WO2009052781A2 - Module housing for fuel cell modules and method for producing a fuel cell module - Google Patents

Module housing for fuel cell modules and method for producing a fuel cell module Download PDF

Info

Publication number
WO2009052781A2
WO2009052781A2 PCT/DE2008/001619 DE2008001619W WO2009052781A2 WO 2009052781 A2 WO2009052781 A2 WO 2009052781A2 DE 2008001619 W DE2008001619 W DE 2008001619W WO 2009052781 A2 WO2009052781 A2 WO 2009052781A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel cell
module
modules
air conditioning
cell module
Prior art date
Application number
PCT/DE2008/001619
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2009052781A3 (en
Inventor
Manfred Pfalzgraf
Michael Süßl
Stephan Müller von Kralik
Walter Schätzler
Markus Bedebecker
Beate Bleeker
Noureddine Khelifa
Uwe Schmidt
Original Assignee
Enerday 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 Enerday Gmbh filed Critical Enerday Gmbh
Publication of WO2009052781A2 publication Critical patent/WO2009052781A2/en
Publication of WO2009052781A3 publication Critical patent/WO2009052781A3/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/0025Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the devices being independent of the vehicle
    • B60H1/00264Transportable devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B60L50/62Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/72Constructional details of fuel cells specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/40Problem solutions or means not otherwise provided for related to technical updates when adding new parts or software
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • 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
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a module housing for fuel cell modules.
  • the invention relates to a method for providing fuel cell modules.
  • Fuel cell systems are becoming increasingly important in connection with numerous applications. Particularly in the mobile sector, they are used as APUs ("auxiliary power units") in order to supply electrical energy independently of the operation of the internal combustion engine and the state of charge of the vehicle battery. It has also been proposed to use the heat emitted by a fuel cell module for heating a motor vehicle. Further air conditioning tasks of the motor vehicle can be achieved by using fuel cells in that an air conditioning system with an electrically operable compressor for cooling the vehicle interior is provided.
  • Fuel cell systems which may for example be realized in the form of modules having all the essential components for their operation, include a plurality of individual fuel cells connected in series to produce a practicable voltage, often in the form of a stack, a so-called fuel cell. Lenstacks are arranged. A distinction is made between fuel cell systems, in particular according to their operating temperatures and according to their structure, the common representatives being the high-temperature fuel cell systems and the low-temperature fuel cell systems.
  • a representative of high-temperature fuel cell systems is the SOFC (solid oxide fuel cell) fuel cell.
  • the fuel cell systems include a reformer for generating a hydrogen-rich reformate of fuel and atmospheric oxygen and often an afterburner, the remaining energy of the anode exhaust gas uses and provides an environmentally friendly exhaust gas available.
  • At least one fan and at least one fuel pump are provided. The operation of the fuel cell system is usefully controlled, regulated and monitored by an electronic control unit.
  • air conditioning systems which draw their energy from the fuel cell system, come in particular air conditioning modules in question, which have an electrically operable compressor in a conventional refrigerant circuit with a condenser, expansion valve and evaporator.
  • air conditioning modules which have an electrically operable compressor in a conventional refrigerant circuit with a condenser, expansion valve and evaporator.
  • numerous other concepts for generating cold air can also be used, such as, for example, the use of the heat emitted by the fuel cell module by means of a heat-power coupling.
  • Other air conditioning systems are based on the operation of the absorption or adsorption and can basically also draw their energy from the fuel cell module.
  • the invention has for its object to enable external use and storage of fuel cell modules and to improve the operational readiness of fuel cell modules.
  • the invention consists in a module housing with several assembly stations for the arrangement of fuel cell modules and air conditioning modules, wherein at least one combination mounting station both an interface for coupling with at least one media and / or power management of the fuel cell module as well as for coupling with at least one ner media and / or Having energy management of an air conditioning module.
  • the module housing can serve. Since at least one combination mounting station is provided - according to a particularly preferred embodiment of the module housing, all assembly stations are assembly mounting stations - the module housing can be variably equipped with fuel cell modules and air conditioning modules.
  • the at least one media guide of the fuel cell module is a fuel feed and / or an oxygen feed and / or an exhaust gas discharge.
  • the at least one media guide of the air conditioning module is an air conditioning air guide.
  • the module housing according to the invention is particularly useful further developed in that the module housing has a sensor for its internal temperature and a display device for displaying the internal temperature.
  • a sensor for its internal temperature As a result, it is possible to monitor the internal temperature of the module housing and if necessary to lower the heat output generated in the module housing, for example by removing a fuel cell module.
  • an air conditioning module can be used at the place of the removed fuel cell module, which can then be used for air conditioning of the interior of the module housing.
  • the invention further consists in a method for providing at least one operational or operating fuel cell module with the steps.
  • the method can be developed in particular in such a way that it has the further step:
  • the fuel cell modules therefore do not have to be switched off when they are removed from the module housing or transferred between different mounting locations of the module housing.
  • the method is also useful in the context that it has the further step:
  • the transfer of an operating fuel cell module between the module housing and a motor vehicle can be made.
  • the another device having an interface for the fuel cell module is a receiving device arranged in a motor vehicle, wherein the receiving device at least partially delimits a loading space of the motor vehicle and devices for supplying and / or discharging supply and / or or disposal media and / or electrical energy.
  • Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a cargo space and arranged therein
  • Figure 2 is a schematic representation of a motor vehicle with a cargo space, which is prepared for receiving modules;
  • FIG. 3 is a sectional view of a fuel cell module
  • FIG. 4 shows a further sectional view of a fuel cell module
  • FIG. 5 shows a plan view of a receiving device for a fuel cell module and an air-conditioning module
  • FIG. 6 is a perspective view of a fuel cell module in a first state
  • FIG. 7 is a perspective view of a fuel cell module in a second state
  • FIG. 8 shows a fuel tank with fuel cell modules arranged thereon
  • FIG. 9 shows a module housing with fuel cell modules arranged therein and an air conditioning module
  • Figure 10 is a perspective view of a trolley for modules
  • Figure 11 is another perspective view of a trolley for modules
  • Figure 12 is a schematic representation of a motor vehicle with a receiving device and two modules.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 12 with a loading space 16 and modules 14, 30 arranged therein.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a motor vehicle 12 with a loading space 16 which is prepared for receiving modules 14, 30.
  • the motor vehicle 12 is shown from behind with a view into the loading space 16.
  • the motor vehicle 12 may be, for example, a station wagon or an SUV vehicle in which the loading space 16 is easily accessible. However, a large number of the technical features described here are also useful in connection with any other types of vehicle.
