DE202020000289U1

DE202020000289U1 - Mit Hilfe von Brennstoffzellen energetisch versorgtes, massenfähig und ohne Einschränkung des Nutzvolumens herstellbares Nutzfahrzeug mit modularem Aufbau des Brennstoffzellensystems, des elektrischen Energiespeichersystems und des Tanksystems

Info

Publication number: DE202020000289U1
Application number: DE202020000289.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Ostwald De GmbH
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2030-01-25

Abstract

Nutzfahrzeug mit Energieversorgung durch ein Brennstoffzellensystem, dadurch gekennzeichnet, dass Tanksystemgröße, Größe des elektrischen Energiespeichersystems und Größe des Brennstoffzellensystems durch deren geometrische Ausprägungen und mechanische Implementierung im Fahrzeug einfach veränderbar sind und gleichzeitig das Nutzvolumen eines vergleichbaren Nutzfahrzeuges mit Verbrennungsmotor nicht eingeschränkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein massenfähig und ohne Einschränkung des Nutzvolumens herstellbares, mit Hilfe von Brennstoffzellen mit Energie versorgtes Nutzfahrzeug, welches für den Gütertransport konzipiert ist. Das Nutzfahrzeug ist hinsichtlich Brennstoffzellensystem, elektrischem Energiespeichersystem und Tanksystem modular gestaltet.
Mit dem Fahrzeug wird der Zweck verfolgt, ein Nutzfahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb mit einfach austauschbaren Teilsystemen so zu gestalten, dass es dem jeweiligen Einsatzprofil bestmöglich entspricht und keine Einschränkung des Nutzvolumens durch das Antriebssystem erfährt. Damit wird erreicht, dass das Nutzfahrzeug für seinen Einsatzzweck auf Wirtschaftlichkeit hin optimiert ist.
Das Nutzfahrzeug ist so eingerichtet und ausgeführt, dass aus verschiedenen Ausstattungsvarianten hinsichtlich elektrischer Leistung der Brennstoffzelle, der Kapazität des elektrischen Energiespeichersystems, der Anzahl und Größe der Wasserstofftanks sowie der Art und Weise der Betriebsführung gewählt werden kann und diese in einfacher Weise austauschbar sind, ohne dabei das Nutzvolumen gegenüber einem Nutzfahrzeug mit Verbrennungsmotor zu verringern.
Stand der Technik
Als Stand der Technik sind verschiedene Patente bekannt. Diese betreffen zumeist ein Brennstoffzellensystem an sich (Festoxid-Brennstoffzelle für den Einsatz in Nutzfahrzeugen DE102010034271A1 , einer Rein-Sauerstoffzufuhr für Lastspitzen in DE000010057384A1 oder verschiedene MEA Systeme), den Einsatz in einem bestimmten Fahrzeugtyp (z.B. Abfallsammelwagen aus DE202018101618U1 , einem gepanzerten Fahrzeug in EP000001562019A1 , Traktoren in WO002007031399A1 oder einem vollautonom fahrenden Fahrzeug mit kugeligem Wasserstofftank in DE102016217029A1 ), bestimmte mögliche Teilsysteme von brennstoffzellengetriebenen Fahrzeugen (wie ein System zur Wasserstoff Rekuperation in WO002016078802A1 , ein zweiter Kühlkreislauf zum Kühlen von Nebenaggregaten der Brennstoffzelle in DE102009036456A1 oder einem bestimmten Tanktyp wie einem Erdgastank in WO002015139870A1 ) oder einer bestimmten Anordnung von Teilsystemen eines brennstoffzellengetriebenen Fahrzeugs (wie einer besonders platzsparenden Anordnung von Brennstoffzelle und Tanksystem in DE000010141882A1 , einem Verfahren zur Montage eines Leistungsmoduls eines Brennstoffzellenfahrzeugs in DE102017104993A1 , einer mechanische vom Restfahrzeug entkoppelten Brennstoffzelle in DE000010053849A1 ).
Ein Patent betrifft einen modularen Antrieb für ein Nutzfahrzeug mit elektrischem Antriebssystem, dass jedoch bereits abgelaufen ist ( DE000019926607A1 ).
Die erfinderische Lösung wurde darin gefunden, dass die verschiedenen essentiellen Teilsysteme wie das Tanksystem, welches mehrere an verschiedenen Orten umfassende Tanks beinhaltet, mindestens ein elektrischer Energiespeicher sowie das Brennstoffzellensystem selbst, bestehend aus wenigstens einem Brennstoffzellenstapel, in verschiedenen, modularen Größen wählbar sind. Die verschieden großen Teilsysteme können sowohl geometrisch und mechanisch als auch software- und regelungstechnisch einfach gegeneinander ausgetauscht werden, ohne dabei das Nutzvolumen des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
Aufgabenstellung
Aufgabe der Erfindung ist es ein Nutzfahrzeug mit demselben Nutzvolumen eines vergleichbaren Verbrennernutzfahrzeuges zu konzipieren, das für möglichst viele verschiedene Anforderungen, die z.B. durch unterschiedliche Fahrprofile oder auch Nebenaggregate eines Nutzfahrzeugs entstehen können, besonders wirtschaftlich betrieben werden kann. Zusätzlich ermöglicht die Erfindung die einfache Umgestaltung eines Nutzfahrzeugs, wenn sich sein Anwendungsgebiet während der Nutzungsdauer ändert oder ändern muss. Ein Fahrzeugbetreiber kann somit sein Fahrzeug einfach für bestimmte Zusatzanforderungen, die nur gelegentlich auftreten, umrüsten, ohne im Regelbetrieb mit wirtschaftlichen Einbußen leben zu müssen.
Zusammengefasst ergeben sich aus der Erfindung folgende Vorteile.

