63, welche den Auslass 22 der Turbine 2 bilden, abführbar ist. Der Auslass 22 der Turbine 2 ist somit in Bezug auf die radiale Richtung R1 in dem zentralen Bereich der ersten Scheiben 23 angeordnet.As in 2 and in the top view of the 3 As can be seen, at least one nozzle 24 can be arranged in the area of the outer circumference 23a of the first disks 32 . In 3 a nozzle 24 is shown as an example. However, a plurality of nozzles 24 can also be distributed along the outer circumference 23a. The nozzle 24 can, for example, protrude through a recess 31 of the housing 3 into an interior space of the housing 3 in which the turbine wheel 20 is arranged, as in FIG 2 shown schematically. The nozzle 24 can form the inlet 21 of the turbine 2 or can be connected to the inlet 21 in general. In 2 is shown by way of example that the nozzle 24 is connected directly to the flow control valve 220 which, as in FIG 2 shown by way of example, can be arranged on the housing 3. The nozzle 24 is aligned in such a way that fuel can be blown into the space 25 between the discs 23 tangentially to the outer circumference 23a in the area of the outer circumference 23a. Thereby, the fuel transmits its momentum to the first discs 23 via viscous interaction with the flow surfaces 23a and is spirally transported inward in the radial direction R1, as shown in FIG 3 by the arrows P20 is indicated symbolically. On the shaft 6, the fuel can be introduced into the shaft 6 through the openings 61, from where it can be discharged via the interior through one or more connection openings 63 formed in a first axial end region of the shaft 6, which form the outlet 22 of the turbine 2 is. The outlet 22 of the turbine 2 is thus arranged in the central area of the first discs 23 with respect to the radial direction R1.

Die ersten Scheiben 3 sind kinematisch an das Laufrad 10 des Gebläses 1 gekoppelt, um dieses anzutreiben. Z.B. können das Laufrad 10 und das Turbinenrad 20 auf derselben Welle, insbesondere der Welle 6 angeordnet sein, wie ein 2 beispielhaft gezeigt.The first disks 3 are kinematically coupled to the impeller 10 of the fan 1 in order to drive it. For example, the impeller 10 and the turbine wheel 20 can be arranged on the same shaft, in particular the shaft 6, as a 2 shown as an example.

Das Gebläse 1 kann z.B. als Tesla-Verdichter realisiert sein, wie in 2 beispielhaft und schematisch gezeigt, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wie in 2 gezeigt, kann das Gebläse 1 zumindest zwei sich parallel erstreckende zweite Scheiben 13 aufweisen. In 2 ist rein beispielhaft ein Laufrad mit drei Scheiben 13 dargestellt. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht hierauf beschränkt und es kann auch eine größere oder kleinere Anzahl an zweiten Scheiben 13 vorgesehen sein. Wie in 2 gezeigt, erstrecken sich die zweiten Scheiben 13 parallel zueinander bzw. weisen die zweiten Scheiben 13 einander zugewandt orientierte, parallel verlaufende Strömungsflächen 13b auf. Die Strömungsflächen 13b können z.B. eben ausgebildet sein, wie in 2 gezeigt. Die Scheiben 13 sind entlang der Drehachse A1 beabstandet, so dass zwischen jeweils zwei einander zugewandten Strömungsflächen 13b ein zweiter Zwischenraum 15 ausgebildet ist. Die zweiten Scheiben 13 können z.B. einen kreisförmigen Außenumfang 13a aufweisen.The blower 1 can be implemented as a Tesla compressor, for example, as in 2 shown by way of example and schematically, but is not limited to this. As in 2 shown, the blower 1 can have at least two second disks 13 extending in parallel. In 2 an impeller with three discs 13 is shown purely by way of example. Of course, the invention is not limited to this, and a larger or smaller number of second disks 13 can also be provided. As in 2 shown, the second disks 13 extend parallel to one another or the second disks 13 have flow surfaces 13b which are oriented towards one another and run parallel. The flow surfaces 13b can be flat, for example, as in 2 shown. The discs 13 are spaced apart along the axis of rotation A1, so that a second intermediate space 15 is formed between two mutually facing flow surfaces 13b. The second discs 13 can have a circular outer circumference 13a, for example.

