EP4038682A1 - Brennstoffzellenvorrichtung - Google Patents

Brennstoffzellenvorrichtung

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EP4038682A1
EP4038682A1 EP20785470.4A EP20785470A EP4038682A1 EP 4038682 A1 EP4038682 A1 EP 4038682A1 EP 20785470 A EP20785470 A EP 20785470A EP 4038682 A1 EP4038682 A1 EP 4038682A1
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EP
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fuel cell
cell device
exhaust gas
fuel
processor unit
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EP20785470.4A
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Peter Horstmann
Bertram Schweitzer
Tobias ZIMMER
Jochen Winkler
Martin Hoeller
Sebastian Obermeyer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell device, comprising at least one fuel cell stack and at least one processor unit.
  • Fuel cell devices are already known which have a fuel cell stack and a processor unit.
  • the present invention with the features of the main claim has the advantage that a distributor plate for media routing is arranged between the at least one fuel cell stack and the at least one processor unit. This enables an improved and more compact design of the fuel cell device.
  • a “processor unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit or component of the fuel cell device that is not a fuel cell and / or a fuel cell stack.
  • the processor unit is a unit for, preferably chemical and / or thermal, preparation and / or post-processing of at least one medium to be converted and / or converted in the at least one fuel cell stack, such as a fuel gas, air and / or a Exhaust gas.
  • the processor unit is preferably a reformer, an afterburner and / or a heat exchanger.
  • the distribution plate fluidically connects the at least one processor unit with the at least one fuel cell stack.
  • a compact fluidic connection can be created between the at least one processor unit and the fuel cell stack, with the number of parts being reduced at the same time.
  • the distribution plate has media guides that are spatially separated from one another between two sub-plates for at least one medium to be converted and / or converted in the at least one fuel cell stack, whereby particularly good media routing can be implemented.
  • the distributor plate is designed in one piece, preferably as a cast part, as a result of which the production costs can be reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of an exemplary embodiment of a fuel cell device
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the exemplary embodiment of the fuel cell device from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a further perspective illustration of the exemplary embodiment of the fuel cell device from the preceding figures
  • FIG. 4 shows an enlarged illustration of a lower region of the exemplary embodiment of the fuel cell device from the preceding figures
  • FIG. 5 shows a cross section of the lower region of the embodiment of FIG
  • FIG. 6 shows a plan view of a distributor plate of the exemplary embodiments of the fuel cell device from the preceding figures.
  • the fuel cell device 10 comprises two fuel cell stacks 12, which have a multiplicity of fuel cells, in the present case solid oxide fuel cells (SOFC), as well as a multiplicity of processor units 14.
  • SOFC solid oxide fuel cells
  • a “processor unit” 14 is to be understood in particular as a unit or component of the fuel cell device 10 that is not a fuel cell and / or a fuel cell stack 12.
  • the processor units 14 are units for chemical and / or thermal preparation and / or post-processing of at least one medium to be converted and / or converted in the fuel cell stack 12, such as a fuel gas, air and / or an exhaust gas .
  • One of the processor units 14 is a heat exchanger 18 arranged in an air supply 16 for heating one of the fuel cell stacks 12 supplied air L.
  • the air L is supplied to a cathode chamber 20 of the fuel cell stacks 12, for example in normal operation, while reformed fuel RB, in the present hydrogen, is fed to a cathode chamber 22.
  • the reformed fuel is converted electrochemically with the generation of electricity and heat.
  • the reformed fuel RB is generated by supplying fuel B, in the present case natural gas, to the fuel cell device 10 via a fuel feed 24, which fuel B is reformed in a further processor unit 14, in the present case a reformer 26. Furthermore, the fuel cell stacks 12 are connected on the exhaust gas side to a further processor unit 14, in the present case to an afterburner 28. Exhaust gas from fuel cell stacks 12 is fed to afterburner 28, in the present case cathode exhaust gas KA via a cathode exhaust gas duct 30 and anode exhaust gas AA via an anode exhaust gas duct 32.
  • the cathode exhaust gas contains predominantly unused air L, while anode exhaust gas AA contains unreacted fuel B, among other things.
  • the anode exhaust gas AA, or the unreacted fuel B contained therein is burned with admixture of the cathode exhaust gas KA, or the air L contained therein, whereby additional heat can be generated.
