EP1240043A1 - Brennstoffzellenanlage für den antrieb eines fahrzeugs - Google Patents

Brennstoffzellenanlage für den antrieb eines fahrzeugs

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EP1240043A1
EP1240043A1 EP00991548A EP00991548A EP1240043A1 EP 1240043 A1 EP1240043 A1 EP 1240043A1 EP 00991548 A EP00991548 A EP 00991548A EP 00991548 A EP00991548 A EP 00991548A EP 1240043 A1 EP1240043 A1 EP 1240043A1
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EP
European Patent Office
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fuel cell
cell system
chassis
vehicle
stack
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Withdrawn
Application number
EP00991548A
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English (en)
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Rolf BRÜCK
Rittmar Von Helmolt
Ulrich Gebhardt
Meike Reizig
Joachim Grosse
Jörg-Roman KONIECZNY
Arno Mattejat
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Siemens AG
Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Siemens Corp
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/71—Arrangement of fuel cells within vehicles specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a fuel cell system which provides the energy for a drive unit of a vehicle.
  • the invention also relates to the use of this fuel cell system.
  • a motor vehicle (KFZ) with a fuel cell drive is known in which the fuel cell stack is protected as much as possible, e.g. is arranged centrally on the underbody, under a seat and / or under the passenger compartment. Additional struts are attached to the chassis to protect the stack within these struts (subframe).
  • EP 0 677 412 B1 in which the motor vehicle chassis forms a support structure made of two longitudinal beams spaced apart from one another and the fuel cell system is arranged between the longitudinal beams.
  • the object of the present invention is therefore to enable an integration of a fuel cell system, which comprises one or more fuel cell stacks, into a chassis without the need for additional components.
  • the invention relates to a fuel cell system as an energy source for the drive unit of a vehicle, comprising at least one fuel cell stack with at least two fuel cell units and supply lines and a housing and / or at least one end plate and / or at least one outermost pole plate, in which at least one fuel cell stack is part of the chassis.
  • the housing and / or at least one end plate and / or the outermost pole plate of the fuel cell stack advantageously has a supporting function on the chassis.
  • the housing and / or at least one of the end plates and / or the outermost pole plate has a side member on the underbody of the vehicle and takes on a supporting function there.
  • the stack is advantageously not higher than 200 mm.
  • the height of the stack is e.g. the length between the outermost pole plates or the end plates or a side length of the housing.
  • the stack advantageously forms a load-bearing component of a vehicle frame, the stack being screwed, for example, as a force-absorbing strut between two carriers.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with an electric drive motor and a fuel cell system for supplying the drive motor and
  • Figure 2 is a plan view of the chassis of the motor vehicle according to Figure 1 with a non-positively integrated fuel cell system.
  • 1 denotes a motor vehicle (KFZ) which, for example, has an electric motor 3 as a drive and a fuel cell system 10 for supplying energy to the drive.
  • the fuel cell system 10 can advantageously be a so-called PEM (Proton Exchange Membrane) fuel cell, in particular also an HT fuel cell, which operates at temperatures in the range from 100 to 300 ° C. which are higher than normal temperature.
  • PEM fuel cell is operated with hydrogen or hydrogen-rich gas, which is obtained by reforming from alcohols, such as methanol, or also from gasoline, and oxygen, in particular air-oxygen from the environment, as an oxidant.
  • an exhaust pipe 8 is shown, in which product water can escape when operating with pure hydrogen, or exhaust gases still present when operating with hydrogen-rich gas.
  • the entire fuel cell system which consists of one or more subsystems, is referred to as a fuel cell system.
  • Each subsystem has at least one fuel cell unit, which comprises the corresponding supply lines, that is to say the process gas supply and discharge ducts, end plates and / or a housing and / or an outermost pole plate, a cooling system with cooling medium and cooling lines.
  • a fuel cell stack periphery * for example a reformer, compressor, blower and / or heating for process gas preheating, and further modules.
  • end plates 16 and 16 so thin that they do not normally meet the requirements for force absorption by means of tie rods, and to allow the force absorption to take place via the carrier or other parts of the motor vehicle frame.
  • the separate housing of the fuel cell system 10 which is not shown in the figures but is usually present, can also be part of the chassis.
  • the carrier of the vehicle chassis forms the end plate with the tie rod.
  • the fuel cell system is integrated in the chassis of the motor vehicle in such a way that its arrangement saves components there. So it is a direct load-bearing component of the chassis.
  • the components of the fuel cell that are usually required for force absorption, such as, in particular, the end plates, become superfluous in terms of their function, since the chassis of the motor vehicle is used for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanlage, die die Energie für eine Antriebseinheit eines Fahrzeugs zur Verfügung stellt. Die Brennstoffzellenanlage ist im Fahrzeuggestell so integriert, dass ihre Anordnung dort Bauteile einspart und/oder sie ist direkt tragender Bestandteil des Fahrzeuggestells.