  • a receiving device 10 forming the load compartment floor is provided in the loading space 16 of the motor vehicle 12. This pickup device 10 receives a fuel cell module 14 and an air conditioning module 30, and provides interfaces for its coupling to the modules 14, 30.
  • the interface 26 is provided within a recess 38 for the coupling of the receiving device 10 with the fuel cell module 14.
  • this recess is recognizable, since a cover 76 is shown for the interface 26 in its lifted state.
  • a recess 36 is provided for the air-conditioning module 30, wherein the interface lying in it is not recognizable due to the resting cover 78.
  • the receiving device can provide media guides 20, 22, 24 (see FIG. 3) as well as guides for electrical lines 18 in their interior, for example for supplying fuel cell and air to the fuel cell system 14, for discharging exhaust gas from the fuel cell system the air conditioning system 30 of the fuel cell system - 10 -
  • 10 filter elements 40 may be provided in the receiving device, wherein a filtering of all media streams involved comes into question.
  • it may be useful to supply all of the air flowing into the receiving device 10 to a common filtering, namely, the air conditioning air to be supplied to the air conditioning system 30, the process air to be supplied to the fuel cell system 14, and the air used for cooling the fuel cell system 14 ,
  • a common filtering namely, the air conditioning air to be supplied to the air conditioning system 30, the process air to be supplied to the fuel cell system 14, and the air used for cooling the fuel cell system 14 .
  • Modules 14, 30 are equipped with handles 44, 46 so that their removal and insertion into the cargo space 16 is facilitated. A further facilitation can be achieved in that the loading floor of the motor vehicle forming the receiving device 10 can be pulled out to the rear.
  • FIG. 3 shows a sectional view of a fuel cell module 14.
  • the fuel cell module 14 is shown in an arrangement placed on the receiving device 10 and fixed thereto.
  • the fuel cell module 14 contains an interior region 80 of higher temperature and an - 11 -
  • the highly heat-generating components are arranged, for example, the reformer, the fuel cell stack and the afterburner.
  • air is supplied to the components disposed in the inner region 80 via an air guide 20.
  • fuel is supplied to the components via a fuel supply 22.
  • the air guide 20 is fed by a fan 84, while the fuel guide 22 is connected to a fuel hub 86.
  • Exhaust port 24 connects the inner portion 80 to the vicinity of the fuel row module 14.
  • Another fan 88 supplies the outer portion 82 of the fuel cell module 14 for thermal insulation purposes.
  • an electronic control unit 90 which can evaluate various sensor signals and output actuator signals, for example for the purpose of controlling one or more fans 84, 88 and the fuel pump 86.
  • the fuel cell module 14 is further equipped with a handle 44 which is pivotable and mechanical with a locking mechanism 48 is in communication. About this locking mechanism 48, the fuel cell module 14 is connected to the receiving device 10. When the handle 44 is pivoted, the locking mechanism 48 releases the connection between the fuel cell module 14 and the receiving device 10. This is supported by the force of a spring, which acts between the receiving device 10 and the fuel cell module 14.
  • FIG. 4 shows a further sectional view of a fuel cell module 14.
  • FIG. 5 shows a plan view of one - 12 -
  • Receiving device 10 for a fuel cell module and an air conditioning module serves to receive the fuel cell module 14. In this area, combustion air openings 98, 100 and an exhaust gas opening 102 are provided. Furthermore, the receiving device section 92 includes fuel clutches 104. Further, an electrical connector 106 is provided. In the present embodiment, the cradle portion 94 does not include any special features.
  • the receiving device section 96 serves to receive an air conditioning module, for which purpose a fresh air intake opening 108, an exhaust air opening 110, a cooling air outlet opening 112 and an electrical plug connection 114 are provided.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a fuel cell module in a first state.
  • the air-conditioning module 14 has a split handle 44, so that the pivotability of the two handle parts 44a and 44b enabling the mentioned locking is made possible. Furthermore, an air flow opening 116 can be seen, which is partially covered by a flap 118.
  • FIG. 7 shows a perspective view of a fuel cell module in a second state.
  • the two handle portions 44a, 44b are pivoted, whereby the locking mechanism is brought into a different state compared to Figure 6.
  • the pivoting of the grip sections 44a, 44b permits the opening or partial opening of the flap 118. - 13 -
  • FIG. 8 shows a fuel tank with fuel cell modules arranged thereon.
  • the fuel tank 52 includes a housing 56.
  • This housing 56 has a plurality of recesses arranged in interfaces 54, which may be similar to the interfaces of the receiving device 10 (see FIG. 5) may be formed.
  • These interfaces serve to receive fuel cell modules 14, which are operated with provided by the fuel tank 52 fuel.
  • the fuel cell modules 14, which are provided in particular for use in a motor vehicle, can therefore also be operated externally and the electrical energy can be taken from the fuel cell modules 14 via an externally accessible electrical interface, either in the form of DC voltage or with inclusion of a DC / AC converter as AC voltage. It is possible to remove the electrical voltage separately from the individual fuel cell modules.
  • the fuel cell tank 52 has an electrical interface to the fuel cell modules, thereby allowing those of the
  • Fuel cell modules 14 supplied voltage centrally on the fuel tank 52 is provided.
  • the fuel cell modules 14 require, in particular in connection with the star process of the systems, an external energy source which is made available when the fuel cell modules 14 are used in the motor vehicle by the conventional vehicle battery or by an additional battery arranged in the vehicle.
  • Such an external energy source is also provided in the form of a rechargeable battery 58 in the housing 56 of the fuel cell tank 52, the electrical interfaces between the power cell 52 also being provided for this purpose.
  • the fuel cell modules 14 may be equipped with a fuel buffer 60 so that operation of the fuel cell modules 14 may be at least temporarily maintained when the modules are removed from the fuel tank 52. In the subsequent use of the modules in a motor vehicle thus no reboot is required. Conversely, a fuel cell module 14 that is in operation can also be removed from a motor vehicle without being shut down and placed on the fuel tank 52 for further operation.
  • the fuel tank 52 can thus serve several purposes. On the one hand, fuel cell modules 14 can be brought together externally from one or more vehicles in order to provide increased power and / or voltage in this way. Furthermore, the operation of a fuel cell module 14 can be maintained from a motor vehicle, without reducing the fuel supply of the vehicle.
  • one or more fuel cell modules 14 may be maintained in an operational state or in an operational state.
  • the individual members of a motor vehicle fleet can readily avail themselves of the so-held fuel cell modules 14 by lifting them off from the fuel tank 52 and inserting them into their motor vehicle.