  • the hot exhaust gas A produced during the combustion in the afterburner 28 is discharged from the afterburner 28 via an exhaust gas duct 34 via a further processor unit 14, in the present case via a heat exchanger 36.
  • the heat exchanger 36 is in turn fluidically connected to the reformer 26, so that heat is transferred from the hot exhaust gas A to the fuel B supplied to the reformer 26.
  • the heat of the hot exhaust gas A can be used for reforming the fuel B supplied in the reformer 26.
  • a further processor unit 14 Downstream of the heat exchanger 36 there is a further processor unit 14, in the present case the heat exchanger 18, in the exhaust gas duct 34, so that the remaining heat of the hot exhaust gas A can be transferred to the air L supplied in the air supply 16.
  • the remaining heat of the hot exhaust gas can be used to preheat the air L supplied in the air duct 16.
  • the fuel cell device 10 has a return line 38, by means of which anode exhaust gas AA can be partially branched off from the anode exhaust gas line 30 and fed to the fuel supply 22.
  • the return line 34 forms an anode recirculation circuit 40 with the fuel supply 22, by means of which anode exhaust gas AA can be returned to the anode of the fuel cell 12, so that any unconverted fuel B in the anode exhaust gas AA can subsequently be converted, whereby the efficiency of the fuel cell device 10 continues can be increased.
  • the supply of air L in the air supply 16, the supply of fuel B in the fuel supply 24 and the Recirculation rate of the anode exhaust gas AA in the anode recirculation circuit 40 can be regulated and / or coordinated with one another.
  • the fuel cell device has a heating element 44 for, in the present case additional, heating of the air L supplied to the fuel cell stacks 12 in a bypass line 46, as a result of which the operating efficiency of the fuel cell device 10 is increased.
  • FIGS. 2-4 show perspective representations of an exemplary embodiment of a fuel cell device 10, and FIG. 5 shows a cross section of a lower region of the fuel cell device 10.
  • the illustrations show a specific implementation of the fuel cell device 10 according to the circuit diagram from FIG. 1.
  • the processor units 14 are a reformer 26, an afterburner 28 and two heat exchangers 18, 36. From FIGS. 2-5 it can be seen that the processor units 14 are arranged, in the present case on their edges, in such a way that media guide spaces that are separate from one another are formed on or between the processor units 14.
  • the air supply 16 and the exhaust gas duct 34 are designed at least essentially as media ducting spaces 48. As a result, no pipework is required between the processor units 14, which on the one hand simplifies assembly and on the other hand reduces the number of parts.
  • the fuel cell device is now characterized in that a distributor plate 50 for media routing is arranged between the fuel cell stacks 12 and the processor units 14. As a result, a compact design of the fuel cell device 10 can be realized. In addition, the connection or assembly of the fuel cell stacks 12 to the processor units 14 is simplified.
  • the fuel cell stacks 12 and the processor units 14 are arranged spatially separated from one another, as a result of which the accessibility to individual components, for example during maintenance, is improved.
  • the fuel cells 12 are arranged in an upper region 52, while the Processor units are arranged in a lower region 54.
  • the fuel cell device is shown essentially open. In fact, the fuel cell stacks 12 are placed in a first housing (not shown) and the processor units 14 are placed in a second housing 58.
  • the second housing 58 together with the processor units 14, forms the media guides or media guide spaces 48 for the media to be converted and / or converted in the fuel cell stacks, such as fuel B, reformed fuel RB, air L, cathode exhaust gas KA, anode exhaust gas AA and / or the exhaust gas A.
  • the distribution plate 50 now fluidically connects the processor units 14 to the fuel cell stacks 12, which results in a particularly elegant and compact fluidic connection.
  • the distributor plate has between two sub-plates arranged at a distance from one another, media guides 60, which are embodied separately from one another, for the media to be relocated and / or relocated in the fuel cell stack 12.
  • media guides 60 which are embodied separately from one another, for the media to be relocated and / or relocated in the fuel cell stack 12.
  • Fig. 6 a plan view of the distributor plate 50 is shown accordingly.
  • the distributor plate 50 has openings 62 and associated media guides 64 for the air L supplied to the fuel cell stacks 12,
  • the openings shown in dashed lines are made in a first (lower) sub-plate 78, while the openings shown in solid lines are made in a second (upper) sub-plate 80 (cf. FIGS. 4 and 5).