• Die Erfindung gewährleistet immer den wirtschaftlichen Betrieb eines brennstoffzellenbetriebenen Nutzfahrzeugs bei gleichem Nutzvolumen im Vergleich zu einem vergleichbaren Nutzfahrzeug mit Verbrennungsmotor
• Einfaches Umrüsten eines Nutzfahrzeugs für z.B. besonders lange Strecken, Bergfahrprofile oder reinen Stadtverkehr und umgekehrt
• Einfache Anpassung der Motorisierung, des Energiemanagements und Brennstoffbevorratung an sich verändernde Gegebenheiten im Betrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010034271 A1 [0004]
DE 000010057384 A1 [0004]
DE 202018101618 U1 [0004]
EP 000001562019 A1 [0004]
WO 002007031399 A1 [0004]
DE 102016217029 A1 [0004]
WO 002016078802 A1 [0004]
DE 102009036456 A1 [0004]
WO 002015139870 A1 [0004]
DE 000010141882 A1 [0004]
DE 102017104993 A1 [0004]
DE 000010053849 A1 [0004]
DE 000019926607 A1 [0004]

Claims

Nutzfahrzeug mit Energieversorgung durch ein Brennstoffzellensystem, dadurch gekennzeichnet, dass Tanksystemgröße, Größe des elektrischen Energiespeichersystems und Größe des Brennstoffzellensystems durch deren geometrische Ausprägungen und mechanische Implementierung im Fahrzeug einfach veränderbar sind und gleichzeitig das Nutzvolumen eines vergleichbaren Nutzfahrzeuges mit Verbrennungsmotor nicht eingeschränkt wird.
Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses massenfähig herstellbar ist.
Nutzfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die zum Betrieb nötige Software und Regelungstechnik derart aufgebaut ist, dass der Austausch leistungsbestimmender Kernkomponenten problemlos möglich ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Fahrzeug zugrunde liegende Energiemanagementsystem einen einfachen Austausch leistungsbestimmender Kernkomponenten zulässt.