  • the energy generated during storage of the fuel cell modules in operation can be utilized so that the fuel tank 52 with the fuel cell modules not only secures the availability of these fuel cell modules 14, but also an energy station for a building, examples - 15 -
  • a residential building, an office building or a garage provides.
  • FIG. 9 shows a module housing with fuel cell modules arranged therein and an air conditioning module.
  • the module housing 62 shown here which is designed as a cabinet with a closable door 120, serves to receive a plurality of fuel cell modules 14 and air conditioning modules 30.
  • These modules 14, 30 are arranged, for example, one above the other in the module housing 42, wherein the module housing 62 for clear representation of the side is shown cut. In practice, the module housing can be completely closed on the sides or actually provided with openings, for example for heat exchange.
  • the modules 14, 30 are arranged at different mounting locations 64, 66, 68, 70. In the present example, fuel cell modules 14 are arranged at the assembly stations 64, 68, 66, while an air conditioning module 30 is provided at the assembly station 70.
  • the assembly stations 64, 68, 66, 70 have interfaces via which the media guide for the modules 14, 30 as well as the guidance of electrical energy can take place. At least one of the assembly stations 64, 68, 66, 70, for example, the assembly station 66, is realized as a combination assembly site 66. This means that this assembly site provides both an interface for a fuel cell module 66 and an interface for an air conditioning module 70.
  • the fuel cell module 14 arranged in the present representation at the combination mounting site 66 can therefore be removed from the module housing 62 and replaced by an air conditioning module 30.
  • the module housing 62 serves insofar as - 16 -
  • the air conditioning capacity can also be used for cooling the module housing interior.
  • a temperature sensor 72 is arranged in the module housing 62, wherein the temperature detected by the temperature sensor 72 is optionally displayed by a display device 74 visible from the outside. If the temperature in the module housing interior increases beyond an admissible threshold value, this can be recognized on the display device 74.
  • an optical or acoustic signal which is caused by a controller of the module housing or one or more controllers of the modules 14, 30, indicate the excessive increase in temperature. Also can be pointed out an excessively rapid increase in temperature.
  • the user of the module housing 62 is thereby enabled to turn off a fuel cell module 14 in the module housing 62 or to remove a fuel cell module 14 from the module housing 62 so as to generate less heat within the module housing. If the air-conditioning interface is equipped such that heat output generated by the operation of the air-conditioning module 30 is dissipated to the exterior of the module housing 62, so that overall cooling of the module housing interior by an air-conditioning module can take place. fuel cell module from a combination mounting site 66 additionally an air conditioning module 30 at this Kombimon- - 17 -
  • the module housing 62 according to FIG. 9 can be used as an energy station and / or as a storage location for fuel cell modules 14 and air-conditioning modules 30, ie basically fulfill the same tasks with respect to the fuel cell modules 14 as the fuel tank 52 described in connection with FIG allows the storage and provision of air conditioning modules 30 and an internal cooling of the module housing 62 by air conditioning modules 30 in a variable manner.
  • a fuel tank for operating the modules 14, 30 may be provided inside or outside the module housing 62.
  • FIG. 10 shows a perspective view of a
  • Transport trolley for modules can be transported, wherein the transport carriage 122 is constructed in the manner of a trolley.
  • the transport carriage 122 is constructed in the manner of a trolley.
  • the transport carriage 122 can also provide an interface function for fuel cell modules 14 and / or air conditioning modules 30 available.
  • electrical connections 130, 132 may be provided on the transport carriage 122, via which the modules electrical energy can be supplied, and / or electrical energy generated by the fuel cell module 14 can be removed.
  • the fuel cell modules and / or air conditioning modules described herein may be useful in both mobile and stationary use. Particular attention is paid to the provision of energy by a fuel cell module, which is used by an air conditioning module, for example for the purpose of stationary air conditioning of a motor vehicle. However, this concept can also be used at home.
  • a fuel cell module and an air conditioning module may be combined in a housing, this housing having one or more air outlets for providing air conditioning air.
  • the housing may have an external electrical interface with which the system of fuel cell module and air conditioning module can be connected to an external electrical energy network. In this way, in particular for the start of the fuel cell module or for the sole operation of the air conditioning module required electrical energy is available.
  • the energy for the air conditioning module is preferably made available by the fuel cell module, and electrical energy not required by the air conditioning module can be fed into the external electrical network.
  • Figure 12 shows a schematic representation of a motor vehicle with a receiving device and two modules.
  • fuel cell modules are used by way of example, and in principle also other modules, such as air-conditioning modules, can be configured in the manner described. This is due to the combination of at least - 19 -
  • At least one module 14, 14 'and a receiving device 10 formed system is designed as a mobile system, in particular, the module 14, 14' is transportable. Due to the easy transportability of the module 14, 14 'this is particularly vulnerable to theft that it can be easily removed from the motor vehicle.
  • the system shown below realizes a comfortable anti-theft protection by the identification of permissible pairs consisting of at least one module 14, 14 'and a receiving device 10.
  • a vehicle antenna 136 is arranged, which via an electrical line with one in the motor vehicle 12 arranged Constant- device 10 is coupled.
  • a first module 14 having a first control unit 90, a first antenna 138, a first bar code 140 and a first transponder 142 is coupled to the receiving device 10, while a second module 14 'is coupled to a second control unit 90', a second antenna 138 ', a second barcode 140' and a second transponder 142 'outside of the motor vehicle 12 is shown.
  • the recording device 10 comprises a bar code detection device 144, a transponder detection device 146 and a third control device 90 "having an electronic memory 148.
  • the first module 14 is coupled to the recording device 10, the first control device 90 is connected to the third control device 90 '. 'via an electrical interface 150, for example, an electrical line connected.
  • the first bar code 140 and the bar code detection device 144 together form an optical interface 152.
  • the first transponder 142 and the transponder detection device 146 together form a radio interface 154.
  • the third control unit 90 has unique identifying information in the electronic memory 148 via the recording device 10. This information can be transmitted via the electrical interface 150 or via the antennas 136, 138 to the first control unit 90.
  • the first control unit 90 can check, for example by comparison with a list of permitted information values, whether an operation of the first module 14 with the receiving device 10 is permissible.
  • the third controller 90 "could then be implemented as a simple electronic circuit for communicating the information stored in the electronic memory 148.
  • the first control unit 90 or the second control unit 90 ' comprises an electronic memory 158 or 160, which uniquely identifies the first module 14 or the second module 14', this information being transmitted via an interface to the third control unit 90 '' is transmitted, which then performs the interpretation of the information.