  • the media guides 60 are formed between the openings made in the first (lower) partial plate 78 and the associated openings made in the second (upper) partial plate 80.
  • the media guides 60 are laterally bordered and sealed by walls 82.
  • the walls 82 in turn separate the first (lower) sub-plate 78 and the second (upper) sub-plate from one another, which in turn creates space for any further supply and / or discharge lines despite the compactness. which can also be connected and / or introduced from the outside, for example.
  • the connections of the fuel cell stacks 12 and the connections of the second partial housing 84, which has the processor units 14, can also be adapted to one another by means of the distributor plate 50 or through the media guides 60 introduced in the distributor plate.
  • different types of fuel cell stacks 12 can be used as required by adapting the media guides 60.
  • the distributor plate 50 is designed in one piece, preferably as a cast part, as a result of which the production costs are reduced.
  • the distributor plate 50 it would also be possible for the distributor plate 50 to be welded from sheet metal parts and / or to be produced by 3D printing.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung (10), umfassend zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) und zumindest eine Prozessoreinheit (14). Es wird vorgeschlagen zwischen dem zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) und der zumindest einen Prozessoreinheit (14) eine Verteilerplatte (60) zur Medienführung anzuordnen.

Description

Beschreibung
Titel
Brennstoffzellenvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenvorrichtung, umfassend zumindest einen Brennstoffzellenstack und zumindest eine Prozessoreinheit.
Stand der Technik
Es sind bereits Brennstoffzellenvorrichtungen bekannt, die einen Brennstoffzellenstack und einer Prozessoreinheit aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass zwischen dem zumindest einen Brennstoffzellenstack und der zumindest einen Prozessoreinheit eine Verteilerplatte zur Medienführung angeordnet ist. Dadurch wird eine verbesserte und kompaktere Bauweise der Brennstoffzellenvorrichtung ermöglicht.
Unter einer „Prozessoreinheit“ soll im Rahmen dieser Erfindung insbesondere eine Einheit oder Komponente der Brennstoffzellenvorrichtung verstanden werden, die nicht eine Brennstoffzelle und/oder ein Brennstoffzellenstack ist. Insbesondere handelt es sich bei der Prozessoreinheit um eine Einheit zur, vorzugsweise chemischen und/oder thermischen, Vor- und/oder Nachbereitung zumindest eines in dem zumindest einen Brennstoffzellenstack umzusetzenden und/oder umgesetzten Mediums, wie beispielsweise eines Brenngases, einer Luft und/oder eines Abgases. Bevorzugt handelt es sich bei der Prozessoreinheit um einen Reformer, einen Nachbrenner und/oder einen Wärmetauscher. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch möglich. So ist es Vorteilhaft, wenn der zumindest eine Brennstoffzellenstack und die zumindest eine Prozessoreinheit räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, wodurch die Zugänglichkeit zu einzelnen Komponenten, beispielsweise bei einer Wartung, verbessert wird.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Verteilerplatte die zumindest eine Prozessoreinheit mit dem zumindest einen Brennstoffzellenstack strömungstechnisch miteinander verbindet. Dadurch kann eine kompakte strömungstechnische Verbindung zwischen der zumindest einen Prozessoreinheit und dem Brennstoffzellenstack geschaffen werden, wobei zugleich die Teilevielfalt reduziert wird.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Verteilerplatte zwischen zwei Teilplatten voneinander räumlich getrennt ausgebildete Medienführungen für zumindest ein in dem zumindest einen Brennstoffzellenstack umzusetzendes und/oder umgesetztes Medium aufweist, wodurch eine besonders gute Medienführung realisiert werden kann.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Verteilerplatte einstückig, vorzugsweise als Gussteil, ausgebildet ist, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.
Zeichnungen
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein schematisches Scheltbild eines Ausführungsbeispiels einer Brennstoffzellenvorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels der Brennstoffzellenvorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels der Brennstoffzellenvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines unteren Bereichs des Ausführungsbeispiels der Brennstoffzellenvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren, Fig. 5 einen Querschnitt des unteren Bereichs des Ausführungsbeispiels der
Brennstoffzellenvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren mit schematisch dargestellten Strömungen verschiedener Medien,
Fig. 6 eine Draufsicht einer Verteilerplatte der Ausführungsbeispiele der Brennstoffzellenvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Brennstoffzellenvorrichtung 10 gezeigt. Die Brennstoffzellenvorrichtung 10 umfasst zwei Brennstoffzellenstacks 12, die eine Vielzahl von Brennstoffzellen, im vorliegenden Fall Festoxidbrennstoffzellen (englisch: solid oxide fuel cell, SOFC), aufweisen, sowie eine Vielzahl von Prozessoreinheiten 14.