Die zweiten Scheiben 13 können z.B. auf der Welle 6 drehfest fixiert bzw. befestigt sein. In Bezug auf die axiale Richtung zwischen den ersten Scheiben 23 und den zweiten Scheiben 13 kann eine Trennscheibe 18 angeordnet sein, welche vorzugsweise ebenfalls drehfest mit der Welle 6 verbunden ist. Der Innenraum der Welle 6 ist ebenfalls in der axialen Richtung unterteilt. Wie in 2 gezeigt kann die Welle 6 mehrere zweite Auslassöffnungen 62 aufweisen, die in Bezug auf eine parallel zur Drehachse A1 verlaufende axiale Richtung zwischen den Scheiben 13 angeordnet sind, so dass der Zwischenraum 15 zwischen den zweiten Scheiben 13 mit dem Innenraum der Welle 6, insbesondere mit dem zweiten Bereich 60B des Innenraums verbunden sind. Wie in 2 ferner gezeigt, kann die Welle 6 in einem zweiten axialen Endbereich eine Zulauföffnung 61 aufweisen, welche im Beispiel von 2 den Sauganschluss 11 des Gebläses 1 bildet. Wenn die zweiten Scheiben 13 um die Drehachse A1 rotiert werden, wird das sich im Zwischenraum zwischen den zweiten Scheiben 13 befindliche Fluid bzw. Anodenabgas aufgrund viskoser Effekte durch die Strömungsflächen 13b beschleunigt und radial nach außen transportiert. Durch die Zulauföffnung 61 und die Öffnungen 62 wird Anodenabgas aus dem Innenraum der Welle 6 nachgeliefert. Somit ist ein in Bezug auf die radiale Richtung R1 zentraler Bereich der zweiten Scheiben 13 mit dem Sauganschluss 11 verbunden.The second disks 13 can, for example, be fixed or fastened to the shaft 6 in a rotationally fixed manner. With respect to the axial direction between the first disks 23 and the second disks 13, a cutting disk 18 can be arranged, which is preferably also connected to the shaft 6 in a rotationally fixed manner. The interior of the shaft 6 is also divided in the axial direction. As in 2 shown, the shaft 6 can have a plurality of second outlet openings 62, which are arranged between the disks 13 with respect to an axial direction running parallel to the axis of rotation A1, so that the intermediate space 15 between the second disks 13 communicates with the interior of the shaft 6, in particular with the second area 60B of the interior are connected. As in 2 also shown, the shaft 6 can have an inlet opening 61 in a second axial end region, which in the example of FIG 2 forms the suction port 11 of the blower 1 . When the second disks 13 are rotated about the axis of rotation A1, the fluid or anode waste gas located in the space between the second disks 13 is accelerated by the flow surfaces 13b due to viscous effects and transported radially outwards. Anode waste gas is subsequently supplied from the interior of the shaft 6 through the inlet opening 61 and the openings 62 . Thus, a central portion of the second disks 13 with respect to the radial direction R<b>1 is connected to the suction port 11 .

Der Druckanschluss 12 kann z.B. durch eine Öffnung des Gehäuses 3 ausgebildet sein, insbesondere im Bereich des Außenumfangs 13a der zweiten Scheiben 13. Allgemein kann der Druckanschluss 12 somit mit dem Außenumfang der zweiten Scheiben 13 fluidisch leitend verbunden sein.The pressure connection 12 can be formed, for example, through an opening in the housing 3, in particular in the area of the outer circumference 13a of the second disks 13. In general, the pressure connection 12 can thus be fluidly conductively connected to the outer circumference of the second disks 13.