  • the third control unit 90 may also read the information uniquely identifying the first module 14 via the bar code detection device 144 from a first bar code 140. Alternatively, the information clearly characterizing the first module 14 can also be obtained by the transponder detection system. - 21 -
  • sung device 146 are detected by a first transponder 142. If the identification of the combination of the first module 14 and the receiving device 10 has failed or the combination is not permissible, the operation of the first module 14 is prevented.
  • the combination of the receiving device 10 with the second module 14 ' can be identified via the vehicle antenna 136 together with the second antenna 138' also outside the motor vehicle 12. As long as a radio link exists between the vehicle antenna 136 and the second antenna 138 ', the second module 14' can therefore also be put into operation outside the motor vehicle 12.
  • transponder detection device 148 electronic memory

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a module housing (62) comprising several mounting areas (64, 66, 68, 70) for accommodating fuel cell modules (14) and air-conditioning modules (30). At least one combined mounting area (66) comprises an interface for coupling to at least one fluid supply and/or energy supply of the fuel cell module (14) and also for coupling to at least one fluid supply and/or energy supply of an air-conditioning module (30). The invention also relates to a method for producing at least one operational fuel cell module (14) or a fuel cell module (14) that is in operation.

Description

Figure imgf000003_0001
Figure imgf000003_0001
Modulgehäuse für Brennstoffzellenmodule und Verfahren zum Bereitstellen eines BrennstoffzellenmodulsModular housing for fuel cell modules and method for providing a fuel cell module
Die Erfindung betrifft ein Modulgehäuse für Brennstoffzellenmodule .The invention relates to a module housing for fuel cell modules.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen von BrennstoffZellenmodulen.Furthermore, the invention relates to a method for providing fuel cell modules.
Brennstoffzellensysteme gewinnen im Zusammenhang mit zahlreichen Anwendungen zunehmend an Bedeutung . Insbesondere im mobilen Bereich kommen sie als APU ("auxiliary power unit") zum Einsatz, um unabhängig vom Betrieb des Verbrennungsmo- tors und dem Ladezustand der Fahrzeugbatterie elektrische Energie zu liefern. Ebenfalls wurde bereits vorgeschlagen, die von einem Brennstoffzellenmodul abgegebene Wärme zum Beheizen eines Kraftfahrzeugs einzusetzen. Weitere Klimatisierungsaufgaben des Kraftfahrzeugs können unter Verwendung von Brennstoffzellen dadurch gelöst werden, dass eine Klimaanlage mit elektrisch betreibbarem Kompressor zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist.Fuel cell systems are becoming increasingly important in connection with numerous applications. Particularly in the mobile sector, they are used as APUs ("auxiliary power units") in order to supply electrical energy independently of the operation of the internal combustion engine and the state of charge of the vehicle battery. It has also been proposed to use the heat emitted by a fuel cell module for heating a motor vehicle. Further air conditioning tasks of the motor vehicle can be achieved by using fuel cells in that an air conditioning system with an electrically operable compressor for cooling the vehicle interior is provided.
Brennstoffzellensysteme, die beispielsweise in der Form von Modulen realisiert sein können, die alle wesentlichen Komponenten für deren Betrieb aufweisen, enthalten eine Vielzahl von einzelnen Brennstoffzellen, die zur Erzeugung einer praktikablen Spannung in Reihe geschaltet sind und häufig in Form eines Stapels, eines sogenannten Brennstoffzel- lenstacks, angeordnet sind. Man unterscheidet Brennstoff- zellensysteme insbesondere nach ihren Betriebstemperaturen sowie nach ihrem Aufbau, wobei als verbreitete Vertreter die Hochtemperaturbrennstoffzellensysteme und die Niedrigtemperaturbrennstoffzellensysteme zu nennen sind. Ein typi- - 2 -Fuel cell systems, which may for example be realized in the form of modules having all the essential components for their operation, include a plurality of individual fuel cells connected in series to produce a practicable voltage, often in the form of a stack, a so-called fuel cell. Lenstacks are arranged. A distinction is made between fuel cell systems, in particular according to their operating temperatures and according to their structure, the common representatives being the high-temperature fuel cell systems and the low-temperature fuel cell systems. A typical - 2 -
scher Vertreter der HochtemperaturbrennstoffZellensysteme ist die SOFC-Brennstoffzelle (SOFC = "solid oxide fuel cell") zu nennen. Ein typischer Vertreter der Niedrigtemperaturbrennstoffzellen ist die PEM-Brennstoffzelle (PEM = Polymerelektrolytmembran) . Weiterhin enthalten die Brennstoffzellensysteme einen Reformer zum Erzeugen eines Wasserstoffreichen Reformats aus Kraftstoff und Luftsauerstoff sowie vielfach einen Nachbrenner, der verbleibende Energie des Anodenabgases nutzt und ein umweltverträgliches Abgas zur Verfügung stellt. Zur Zuführung der für den Betrieb erforderlichen Medien sind mindestens ein Gebläse und mindestens eine Kraftstoffpumpe vorgesehen. Der Betrieb des BrennstoffZeilensystems wird nützlicherweise durch eine e- lektronische Steuereinheit gesteuert, geregelt und über- wacht .A representative of high-temperature fuel cell systems is the SOFC (solid oxide fuel cell) fuel cell. A typical representative of the low-temperature fuel cells is the PEM fuel cell (PEM = polymer electrolyte membrane). Furthermore, the fuel cell systems include a reformer for generating a hydrogen-rich reformate of fuel and atmospheric oxygen and often an afterburner, the remaining energy of the anode exhaust gas uses and provides an environmentally friendly exhaust gas available. To supply the media required for operation, at least one fan and at least one fuel pump are provided. The operation of the fuel cell system is usefully controlled, regulated and monitored by an electronic control unit.
Als Klimaanlagen, die ihre Energie von dem Brennstoffzel- lensystem beziehen, kommen insbesondere Klimatisierungsmodule in Frage, die einen elektrisch betreibbaren Kompressor in einem herkömmlichen Kältekreis mit Kondensator, Expansionsventil und Verdampfer aufweisen. Ebenfalls können aber auch zahlreiche andere Konzepte zur Erzeugung von kalter Luft verwendet werden, wie beispielsweise über die Nutzung der von dem Brennstoffzellenmodul abgegebenen Wärme mittels einer Wärme-Kraft-Kopplung. Weitere Klimaanlagen beruhen auf dem Betrieb der Absorption beziehungsweise der Adsorption und können grundsätzlich auch ihre Energie aus dem Brennstoffzellenmodul beziehen.As air conditioning systems, which draw their energy from the fuel cell system, come in particular air conditioning modules in question, which have an electrically operable compressor in a conventional refrigerant circuit with a condenser, expansion valve and evaporator. However, numerous other concepts for generating cold air can also be used, such as, for example, the use of the heat emitted by the fuel cell module by means of a heat-power coupling. Other air conditioning systems are based on the operation of the absorption or adsorption and can basically also draw their energy from the fuel cell module.