Unter einer „Prozessoreinheit“ 14 soll im Rahmen dieser Erfindung insbesondere eine Einheit oder Komponente der Brennstoffzellenvorrichtung 10 verstanden werden, die nicht eine Brennstoffzelle und/oder ein Brennstoffzellenstack 12 ist. In dem vorliegenden Fall handelt es sich bei den Prozessoreinheiten 14 um Einheiten zur chemischen und/oder thermischen Vor- und/oder Nachbereitung zumindest eines in den Brennstoffzellenstacks 12 umzusetzenden und/oder umgesetzten Mediums, wie beispielsweise eines Brenngases, einer Luft und/oder eines Abgases.
Bei einer der Prozessoreinheiten 14 handelt es sich um einen in einer Luftzuführung 16 angeordneten Wärmeübertrager 18 zur Erwärmung einer der Brennstoffzellenstacks 12 zugeführten Luft L. Im vorliegenden Fall wird die Luft L, beispielsweise in einem Normalbetrieb, jeweils einem Kathodenraum 20 der Brennstoffzellenstacks 12 zugeführt, während jeweils einem Kathodenraum 22 reformierter Brennstoff RB, im vorliegenden Wasserstoff, zugeführt wird. In den Brennstoffzellenstacks 12 wird der reformierte Brennstoff unter Erzeugung von Strom und Wärme elektrochemisch umgesetzt.
Der reformierte Brennstoff RB wird erzeugt, indem der Brennstoffzellenvorrichtung 10 über eine Brennstoffzuführung 24 Brennstoff B, im vorliegenden Fall Erdgas, zugeführt wird, welcher in einer weiteren Prozessoreinheit 14, im vorliegendem Fall einem Reformer 26, reformiert wird. Des Weiteren sind die Brennstoffzellenstacks 12 abgasseitig mit einer weiteren Prozessoreinheit 14, im vorliegenden Fall mit einem Nachbrenner 28, verbunden. Dem Nachbrenner 28 wird Abgas der Brennstoffzellenstacks 12 zugeführt, im vorliegenden Fall jeweils über eine Kathodenabgasführung 30 Kathodenabgas KA und über eine Anodenabgasführung 32 Anodenabgas AA. Das Kathodenabgas enthält überwiegend unverbrauchte Luft L, während Anodenabgas AA unter Anderem nicht-umgesetzten Brennstoff B enthält. Mittels des Nachbrenners 28 wird das Anodenabgas AA, bzw. der darin enthaltene nicht-umgesetzte Brennstoff B, unter Beimischung des Kathodenabgases KA, bzw. der darin enthaltenen Luft L, verbrannt, wodurch zusätzliche Wärme erzeugt werden kann.
Das bei der Verbrennung im Nachbrenner 28 entstehende heiße Abgas A wird über eine Abgasführung 34 über eine weitere Prozessoreinheit 14, im vorliegenden Fall über einen Wärmeübertrager 36, vom Nachbrenner 28 abgeführt. Der Wärmeübertrager 36 ist dabei wiederum mit dem Reformer 26 strömungstechnisch verbunden, so dass Wärme von dem heißen Abgas A auf das den dem Reformer 26 zugeführten Brennstoff B übertragen wird. Entsprechend kann die Wärme des heißen Abgases A für die Reformierung des zugeführten Brennstoffs B im Reformer 26 genutzt werden.
Stromabwärts des Wärmeübertragers 36 befindet sich eine weitere Prozessoreinheit 14, im vorliegenden Fall der Wärmeübertrager 18, in der Abgasführung 34, so dass die verbleibende Wärme des heißen Abgases A auf die zugeführte Luft L in der Luftzuführung 16 übertragen werden kann. Entsprechend kann die verbleibende Wärme des heißen Abgases für ein Vorwärmen der zugeführten Luft L in der Luftführung 16 genutzt werden.