Wie in 2 ferner gezeigt ist, kann das Gehäuse 3 einen ersten Teilbereich 30A aufweisen, in welchem das Laufrad 20 der Turbine 2 angeordnet ist, und einen zweiten Teilbereich 30B, in welchem das Laufrad 10 des Gebläses 1 angeordnet ist. Der erste und der zweite Teilbereich 30A, 30B können voneinander getrennt sein, z.B. durch die Trennscheibe 18, wie in 2 schematisch dargestellt. Weiterhin kann das Gehäuse 3 einen vom ersten und zweiten Teilbereich 30A, 30B getrennten dritten Teilbereich 30C aufweisen, in welchen das zweite axiale Ende der Welle 6 hineinragt. Wie in 6 schematisch dargestellt, kann der dritte Teilbereich 30C einen Verbindungsanschluss 34 zur Verbindung mit der Abfuhrleitung 202 bzw. dem Brennstoffauslass 212 des Brennstoffzellensystems 200 aufweisen.As in 2 is further shown, the housing 3 may have a first portion 30A, in which the impeller 20 of the turbine 2 is arranged, and a second portion 30B, in which the impeller 10 of the fan 1 is arranged. The first and second sections 30A, 30B can be separated from one another, for example by the separating disk 18, as in FIG 2 shown schematically. Furthermore, the housing 3 can have a third partial area 30C which is separate from the first and second partial area 30A, 30B and into which the second axial end of the shaft 6 protrudes. As in 6 shown schematically, the third partial area 30C can have a connection port 34 for connection to the discharge line 202 or the fuel outlet 212 of the fuel cell system 200 .

Der Druckanschluss 12 des Gebläses 1 sowie der Auslass 22 der Turbine 2 können über jeweils einen Kanal 35, 36 mit einem Stutzen 37 verbunden sein, welcher einen Auslassanschluss 32 zur Verbindung mit der Zufuhrleitung 201 bzw. dem Brennstoffeinlass 211 aufweist, wie dies in 2 schematisch dargestellt ist. Somit kann das Gehäuse 3 allgemein einen Ausgangsanschluss 32 aufweisen, mit welchem der Auslass 22 der Turbine 2 und der Druckanschluss 12 des Gebläses 1 verbunden ist.The pressure connection 12 of the fan 1 and the outlet 22 of the turbine 2 can each be connected via a duct 35, 36 to a socket 37, which has an outlet connection 32 for connection to the supply line 201 or the fuel inlet 211, as is shown in 2 is shown schematically. Thus, the housing 3 can generally have an outlet port 32 to which the outlet 22 of the turbine 2 and the pressure port 12 of the fan 1 are connected.

Wie bereits erläutert, kann die Antriebsvorrichtung 4 insbesondere durch einen Elektromotor ausgebildet sein. Wenn das Gebläse 1 als Tesla-Verdichter aufgebaut ist, wie in 2 beispielhaft gezeigt, kann ein Stator 41 des Elektromotors, welcher eine elektrische Leiterwicklung aufweist, in einem außerhalb des Gehäuses 3 angeordneten Motorengehäuse 40 untergebracht sein, und ein Rotor 42, z.B. in Form von Permanentmagneten, kann an einer der ersten zweiten Scheiben 13 angeordnet sein. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der Rotor 42 auch an der Welle 6 angebracht sein.As already explained, the drive device 4 can be formed in particular by an electric motor. If fan 1 is constructed as a Tesla compressor, as in 2 shown by way of example, a stator 41 of the electric motor, which has an electrical conductor winding, can be accommodated in a motor housing 40 arranged outside of the housing 3, and a rotor 42, for example in the form of permanent magnets, can be arranged on one of the first second disks 13. However, the invention is not limited to this. For example, the rotor 42 can also be attached to the shaft 6 .