Man ist bestrebt, Brennstoffzellenmodule sowohl im mobilen Bereich als auch stationär zu nutzen. Die stationäre Nut- ~ O —It is endeavored to use fuel cell modules both in the mobile area as well as stationary. The stationary groove ~ O -
zung betrifft sowohl den permanenten stationären Betrieb, als auch den temporär stationären Betrieb ansonsten mobil genutzter Module. Weiterhin ist man bestrebt, die Bestückung eines Kraftfahrzeugs mit einem Brennstoffzellenmodul möglichst komfortabel zu gestalten und die Inbetriebnahme des BrennstoffZeilenmoduls im Kraftfahrzeug zu erleichtern.This applies to permanent stationary operation as well as the temporary stationary operation of otherwise mobile modules. Furthermore, efforts are being made to make the assembly of a motor vehicle with a fuel cell module as comfortable as possible and to facilitate the commissioning of the fuel cell module in the motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine externe Verwendung und Aufbewahrung von BrennstoffZeilenmodulen zu er- möglichen sowie die Betriebsbereitschaft von Brennstoffzellenmodulen zu verbessern.The invention has for its object to enable external use and storage of fuel cell modules and to improve the operational readiness of fuel cell modules.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved with the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Die Erfindung besteht in einem Modulgehäuse mit mehreren Montageplätzen zur Anordnung von Brennstoffzellenmodulen und Klimatisierungsmodulen, wobei mindestens ein Kombimontageplatz sowohl eine Schnittstelle zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung des Brennstoffzellenmoduls als auch zur Kopplung mit mindestens ei- ner Medien- und/oder Energieführung eines Klimatisierungs- moduls aufweist. Hierdurch ist es möglich, Brennstoffzel- lenmodule in geordneter Weise unterzubringen, wobei aufgrund der Möglichkeit, zusätzlich ein Klimatisierungsmodul in das Modulgehäuse einzubringen, die Option besteht, ein weitgehend geschlossenes Modulgehäuse zu verwenden, da das Klimatisierungsmodul der Kühlung des Gehäuseinnenbereiches - 4 -The invention consists in a module housing with several assembly stations for the arrangement of fuel cell modules and air conditioning modules, wherein at least one combination mounting station both an interface for coupling with at least one media and / or power management of the fuel cell module as well as for coupling with at least one ner media and / or Having energy management of an air conditioning module. This makes it possible to accommodate fuel cell modules in an orderly manner, wherein due to the possibility of additionally introducing an air conditioning module into the module housing, there is the option of using a largely closed module housing, since the air conditioning module cools the interior of the housing - 4 -
dienen kann. Da mindestens ein Kombimontageplatz vorgesehen ist - gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Modulgehäuses sind alle Montageplätze Kombimontageplätze - kann das Modulgehäuse variabel mit Brennstoffzellenmodulen und Klimatisierungsmodulen bestückt werden.can serve. Since at least one combination mounting station is provided - according to a particularly preferred embodiment of the module housing, all assembly stations are assembly mounting stations - the module housing can be variably equipped with fuel cell modules and air conditioning modules.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass die mindestens eine Medienführung des Brennstoffzellenmoduls eine KraftstoffZuführung und/oder eine SauerstoffZuführung und/oder eine Ab- gasabführung ist.It is usefully provided that the at least one media guide of the fuel cell module is a fuel feed and / or an oxygen feed and / or an exhaust gas discharge.
Es ist weiterhin von Vorteil, dass die mindestens eine Medienführung des Klimatisierungsmoduls eine Klimatisierungs- luftführung ist.It is furthermore advantageous that the at least one media guide of the air conditioning module is an air conditioning air guide.
Das erfindungsgemäße Modulgehäuse ist besonders nützlicher Weise dadurch weitergebildet, dass das Modulgehäuse einen Sensor für dessen Innentemperatur und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Innentemperatur aufweist. Man kann al- so die Innentemperatur des Modulgehäuses überwachen und bei Bedarf die im Modulgehäuse erzeugte Wärmeleistung erniedrigen, beispielsweise durch Entnehmen eines Brennstoffzellenmoduls . Ist die Schnittstelle zur Montage der Klimatisierungsmodule so ausgestattet, dass die von Klimatisierungs- modulen erzeugte Wärme nach außen abgeführt wird, kann an den Platz des entnommenen Brennstoffzellenmoduls ein Klimatisierungsmodul eingesetzt werden, welches dann zur Klimatisierung des Innenraums des Modulgehäuses verwendet werden kann. - 5 -The module housing according to the invention is particularly useful further developed in that the module housing has a sensor for its internal temperature and a display device for displaying the internal temperature. As a result, it is possible to monitor the internal temperature of the module housing and if necessary to lower the heat output generated in the module housing, for example by removing a fuel cell module. If the interface for mounting the air conditioning modules is equipped such that the heat generated by air conditioning modules is dissipated to the outside, an air conditioning module can be used at the place of the removed fuel cell module, which can then be used for air conditioning of the interior of the module housing. - 5 -
Die Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines betriebsbereiten oder im Betrieb befindlichen Brennstoffzellenmoduls mit den Schritten.-The invention further consists in a method for providing at least one operational or operating fuel cell module with the steps.