Darüber hinaus weist die Brennstoffzellenvorrichtung 10 eine Rückführung 38 auf, mittels welcher Anodenabgas AA teilweise aus der Anodenabgasleitung 30 abgezweigt und der Brennstoffzuführung 22 zugeführt werden kann. Die Rückführleitung 34 bildet entsprechend mit der Brennstoffzuführung 22 einen Anodenrezirkulationskreis 40 mittels welchem Anodenabgas AA zur Anode der Brennstoffzelle 12 rückgeführt werden kann, so dass ggf. nicht-umgesetzter Brennstoff B im Anodenabgas AA im Nachgang umgesetzt werden kann, wodurch der Wirkungsgrad der Brennstoffzellenvorrichtung 10 weiter erhöht werden kann.
Über Verdichter 42 in den jeweiligen Leitungen, kann die Zufuhr von Luft L in der Luftzuführung 16, die Zufuhr von Brennstoff B in der Brennstoffzuführung 24 und die Rezirkulationsrate des Anodenabgases AA im Anodenrezirkulationskreis 40 geregelt und/oder aufeinander abgestimmt werden.
Ferner weist die Brennstoffzellenvorrichtung ein Heizelement 44 zur, im vorliegenden Fall zusätzlichen, Erwärmung der den Brennstoffzellenstacks 12 zugeführten Luft L in einer Bypassleitung 46, wodurch die Betriebseffizienz der Brennstoffzellevorrichtung 10 gesteigert wird.
In Fig. 2 - 4 sind perspektivische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer Brennstoffzellenvorrichtung 10, sowie in Fig. 5 ein Querschnitt eines unteren Bereichs des der Brennstoffzellenvorrichtung 10 gezeigt. Die Darstellungen zeigen eine spezifische Realisierung der Brennstoffzellenvorrichtung 10 gemäß dem Schaltbild aus Fig. 1.
Wie bereits erläutert handelt es sich bei den Prozessoreinheiten 14 um einen Reformer 26, einen Nachbrenner 28 und zwei Wärmetauscher 18, 36 handelt. Aus Fig. 2 - 5 lässt sich dabei erkennen, dass die Prozessoreinheiten 14 derart, im vorliegenden Fall auf ihre Kanten, angeordnet sind, dass an, bzw. zwischen, den Prozessoreinheiten 14 voneinander getrennte Medienführungsräume ausgebildet sind. So sind die Luftzuführung 16 und die Abgasführung 34 zumindest im Wesentlichen als Medienführungsräume 48 ausgebildet. Dadurch werden keine Verrohrungen zwischen den Prozessoreinheiten 14 benötigt wodurch zum einen die Montage vereinfacht und zum anderen die Teilevielfalt reduziert wird.
Die Brennstoffzellenvorrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, dass zwischen den Brennstoffzellenstacks 12 und den Prozessoreinheiten 14 eine Verteilerplatte 50 zur Medienführung angeordnet ist. Dadurch kann eine Kompakte Bauweise der Brennstoffzellenvorrichtung 10 realisiert werden. Zudem wird die Verbindung, bzw. die Montage, der Brennstoffzellenstacks 12 mit den Prozessoreinheiten 14 vereinfacht.
Darüber hinaus werden auch hier keine Verrohrungen zwischen den Brennstoffzellenstacks 12 und den Prozessoreinheiten 14 benötigt, wodurch die Teilevielfalt reduziert wird.
In dem gezeigten Fall sind Brennstoffzellenstacks 12 und die Prozessoreinheiten 14 räumlich voneinander getrennt angeordnet, wodurch die Zugänglichkeit zu einzelnen Komponenten, beispielsweise bei einer Wartung, verbessert wird. In dem gezeigten Fall sind die Brennstoffzellen 12 in einem oberen Bereich 52 angeordnet, während die Prozessoreinheiten in einem unteren Bereich 54 angeordnet sind. Für eine verbesserte Darstellung ist die Brennstoffzellenvorrichtung im Wesentlichen offen dargestellt. Tatsächlich sind die Brennstoffzellenstacks 12 in einem ersten Gehäuse (nicht dargestellt) und die Prozessoreinheiten 14 in einem zweiten Gehäuse 58 eingebracht.
Das zweite Gehäuse 58 bildet zusammen mit den Prozessoreinheiten 14 die Medienführungen, bzw. die Medienführungsräume 48, für die in den Brennstoffzellenstacks umzusetzenden und/oder umgesetzten Medien, wie den Brennstoff B, reformierten Brennstoff RB die Luft L, das Kathodenabgas KA, das Anodenabgas AA und/oder das Abgas A.