Der in 1 lediglich schematisch dargestellte Sammelbehälter 5 dient zum Sammeln von Wasser, das bei Rotation des Laufrads 10 des Gebläses 1 aus dem Anodenabgas abgeschieden wird. Wenn das Laufrad 10 um die Drehachse A1 rotiert, wird das sich in den Zwischenräumen 15 befindliche Anodenabgas in der radialen Richtung R1 beschleunigt. Flüssiges Wasser, welches in dem Anodenabgas enthalten sein kann, wird aufgrund dessen im Vergleich zum gasförmigen Brennstoff hohen Dichte infolge der Fliehkraftwirkung in den radial äußeren Bereich des Gehäuses 3 gefördert und sammelt sich dort. Aus dem radial äußeren Bereich des Gehäuses 3 kann das Wasser, wie in 2 schematisch dargestellt, über eine oder mehrere Leitungen 51 in den Sammelbehälter 5 geleitet werden. Wie in 2 rein beispielhaft gezeigt, kann der Sammelbehälter 5 das Motorgehäuse 40 des Elektromotors vollständig umschließen. Das Motorgehäuse 40 des Elektromotors wird somit an seinem Außenumfang von Wasser umströmt und dadurch gekühlt. Allgemein kann die optionale Antriebsvorrichtung 4 thermisch an den Sammelbehälter 5 gekoppelt sein, z.B. in der oben beschriebenen Weise. Alternativ oder zusätzlich können auch die Leitungen 51 thermisch an die Antriebsvorrichtung 4 gekoppelt sein.the inside 1 Collecting container 5, shown only schematically, is used to collect water that is separated from the anode waste gas when the impeller 10 of the blower 1 rotates. When the impeller 10 rotates about the axis of rotation A1, the anode off-gas located in the gaps 15 is accelerated in the radial direction R1. Liquid water, which may be contained in the anode waste gas, is conveyed into the radially outer region of the housing 3 due to its high density compared to the gaseous fuel as a result of the centrifugal force and collects there. The water can flow out of the radially outer area of the housing 3, as in 2 shown schematically, are conducted via one or more lines 51 in the collection container 5. As in 2 shown purely as an example, the collection container 5 can completely enclose the motor housing 40 of the electric motor. The outer circumference of the motor housing 40 of the electric motor is thus surrounded by water and thereby cooled. In general, the optional drive device 4 can be thermally coupled to the collection container 5, for example in the manner described above. Alternatively or additionally, the lines 51 can also be thermally coupled to the drive device 4 .

In 2 ist beispielhaft gezeigt, dass die Drehachse A1 parallel zur Schwerkraftrichtung g ausgerichtet sein kann. Da die Leitungen 51 in einem radial äußeren Bereich des Gehäuses 3 angeschlossen sind bzw. das Gehäuse 3 in dem radial äußeren Bereich mit entsprechenden Auslassöffnungen (nicht gezeigt) versehen sein kann, kann die Rezirkulationsvorrichtung 100 auch problemlos so positioniert werden, dass die Drehachse A1 geneigt zur Schwerkraftrichtung g ausgerichtet ist. Beispielsweise kann eine Neigung bis zu einem vorbestimmten Winkel α möglich sein, wobei der Winkel α z.B. in einem Bereich zwischen 15 Grad und 45 Grad liegen kann.In 2 is shown by way of example that the axis of rotation A1 can be aligned parallel to the direction of gravity g. Since the lines 51 are connected in a radially outer area of the housing 3 or the housing 3 can be provided with corresponding outlet openings (not shown) in the radially outer area, the recirculation device 100 can also be positioned without any problems so that the axis of rotation A1 is inclined is aligned with the direction of gravity g. For example, an inclination up to a predetermined angle α may be possible, with the angle α being in a range between 15 degrees and 45 degrees, for example.

Wie in 2 ferner schematisch dargestellt ist, kann der Sammelbehälter 5 mit einem Ablassventil 8 versehen sein, z.B. in Form eines Magnetventils, um das Wasser aus dem Sammelbehälter 5 kontinuierlich oder zyklisch abzulassen.As in 2 is also shown schematically, the collection container 5 can be provided with a drain valve 8, for example in the form of a solenoid valve, to drain the water from the collection container 5 continuously or cyclically.