Koppeln von mindestens zwei Brennstoffzellenmodulen mit Schnittstellen eines Modulgehäuses mit mehreren Montageplätzen zur Anordnung von Brennstoffzellenmodulen und Klimatisierungsmodulen, wobei mindestens ein Kombimontageplatz sowohl eine Schnittstelle zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung des Brennstoffzellenmoduls als auch zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung eines Klimatisierungsmoduls aufweist, und mindestens ein Brennstoffzellenmodul an dem Kombimontageplatz angeordnet ist,Coupling of at least two fuel cell modules with interfaces of a module housing having a plurality of assembly stations for the arrangement of fuel cell modules and air conditioning modules, wherein at least one combination mounting station both an interface for coupling with at least one media and / or power management of the fuel cell module as well as for coupling with at least one media and / or energy management of an air conditioning module, and at least one fuel cell module is arranged at the combination mounting site,
Starten der BrennstoffZeilenmodule oder Aufrecherhalten des Betriebs der BrennstoffZellenmodule,Starting the fuel cell modules or maintaining the operation of the fuel cell modules,
Erfassen einer Innentemperatur des Modulgehäuses,Detecting an internal temperature of the module housing,
Entnehmen des an dem mindestens einen Kombimontageplatz angeordneten Brennstoffzellenmoduls, wenn die Innentemperatur einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet undRemoving the arranged at the at least one combination mounting station fuel cell module when the internal temperature exceeds a predetermined threshold and
Anordnen eines Klimatisierungsmoduls an dem mindestens einen Kombimontageplatz . - 6 -Arranging an air conditioning module at the at least one combination mounting station. - 6 -
Die geschilderte Überwachungsfunktion und Austauschmöglichkeit der verschiedenen Module wird somit im Rahmen eines Verfahrens realisiert.The described monitoring function and exchange possibility of the various modules is thus realized in the context of a method.
Dieses ist nützlicherweise so weitergebildet, dass es den weiteren Schritt aufweist:This is usefully further developed so that it has the further step:
Aufrechterhalten des Betriebs eines dem Modulgehäuse entnommenen BrennstoffZeilenmoduls mittels in einem dem Brennstoffzellenmodul zugehörigen KraftstoffPufferspeicher gespeicherten Kraftstoffs .Maintaining the operation of a fuel cell module removed from the module housing by means of fuel stored in a fuel buffer module associated with the fuel cell module.
Das Vefahren kann insbesondere so weitergebildet sein, dass es den weiteren Schritt aufweist:The method can be developed in particular in such a way that it has the further step:
Koppeln eines dem Modulgehäuse entnommenen Brennstoff- zellenmoduls mit einer weiteren eine Schnittstelle für das Brennstoffzellenmodul aufweisenden Vorrichtung.Coupling a fuel cell module removed from the module housing to another device having an interface for the fuel cell module.
Die Brennstoffzellenmodule müssen also nicht abgeschaltet werden, wenn sie aus dem Modulgehäuse entnommen werden oder zwischen verschiedenen Montageplätzen des Modulgehäuses ü- berführt werden .The fuel cell modules therefore do not have to be switched off when they are removed from the module housing or transferred between different mounting locations of the module housing.
Das Verfahren ist auch in dem Zusammenhang nützlich, dass es den weiteren Schritt aufweist:The method is also useful in the context that it has the further step:
Koppeln eines dem Modulgehäuse entnommenen Brennstoff- zellenmoduls mit einer weiteren eine Schnittstelle für das Brennstoffzellenmodul aufweisenden Vorrichtung. - 7 -Coupling a fuel cell module removed from the module housing to another device having an interface for the fuel cell module. - 7 -
Beispielsweise kann so die Überführung eines im Betrieb befindlichen Brennstoffzellenmoduls zwischen dem Modulgehäuse und einem Kraftfahrzeug vorgenommen werden.For example, the transfer of an operating fuel cell module between the module housing and a motor vehicle can be made.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die eine weitere eine Schnittstelle für das Brennstoffzellenmodul aufweisende Vorrichtung eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Aufnahmevorrichtung ist, wobei die Aufnahmevorrichtung einen Laderaum des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise begrenzt und Einrichtungen zum Zu- und/oder Abführen von Versorgungs- und/oder Entsorgungsmedien und/oder elektrischer Energie aufweist.In this context, it can be provided that the another device having an interface for the fuel cell module is a receiving device arranged in a motor vehicle, wherein the receiving device at least partially delimits a loading space of the motor vehicle and devices for supplying and / or discharging supply and / or or disposal media and / or electrical energy.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispiel- haft erläutert.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahr- zeugs mit einem Laderaum und darin angeordnetenFigure 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a cargo space and arranged therein
Modulen;modules;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Laderaum, der für die Aufnahme von Modulen vorbereitet ist;Figure 2 is a schematic representation of a motor vehicle with a cargo space, which is prepared for receiving modules;
Figur 3 eine Schnittansicht eines Brennstoffzellenmoduls;FIG. 3 is a sectional view of a fuel cell module;
Figur 4 eine weitere Schnittansieht eines Brennstoffzel- lenmoduls; - 8 -FIG. 4 shows a further sectional view of a fuel cell module; - 8th -
Figur 5 eine Draufsicht auf eine Aufnahmevorrichtung für ein Brennstoffzellenmodul und ein Klimatisie- rungsmodul ;FIG. 5 shows a plan view of a receiving device for a fuel cell module and an air-conditioning module;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines Brennstoffzellenmoduls in einem ersten Zustand;FIG. 6 is a perspective view of a fuel cell module in a first state;
Figur 7 eine perspektivische Darstellung eines Brennstoffzellenmoduls in einem zweiten Zustand;FIG. 7 is a perspective view of a fuel cell module in a second state;
Figur 8 einen Kraftstofftank mit daran angeordneten BrennstoffZeilenmodulen;FIG. 8 shows a fuel tank with fuel cell modules arranged thereon;
Figur 9 ein Modulgehäuse mit darin angeordneten Brenn- stoffzellenmodulen und einem Klimatisierungsmodul;FIG. 9 shows a module housing with fuel cell modules arranged therein and an air conditioning module;
Figur 10 eine perspektivische Darstellung eines Transportwagens für Module;Figure 10 is a perspective view of a trolley for modules;