Description

Beschreibung
Brennstoffzellenanlage für den Antrieb eines Fahrzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzellenanlage, welche die Energie für eine Antriebseinheit eines Fahrzeugs zur Verfügung stellt. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf die Verwendung dieser Brennstoffzellenanlage .
Aus der US 5 193 635 A ist ein Kraftfahrzeug (KFZ) mit Brennstoffzellenantrieb bekannt, bei dem der Brennstoffzellenstapel möglichst geschützt, z.B. mittig am Unterboden, unter einem Sitz und/oder unter dem Fahrgastraum angeordnet ist. Es werden zusätzliche Verstrebungen am Fahrgestell angebracht, um den Stack innerhalb dieser Verstrebungen (subframe) geschützt unterzubringen. Ähnliches ergibt sich aus der EP 0 677 412 Bl, bei der das KFZ-Fahrgestell eine Tragkonstruktion aus zwei im Abstand voneinander Längsträgern bildet und die Brennstoffzellenanlage zwischen den Längsträgern angeordnet ist.
Nachteilig an letzteren Konstruktionen ist, dass zusätzliche Bauteile das Fahrgestell oder Chassis des Fahrzeugs erschweren und Kosten verursachen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Integration einer Brennstoffzellenanlage, die einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel umfasst, in ein Fahrgestell zu ermöglichen, ohne dass zusätzliche Bauteile erforderlich sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Gegenstand der Erfindung ist eine Brennstoffzellenanlage als Energieträger der Antriebseinheit eines Fahrzeugs, zumindest einen Brennstoffzellenstapel mit zumindest zwei Brennstoffzelleneinheiten und Versorgungsleitungen sowie einem Gehäuse und/oder zumindest einer Endplatte und/oder zumindest einer äußersten Polplatte umfassend, bei der zumindest ein Brennstoffzellenstapel Teil des Fahrgestells ist.
Mit der Erfindung wird eine beachtliche Kostenersparnis erzielt. Insbesondere für die bisher bei Brennstoffzellen- anlagen notwendigen, aufwendigen kraftaufnehmenden Bauteile der Brennstoffzellenanlage können nunmehr unmittelbar die tragenden Teile des Kraftfahrzeuges, und zwar insbesondere der Rahmen des Fahrgestells, verwendet werden.
Gleichermaßen nimmt bei der Erfindung vorteilhafterweise das Gehäuse und/oder zumindest eine Endplatte und/oder die äußerste Polplatte des Brennstoffzellenstapels eine tragende Funktion am Fahrgestell ein. Nach einer Ausführungsform ersetzt z.B. das Gehäuse und/oder zumindest eine der Endplatten und/oder die äußerste Polplatte einen Längsträger am Unterboden des Fahrzeugs und übernimmt dort eine tragende Funktion.
Vorteilhafterweise ist der Stapel nicht höher als 200mm. Die Höhe des Stapels ist z.B. die Länge zwischen den äußersten Polplatten oder den Endplatten oder eine Seitenlänge des Gehäuses .
Vorteilhafterweise bildet der Stapel ein tragendes Bauteil eines Fahrzeuggestells, wobei beispielsweise der Stapel als kraftaufnehmende Verstrebung zwischen zwei Träger geschraubt ist .
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Beispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen Figur 1 die schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer Brennstoffzellenanlage zur Versorgung des Antriebsmotors und
Figur 2 eine Draufsicht auf das Fahrgestell des Kraftfahrzeuges gemäß Figur 1 mit einer darin kraftschlüssig integrierten Brennstoffzellenanlage .