Die Verteilerplatte 50 verbindet nun strömungstechnisch die Prozessoreinheiten 14 mit den Brennstoffzellenstacks 12, wodurch eine besonders elegante und kompakte strömungstechnische Verbindung besteht.
Die Verteilerplatte weist zwischen zwei, voneinander beabstandet angeordneten, Teilplatten voneinander getrennt ausgebildete Medienführungen 60 für die in den Brennstoffzellenstacks 12 umzusetzenden und/oder umgesetzten Medien auf. In Fig. 6 ist entsprechend eine Draufsicht der Verteilerplatte 50 gezeigt.
Die Verteilerplatte 50 weist in dem gezeigten Fall Öffnungen 62 und dazugehörige Medienführungen 64 für die den Brennstoffzellenstacks 12 zugeführte Luft L,
Öffnungen 66 und dazugehörige Medienführungen 68 für den den Brennstoffzellenstacks 12 zugeführten reformierten Brennstoff RB und das aus dem Anodenrezirkulationskreis 40 kommende Anodenabgas AA (enthaltend nicht- umgesetzten Brennstoff B), Öffnungen 70 und dazugehörige Medienführungen 72 für das von den Brennstoffzellenstacks 12 abgeführte Kathodenabgas KA, sowie Öffnungen 74 und eine dazugehörige Medienführung 76 für das von den Brennstoffzellenstacks 12 abgeführte Anodenabgas AA auf. Die gestrichelt dargestellten Öffnungen sind dabei in eine erste (untere) Teilplatte 78 eingebracht, während die durchgezogen dargestellten Öffnungen in eine zweite (obere) Teilplatte 80 eingebracht sind (vgl. Fig. 4 und Fig. 5). Die Medienführen 60 sind dabei zwischen den in der ersten (unteren) Teilplatte 78 eingebrachten Öffnungen und den in der zweiten (oberen) Teilplatte 80 eingebrachten, dazugehörigen Öffnungen ausgebildet. Die Medienführungen 60 werden dabei lateral durch Wandungen 82 umrandet und abgedichtet. Durch die Wandungen 82 wiederum werden die erste (untere) Teilplatte 78 und die zweite (obere) Teilplatte voneinander beabstandet, wodurch wiederum trotz der Kompaktheit Platz für evtl, weitere Zu- und/oder Abführleitungen geschaffen wird, die beispielsweise auch von außen angeschlossen und/oder eingebracht werden können. Auch können die Anschlüsse der Brennstoffzellenstacks 12 und die Anschlüsse des zweiten Teilgehäuses 84, welches die Prozessoreinheiten 14 aufweist, mittels der Verteilerplatte 50, bzw. durch die in der Verteilerplatte eingebrachten Medienführungen 60, aufeinander angepasst werden. So können je nach Bedarf, durch Anpassung der Medienführungen 60, verschiedene Typen von Brennstoffzellenstacks 12 verwendet werden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verteilerplatte 50 einstückig, vorzugsweise als Gussteil, ausgebildet, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Alternativ wäre es aber auch möglich, dass die Verteilerplatte 50 aus Blechteilen geschweißt wird und/oder durch einen 3D-Druck hergestellt wird.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffzellenvorrichtung (10), umfassend zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) und zumindest eine Prozessoreinheit (14), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) und der zumindest einen Prozessoreinheit (14) eine Verteilerplatte (60) zur Medienführung angeordnet ist.
2. Brennstoffzellenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Brennstoffzellenstack (12) und die zumindest eine Prozessoreinheit (14) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
3. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte die zumindest eine Prozessoreinheit (14) mit dem zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) strömungstechnisch miteinander verbindet.
4. Brennstoffzellenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte (50) zwischen zwei Teilplatten (78, 80) voneinander räumlich getrennt ausgebildete Medienführungen (60) für zumindest ein in dem zumindest einen Brennstoffzellenstack (12) umzusetzendes und/oder umgesetztes Medium aufweist.
5. Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte (50) einstückig, vorzugsweise als Gussteil (84), ausgebildet ist.
EP20785470.4A 2019-10-02 2020-09-28 Brennstoffzellenvorrichtung Pending EP4038682A1 (de)

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