Figur 11 eine weitere perspektivische Darstellung eines Transportwagens für Module undFigure 11 is another perspective view of a trolley for modules and
Figur 12 eine schematische Darstellung eines Kraftfahr- zeugs mit einer Aufnahmevorrichtung und zwei Modulen.Figure 12 is a schematic representation of a motor vehicle with a receiving device and two modules.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Kompo- nenten. - S -In the following description of the drawings, like reference numerals designate the same or similar components. - S -
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 12 mit einem Laderaum 16 und darin angeordneten Modulen 14, 30. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 12 mit einem Laderaum 16, der für die Aufnahme von Modulen 14, 30 vorbereitet ist. Das Kraftfahrzeug 12 ist von hinten mit einem Blick in den Laderaum 16 dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug 12 kann es sich beispielsweise um einen Kombi oder ein SUV-Fahrzeug handeln, bei denen der Laderaum 16 bequem zugänglich ist. Eine Viel- zahl der vorliegend beschriebenen technischen Merkmale sind jedoch auch im Zusammenhang mit jeglichen anderen Fahrzeugtypen sinnvoll. In dem Laderaum 16 des Kraftfahrzeugs 12 ist eine den Laderaumboden bildende Aufnahmevorrichtung 10 vorgesehen. Diese Aufnahmevorrichtung 10 nimmt ein Brenn- stoffzellenmodul 14 und ein Klimatisierungsmodul 30 auf, und sie stellt Schnittstellen für ihre Kopplung mit den Modulen 14, 30 zur Verfügung. Beispielsweise ist für die Kopplung der Aufnahmevorrichtung 10 mit dem Brennstoffzellenmodul 14 die Schnittstelle 26 innerhalb einer Ausnehmung 38 vorgesehen. In Figur 2 ist diese Ausnehmung erkennbar, da eine Abdeckung 76 für die Schnittstelle 26 in ihrem abgehobenen Zustand dargestellt ist. Ebenfalls ist eine Ausnehmung 36 für das Klimatisierungsmodul 30 vorgesehen, wobei die drin liegende Schnittstelle aufgrund der aufliegen- den Abdeckung 78 nicht erkennbar ist. Die Aufnahmevorrichtung kann Medienführungen 20, 22, 24 (siehe Figur 3) sowie Führungen für elektrische Leitungen 18 in ihrem Inneren vorsehen, beispielsweise zum Versorgen des Brennstoffzel- lensystems 14 mit Kraftstoff und Luft, zum Abführen von Ab- gas aus dem Brennstoffzellensystem, zum Versorgen des Klimatisierungssystems 30 mit von dem Brennstoffzellensystem - 10 -FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 12 with a loading space 16 and modules 14, 30 arranged therein. FIG. 2 shows a schematic representation of a motor vehicle 12 with a loading space 16 which is prepared for receiving modules 14, 30. The motor vehicle 12 is shown from behind with a view into the loading space 16. The motor vehicle 12 may be, for example, a station wagon or an SUV vehicle in which the loading space 16 is easily accessible. However, a large number of the technical features described here are also useful in connection with any other types of vehicle. In the loading space 16 of the motor vehicle 12, a receiving device 10 forming the load compartment floor is provided. This pickup device 10 receives a fuel cell module 14 and an air conditioning module 30, and provides interfaces for its coupling to the modules 14, 30. For example, the interface 26 is provided within a recess 38 for the coupling of the receiving device 10 with the fuel cell module 14. In Figure 2, this recess is recognizable, since a cover 76 is shown for the interface 26 in its lifted state. Likewise, a recess 36 is provided for the air-conditioning module 30, wherein the interface lying in it is not recognizable due to the resting cover 78. The receiving device can provide media guides 20, 22, 24 (see FIG. 3) as well as guides for electrical lines 18 in their interior, for example for supplying fuel cell and air to the fuel cell system 14, for discharging exhaust gas from the fuel cell system the air conditioning system 30 of the fuel cell system - 10 -
14 erzeugter elektrischer Energie sowie für Frischluft und Umluft, die von dem Klimatisierungssystem 30 gekühlt wird. An der Aufnahmevorrichtung 10 sind weiterhin Luftführungen angebracht, die leicht gekrümmt in Richtung Fahrzeuginnen- räum 34 geneigt sind. Aus diesen Luftführungen 32 strömt klimatisierte Luft aus, die zuvor durch das Klimatisierungsmodul gekühlt wurde und in der Aufnahmevorrichtung 10 verteilt sowie den Luftführungen 32 zugeführt wurde. Weiterhin ist in der Aufnahmevorrichtung 10 ein Kühlfach 38 vorgesehen, in das beliebige Gegenstände, beispielsweise14 generated electrical energy as well as fresh air and circulating air, which is cooled by the air conditioning system 30. On the receiving device 10 air ducts are further attached, which are inclined slightly curved in the direction of Fahrzeuginnen- 34. From these air ducts 32 exits conditioned air, which was previously cooled by the air conditioning module and distributed in the receiving device 10 and the air ducts 32 was supplied. Furthermore, a cooling compartment 38 is provided in the receiving device 10, in the arbitrary objects, for example
Getränke, eingelegt werden können. Weiterhin können in der Aufnahmevorrichtung 10 Filterelemente 40 vorgesehen sein, wobei eine Filterung aller beteiligten Medienströme in Frage kommt. Insbesondere kann es nützlich sein, sämtliche in die Aufnahmevorrichtung 10 einströmende Luft einer gemeinsamen Filterung, beispielsweise einer Vorfilterung, zuzuführen, nämlich insbesondere die dem Klimatisierungssystem 30 zuzuführende Klimatisierungsluft sowie dem Brennstoff- zellensystem 14 zuzuführende Prozessluft und die zur Küh- lung des Brennstoffzellensystems 14 verwendete Luft. DieDrinks, can be loaded. Furthermore, 10 filter elements 40 may be provided in the receiving device, wherein a filtering of all media streams involved comes into question. In particular, it may be useful to supply all of the air flowing into the receiving device 10 to a common filtering, namely, the air conditioning air to be supplied to the air conditioning system 30, the process air to be supplied to the fuel cell system 14, and the air used for cooling the fuel cell system 14 , The
Module 14, 30 sind mit Griffen 44, 46 ausgestattet, so dass deren Entnahme und deren Einsetzen in den Laderaum 16 erleichtert wird. Eine weitere Erleichterung kann dadurch erreicht werden, dass der die Aufnahmevorrichtung 10 bildende Ladeboden des Kraftfahrzeugs nach hinten herausziehbar ist.Modules 14, 30 are equipped with handles 44, 46 so that their removal and insertion into the cargo space 16 is facilitated. A further facilitation can be achieved in that the loading floor of the motor vehicle forming the receiving device 10 can be pulled out to the rear.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht eines Brennstoffzellenmo- duls 14. Das Brennstoffzellenmodul 14 ist in einer auf die Aufnahmevorrichtung 10 aufgesetzten sowie an dieser fixier- ten Anordnung dargestellt. Das Brennstoffzellenmodul 14 enthält einen Innenbereich 80 höherer Temperatur sowie ei- - 11 -FIG. 3 shows a sectional view of a fuel cell module 14. The fuel cell module 14 is shown in an arrangement placed on the receiving device 10 and fixed thereto. The fuel cell module 14 contains an interior region 80 of higher temperature and an - 11 -