In der Figur 1 ist mit 1 ein Kraftfahrzeug (KFZ) bezeichnet, das beispielsweise einen Elektromotor 3 als Antrieb und eine Brennstoffzellenanlage 10 zur Energieversorgung des Antriebes aufweist. Die Brennstoffzellenanlage 10 kann vorteilhafterweise eine sogenannte PEM (Proton Exchange Membrane) -Brenn- stoffzelle, insbesondere auch eine HT-Brennstoffzelle, sein, die bei gegenüber Normaltemperatur erhöhten Temperaturen im Bereich von 100 bis 300°C arbeitet. Die PEM-Brennstoffzelle wird mit Wasserstoff oder Wasserstoffreichem Gas, das durch Reformierung aus Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, oder aber auch aus Benzin gewonnen wird, und Sauerstoff, insbesondere Luft-Sauerstoff aus der Umgebung als Oxidans, betrieben.
Der Vollständigkeit halber ist ein Auspuff 8 eingezeichnet, in dem bei Betrieb mit reinem Wasserstoff Produktwasser aus- treten kann, oder aber auch bei Betrieb mit wasserstoffreichem Gas noch vorhandene Abgase.
Als Brennstoffzellenanlage wird das gesamte Brennstoffzellen- syste bezeichnet, das aus einem oder mehreren Teilsystemen besteht. Jedes Teilsystem hat zumindest eine Brennstoffzelleneinheit, die entsprechenden Versorgungsleitungen, also die Prozessgaszuführungs- und -ableitungskanäle, Endplatten und/oder ein Gehäuse und/oder eine äußerste Polplatte, ein Kühlsystem mit Kühlmedium und Kühlleitungen umfasst. Weiter- hin ist eine „Brennstoffzellenstapel-Peripherie* , beispielsweise einen Reformer, Verdichter, Gebläse und/oder Heizung zur Prozessgasvorwärmung, sowie weitere Module vorhanden. CO CO > IV) t→ P"
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struktive Stabilität bei der Vormontierung des Brennstoffzellenstapels gewährleistet wird, Teil der Längsträger 21 oder 21 . Damit wird gegenüber dem Stand der Technik eine wesentlich neue Funktion erreicht. Während beispielsweise bei der EP 0 677 412 Bl die Längsträger 21, 21 λ zum mechanischen Schutz der Brennstoffzelleneinheit dienen, sind nunmehr die Endplatten 16 bzw. 16 des BrennstoffZellenstapels 10 unmittelbar Teil der Träger 21 bzw. 21 x.
Es ist daher möglich, die Endplatten 16 bzw. 16 so dünn auszubilden, dass sie die Anforderungen an die Kraftaufnahme mittels Zuganker im Normalfall nicht erfüllen, und die Kraftaufnahme über den Träger oder auch andere Teile des KFZ-Rah- mens erfolgen zu lassen.
Es kann ausreichend sein, wenn nur ein Träger 21 oder 21 y mit dem Brennstoffzellenstapel starr verbunden ist. Daneben kann auch das in den Figuren nicht dargestellte, normalerweise aber vorhandene separate Gehäuse der Brennstoffzellenanlage 10 Teil des Fahrgestells sein. Es ist aber auch möglich, die äußerste Polplatte des Brennstoffzellenstapels unter Zwischenlage einer geeigneten elektrischen Isolierung am Fahrgestell zu befestigen. In diesem Fall bildet der Träger des KFZ-Fahrgestells unmittelbar die Endplatte mit Zuganker.
Bei den beschriebenen Beispielen ist die Brennstoffzellenanlage im Fahrgestell des KFZ so integriert, dass ihre Anordnung dort Bauteile einspart. Sie ist also direkt tragender Bestandteil des Fahrgestells. Andererseits werden die zur Kraftaufnahme üblicherweise notwendigen Bauteile der Brennstoffzelle, wie insbesondere die Endplatten, von ihrer Funktion her überflüssig, da hierzu das Fahrgestell des KFZ ausgenutzt wird.
Durch die Doppelfunktion der Bauteile ergeben sich für ein KFZ mit brennstoffzellenversorgten Antrieb beachtliche Kosteneinsparungen gegenüber dem Stand der Technik.