Weiterhin zeigt 2 schematisch, dass ein optionaler Heizer 7 vorgesehen sein kann, der thermisch an den Sammelbehälter 5 und/oder die Leitungen 51 gekoppelt ist. Der Heizer 7 dient dazu, ein gefrieren des Wassers bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu vermeiden und/oder gefrorenes Wasser wieder aufzutauen.Furthermore shows 2 schematically that an optional heater 7 can be provided, which is thermally coupled to the collection container 5 and/or the lines 51. The heater 7 serves to prevent the water from freezing at low ambient temperatures and/or to thaw frozen water again.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.Although the present invention has been explained above by way of example using exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in many different ways. In particular, combinations of the above exemplary embodiments are also conceivable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102007037096 A1 [0004]DE 102007037096 A1 [0004]

Claims (9)

Rezirkulationsvorrichtung (100) zur Rezirkulation von Anodenabgas in einem Brennstoffzellensystem (200), aufweisend: ein Gebläse (1) mit einem Sauganschluss (11) zur Verbindung mit einem Brennstoffauslass (212) einer Brennstoffzellenanordnung (210) des Brennstoffzellensystems (200), einem Druckanschluss (12) zur Verbindung mit einem Brennstoffeinlass (211) der Brennstoffzellenanordnung (210) und einem Laufrad (10) zum Fördern des Anodenabgases vom Sauganschluss (11) zum Druckanschluss (12); und eine Turbine (2) mit einem Einlass (21) zur Verbindung mit einem Brennstofftank (205) des Brennstoffzellensystems (200), einem Auslass (22) zur Verbindung mit dem Brennstoffeinlass (211) der Brennstoffzellenanordnung (210) und einem kinematisch an das Laufrad (10) des Gebläses (1) gekoppelten Turbinenrad (20), welches durch den Einlass (21) mit gasförmigem Brennstoff aus dem Brennstofftank (205) anströmbar und rotierbar ist, um das Laufrad (10) des Gebläses (1) anzutreiben.Recirculation device (100) for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system (200), comprising: a blower (1) with a suction port (11) for connection to a fuel outlet (212) of a fuel cell assembly (210) of the fuel cell system (200), a pressure port (12) for connection to a fuel inlet (211) of the fuel cell assembly (210) and a Impeller (10) for conveying the anode exhaust gas from the suction port (11) to the pressure port (12); and a turbine (2) having an inlet (21) for connection to a fuel tank (205) of the fuel cell system (200), an outlet (22) for connection to the fuel inlet (211) of the fuel cell assembly (210) and a kinematically connected to the impeller ( 10) of the fan (1) coupled turbine wheel (20), which through the inlet (21) with gaseous fuel from the fuel tank (205) can flow and rotate to drive the impeller (10) of the fan (1). Rezirkulationsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das Turbinenrad (20) als Tesla-Turbine mit zumindest zwei sich parallel erstreckenden ersten Scheiben (23) ausgebildet ist, die kinematisch an das Laufrad (10) des Gebläses (1) gekoppelt sind, wobei im Bereich eines Außenumfangs (23a) der ersten Scheiben (32) zumindest eine mit dem Einlass (21) verbundene Düse (24) angeordnet ist, die derart ausgerichtet ist, dass Brennstoff tangential zu dem Außenumfang (23a) in einen Zwischenraum (25) zwischen den Scheiben (23) einblasbar ist, und wobei der Auslass (22) der Turbine (2) in Bezug auf eine radiale Richtung (R1) in einem zentralen Bereich der ersten Scheiben (23) angeordnet ist.Recirculation device (100) after claim 1 , wherein the turbine wheel (20) is designed as a Tesla turbine with at least two first disks (23) extending in parallel, which are kinematically coupled to the impeller (10) of the fan (1), wherein in the area of an outer circumference (23a) of the first disks (32) at least one nozzle (24) connected to the inlet (21) is arranged, which is aligned in such a way that fuel can be blown into an intermediate space (25) between the disks (23) tangentially to the outer circumference (23a), and wherein the outlet (22) of the turbine (2) is located in a central portion of the first discs (23) with respect to a radial direction (R1). Rezirkulationsvorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die ersten Scheiben (23) des Turbinenrads (20) und das Laufrad (10) des Gebläses (1) über eine gemeinsame Welle (6) gekoppelt sind.Recirculation device (100) after claim 2 , wherein the first disks (23) of the turbine wheel (20) and the impeller (10) of the fan (1) are coupled via a common shaft (6). Rezirkulationsvorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Gebläse (1) als Tesla-Verdichter mit zumindest zwei sich parallel erstreckenden zweiten Scheiben (13) ausgebildet ist, wobei ein in Bezug auf die radiale Richtung (R1) zentraler Bereich der zweiten Scheiben (13) mit dem Sauganschluss (11) verbunden ist, und wobei der Druckanschluss (12) mit einem Außenumfang der zweiten Scheiben (13) verbunden ist.Recirculation device (100) after claim 2 or 3 , wherein the blower (1) is designed as a Tesla compressor with at least two second disks (13) extending in parallel, wherein a central area of the second disks (13) with respect to the radial direction (R1) is connected to the suction connection (11) is connected, and wherein the pressure port (12) is connected to an outer periphery of the second disks (13). Rezirkulationsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Gebläse (1) und die Turbine (2) in einem gemeinsamen Gehäuse (3) angeordnet sind, und wobei das Gehäuse (3) einen Ausgangsanschluss (32) aufweist, mit welchem der Auslass (22) der Turbine (2) und der Druckanschluss (12) des Gebläses (1) verbunden sind.Recirculation device (100) according to one of claims 2 until 4 , wherein the fan (1) and the turbine (2) are arranged in a common housing (3), and wherein the housing (3) has an outlet connection (32) with which the outlet (22) of the turbine (2) and the pressure connection (12) of the blower (1) are connected. Rezirkulationsvorrichtung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, zusätzlich aufweisend: eine kinematisch an das Laufrad (10) des Gebläses (1) gekoppelte Antriebsvorrichtung (4), insbesondere in Form eines Elektromotors.Recirculation device (100) according to any one of the preceding claims, additionally comprising: a drive device (4) kinematically coupled to the impeller (10) of the fan (1), in particular in the form of an electric motor. Rezirkulationsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, zusätzlich aufweisend: einen Sammelbehälter (5) zum Sammeln von flüssigem Wasser, das in dem Gebläse (1) aus dem Anodenabgas abgeschieden wird, wobei der Sammelbehälter (5) mit dem Gebläse (1) durch eine oder mehrere Leitungen (51) verbunden ist, und wobei die Leitung(en) und/oder der Sammelbehälter (5) thermisch an die Antriebsvorrichtung (4) gekoppelt ist.Recirculation device (100) after claim 6 , additionally comprising: a collection container (5) for collecting liquid water which is separated from the anode exhaust gas in the blower (1), the collection container (5) being connected to the blower (1) by one or more lines (51). , and wherein the line(s) and/or the collection container (5) is thermally coupled to the drive device (4). Brennstoffzellensystem (200), mit: einer Brennstoffzellenanordnung (210) mit zumindest einer Brennstoffzelle (213), einem Brennstoffeinlass (211) und einem Brennstoffauslass (212); und einer Rezirkulationsvorrichtung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche; wobei der Druckanschluss (12) des Gebläses (1) und der Auslass (12) der Turbine (2) mit dem Brennstoffeinlass (211) verbunden sind; und wobei der Sauganschluss (11) des Gebläses mit dem Brennstoffauslass (212) verbunden ist.Fuel cell system (200), with: a fuel cell arrangement (210) with at least one fuel cell (213), a fuel inlet (211) and a fuel outlet (212); and a recirculation device (100) according to any one of the preceding claims; the pressure port (12) of the fan (1) and the outlet (12) of the turbine (2) being connected to the fuel inlet (211); and wherein the suction port (11) of the fan is connected to the fuel outlet (212). Brennstoffzellensystem (200) nach Anspruch 8, wobei der Druckanschluss (12) des Gebläses (1) und der Auslass (12) der Turbine (2) ohne zwischengeschaltete Saugstrahlpumpe direkt mit dem Brennstoffeinlass (211) verbunden sind.Fuel cell system (200) after claim 8 , wherein the pressure connection (12) of the fan (1) and the outlet (12) of the turbine (2) are connected directly to the fuel inlet (211) without an interposed ejector pump.
DE102021207632.7A 2021-07-16 2021-07-16 Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system Pending DE102021207632A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021207632.7A DE102021207632A1 (en) 2021-07-16 2021-07-16 Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system
CN202210835930.3A CN115621498A (en) 2021-07-16 2022-07-15 Fuel cell system and recirculation apparatus for recirculating anode off-gas in fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021207632.7A DE102021207632A1 (en) 2021-07-16 2021-07-16 Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021207632A1 true DE102021207632A1 (en) 2023-01-19