Claims

Patentansprüche
1. Brennstoffzellenanlage als Energieträger der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs, zumindest einen Brennstoffzellenstapel mit zumindest zwei BrennstoffZelleneinheiten und Versorgungsleitungen sowie einem Gehäuse und/oder zumindest einer Endplatte (6, 16 λ) und/oder einer äußersten Polplatte, umfassend, bei der zumindest ein Brennstoffzellenstapel (11, 11 \ ...) Teil des Fahrgestells (20) ist.
2. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Teil des Fahrgestells ein kraftaufnehmendes Bauteil (20, 21 ) des Fahrgestells (20) ist
3. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Höhe zumindest eines Brennstoffzellenstapels (11, 11 ...) kleiner/gleich 200 mm ist
4. Brennstoffzellenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das kraftaufnehmende Bauteil durch wenigstens einen Längsträger (21, 21 ) des Fahrgestells (20) gebildet wird.
5. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens eine der Endplatten (16, 16 Λ) durch den Längsträger (21, 21 λ) des Fahrgestells (20) ersetzt wird.
6. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die äußere Polplatte auf dem Längsträger (21, 21λ) elektrisch isoliert befestigt ist.
7. Brennstoffzellenanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h, g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuse kraftschlüssig mit dem Fahrgestell verbunden ist.
8. Verwendung eines Brennstoffzellenstapels als Teil einer Brennstoffzellenanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche als Bauteil eines Fahrgestells (20) eines Kraftfahrzeuges (1) .
9. Verwendung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Bauteil ein tragendes Bauteil (21, 21 ) des Fahrgestells ist.
EP00991548A 1999-12-23 2000-12-22 Brennstoffzellenanlage für den antrieb eines fahrzeugs Withdrawn EP1240043A1 (de)

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DE19962685A DE19962685C2 (de) 1999-12-23 1999-12-23 Brennstoffzellenanlage als Antriebseinheit eines Fahrzeugs
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EP (1) EP1240043A1 (de)
JP (1) JP2003518463A (de)
CN (1) CN1433361A (de)
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DE (1) DE19962685C2 (de)
WO (1) WO2001047736A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10152182B4 (de) * 2001-10-23 2006-05-04 Ballard Power Systems Ag Vorrichtung zur Aufnahme von Komponenten eines Gaserzeugungssystems
DE10249437A1 (de) 2002-10-24 2004-06-24 Daimlerchrysler Ag Anordnung eines Stromerzeugungssystems in einem Elektrofahrzeug und Verfahren zur Montage bzw. zum Einbau des Stromerzeugungssystems in das Elektrofahrzeug
US7198124B2 (en) * 2003-03-05 2007-04-03 Ford Motor Company Vehicle and energy producing and storage system for a vehicle
JP3934110B2 (ja) * 2004-01-22 2007-06-20 本田技研工業株式会社 燃料電池の車両搭載構造
DE102004049298A1 (de) * 2004-10-09 2006-04-13 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb
US7641017B2 (en) * 2005-06-02 2010-01-05 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell vehicle
DE102007038140A1 (de) * 2007-08-13 2009-02-19 Daimler Ag Fahrzeug mit einer Karosserie und einem Antriebssystem
JP6210049B2 (ja) * 2014-11-04 2017-10-11 トヨタ自動車株式会社 車両
JP7359527B2 (ja) * 2017-05-31 2023-10-11 トヨタ自動車株式会社 電池搭載構造

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03109126A (ja) 1989-09-21 1991-05-09 Yamaha Motor Co Ltd 燃料電池電気自動車
US5156225A (en) * 1990-07-30 1992-10-20 Murrin Craig M Electric battery as structural component of vehicle
JPH0582153A (ja) * 1991-09-20 1993-04-02 Fuji Electric Co Ltd 車両搭載型燃料電池の支持構造
DE4412450A1 (de) * 1994-04-12 1995-10-26 Daimler Benz Ag Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Elektrofahrzeug
DE4412453A1 (de) * 1994-04-12 1995-10-26 Daimler Benz Ag Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Elektrofahrzeug
JP3551519B2 (ja) * 1995-01-19 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム車両取付構造および燃料電池収納ケース
US5681057A (en) * 1995-02-17 1997-10-28 U.S. Electricar Crash energy-management structure
DE19633108A1 (de) * 1995-08-25 1997-02-27 Volkswagen Ag Gleislos betreibbares Fahrzeug
US5673939A (en) * 1995-09-20 1997-10-07 The Babcock & Wilcox Company Fuel tank for storing and dispensing hydrogen and oxygen gas to a fuel cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0147736A1 *

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