Family

ID=84547121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021207632.7A Pending DE102021207632A1 (en) 2021-07-16 2021-07-16 Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115621498A (en)
DE (1) DE102021207632A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037096A1 (en) 2007-08-07 2009-02-12 Daimler Ag A method and apparatus for operating a fuel cell system having a recirculation fan disposed in a fuel circuit of the fuel cell system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007037096A1 (en) 2007-08-07 2009-02-12 Daimler Ag A method and apparatus for operating a fuel cell system having a recirculation fan disposed in a fuel circuit of the fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
CN115621498A (en) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006003799B4 (en) Fuel cell system with fuel cell, hydrogen storage and anode circuit and its use
EP2611991B1 (en) Fuel cell system with integrally formed turbine/compressor-unit
DE102021000329A1 (en) Fuel cell system with two parallel fuel cell systems
DE102007037096A1 (en) A method and apparatus for operating a fuel cell system having a recirculation fan disposed in a fuel circuit of the fuel cell system
DE102014224280A1 (en) Humidifying device for fuel cell and fuel cell system with moistening device
WO2022157237A1 (en) Fuel cell assembly having two parallel fuel cell systems
DE102021207632A1 (en) Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system
DE102017212817A1 (en) Shaft, centrifugal compressor and method of manufacturing a centrifugal compressor
DE102017205704A1 (en) Turbocompressor, in particular for a fuel cell system
DE102019003386A1 (en) Device for the recirculation of exhaust gas
DE102019200459A1 (en) Fuel cell system
DE102013005802A1 (en) Device for processing supply air flowing to fuel cell system for providing electrical driving power to vehicle, has mixer arranged in air inlet at flow direction between humidifier and opening of bypass pipe
DE102018205288A1 (en) The fuel cell system
DE102020007228A1 (en) anode circuit
DE102021208283A1 (en) Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system
DE102021208285A1 (en) Fuel cell system and recirculation device for recirculating anode exhaust gas in a fuel cell system
DE102017107577A1 (en) power plant
DE102007028743A1 (en) Fuel e.g. hydrogen, cell e.g. polymer electrolyte membrane fuel cell, arrangement, has diffuser provided as ejector to suck reaction product flowing into reefed such as cathode exhaust gas and influx and mix gas in oxidizing agent
DE102019215219A1 (en) Thrust gas bearings
DE102014002323A1 (en) The fuel cell system
DE102021205699A1 (en) Fuel cell system and method for operating a fuel cell system
DE102021127893A1 (en) aircraft engine
DE102022133649A1 (en) Fuel cell system and method for operating a fuel cell system
DE102004054100A1 (en) Concentric bearing and seal assembly for a shaft in a hydrogen system
EP4118350A1 (en) Bearing arrangement for a shaft in a turbocompressor