nen Außenbereich 82 niedrigerer Temperatur. In dem Innenbereich 80 sind die stark Wärme erzeugenden Komponenten angeordnet, beispielsweise der Reformer, der Brennstoffzellen- stapel und der Nachbrenner. Im Betrieb dieser Vorrichtungen wird den in den Innenbereich 80 angeordneten Komponenten ' über eine Luftführung 20 Luft zugeführt. Ebenfalls wird den Komponenten über eine KraftstoffZuführung 22 Kraftstoff zugeführt. Die Luftführung 20 wird von einem Gebläse 84 beschickt, während die Kraftstoffführung 22 mit einer Kraft- stoffputnpe 86 verbunden ist. Eine Abgasabführung 24 verbindet den inneren Bereich 80 mit der Umgebung des Brennstoff- Zeilenmoduls 14. Ein weiteres Gebläse 88 beliefert den Außenbereich 82 des Brennstoffzellenmoduls 14 zum Zwecke der thermischen Isolierung. Weiterhin ist eine elektronische Steuereinheit 90 vorgesehen, die verschiedene Sensorsignale auswerten und Aktorensignale ausgeben kann, beispielsweise zum Zwecke der Ansteuerung eines oder mehrerer Gebläse 84, 88 sowie der Kraftstoffpumpe 86. Das Brennstoffzellenmodul 14 ist weiterhin mit einem Griff 44 ausgestattet, welcher schwenkbar ist und mechanisch mit einem Verriegelungsmechanismus 48 in Verbindung steht. Über diesen Verriegelungsmechanismus 48 ist das Brennstoffzellenmodul 14 mit der Aufnahmevorrichtung 10 verbunden. Wird der Griff 44 geschwenkt, so gibt der Verriegelungsmechanismus 48 die Ver- bindung zwischen dem Brennstoffzellenmodul 14 und der Aufnahmevorrichtung 10 frei. Unterstützt wird dies durch die Kraft einer Feder, welche zwischen der Aufnahmevorrichtung 10 und dem Brennstoffzellenmodul 14 wirkt.outside area 82 of lower temperature. In the inner region 80, the highly heat-generating components are arranged, for example, the reformer, the fuel cell stack and the afterburner. During operation of these devices, air is supplied to the components disposed in the inner region 80 via an air guide 20. Also, fuel is supplied to the components via a fuel supply 22. The air guide 20 is fed by a fan 84, while the fuel guide 22 is connected to a fuel hub 86. Exhaust port 24 connects the inner portion 80 to the vicinity of the fuel row module 14. Another fan 88 supplies the outer portion 82 of the fuel cell module 14 for thermal insulation purposes. Furthermore, an electronic control unit 90 is provided, which can evaluate various sensor signals and output actuator signals, for example for the purpose of controlling one or more fans 84, 88 and the fuel pump 86. The fuel cell module 14 is further equipped with a handle 44 which is pivotable and mechanical with a locking mechanism 48 is in communication. About this locking mechanism 48, the fuel cell module 14 is connected to the receiving device 10. When the handle 44 is pivoted, the locking mechanism 48 releases the connection between the fuel cell module 14 and the receiving device 10. This is supported by the force of a spring, which acts between the receiving device 10 and the fuel cell module 14.
Figur 4 zeigt eine weitere Schnittansicht eines Brennstoff- zellenmoduls 14. Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine - 12 -FIG. 4 shows a further sectional view of a fuel cell module 14. FIG. 5 shows a plan view of one - 12 -
Aufnahmevorrichtung 10 für ein Brennstoffzellenmodul und ein Klimatisierungsmodul. Der Aufnahmevorrichtungsabschnitt 92 dient der Aufnahme des BrennstoffZellenmoduls 14. In diesem Bereich sind Brennluftöffnungen 98, 100 sowie eine Abgasöffnung 102 vorgesehen. Weiterhin enthält der Aufnahmevorrichtungsabschnitt 92 Brennstoffkupplungen 104. Ferner ist eine elektrische Steckverbindung 106 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält der Aufnahmevorrichtungsabschnitt 94 keine besonderen Einrichtungen. Der Aufnahmevorrichtungsabschnitt 96 dient der Aufnahme eines Klimatisierungsmoduls, wobei zu diesem Zweck eine Frisch- luftansaugöffnung 108, eine Abluftöffnung 110, eine Kühlluftausgangsöffnung 112 sowie eine elektrische Steckverbindung 114 vorgesehen sind.Receiving device 10 for a fuel cell module and an air conditioning module. The receiving device section 92 serves to receive the fuel cell module 14. In this area, combustion air openings 98, 100 and an exhaust gas opening 102 are provided. Furthermore, the receiving device section 92 includes fuel clutches 104. Further, an electrical connector 106 is provided. In the present embodiment, the cradle portion 94 does not include any special features. The receiving device section 96 serves to receive an air conditioning module, for which purpose a fresh air intake opening 108, an exhaust air opening 110, a cooling air outlet opening 112 and an electrical plug connection 114 are provided.
Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Brennstoffzellenmoduls in einem ersten Zustand. Das Klimatisierungsmodul 14 hat einen geteilten Griff 44, so dass die die erwähnte Verriegelung ermöglichende Schwenkbarkeit der bei- den Griffteile 44a und 44b ermöglicht wird. Weiterhin ist eine LuftStrömungsöffnung 116 zu erkennen, welche teilweise durch eine Klappe 118 abgedeckt ist.FIG. 6 shows a perspective view of a fuel cell module in a first state. The air-conditioning module 14 has a split handle 44, so that the pivotability of the two handle parts 44a and 44b enabling the mentioned locking is made possible. Furthermore, an air flow opening 116 can be seen, which is partially covered by a flap 118.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Brenn- stoffzellenmoduls in einem zweiten Zustand. In diesem Zustand sind die beiden Griffabschnitte 44a, 44b verschwenkt, wodurch der Verriegelungsmechanismus im Vergleich zu Figur 6 in einen anderen Zustand gebracht ist. Weiterhin ermöglicht das Verschwenken der Griffabschnitte 44a, 44b das Öffnen beziehungsweise das teilweise Öffnen der Klappe 118. - 13 -FIG. 7 shows a perspective view of a fuel cell module in a second state. In this state, the two handle portions 44a, 44b are pivoted, whereby the locking mechanism is brought into a different state compared to Figure 6. Furthermore, the pivoting of the grip sections 44a, 44b permits the opening or partial opening of the flap 118. - 13 -
Figur 8 zeigt einen Kraftstofftank mit daran angeordneten Brennstoffzellenmodulen. Der Kraftstofftank 52 umfasst ein Gehäuse 56. Dieses Gehäuse 56 weist mehrere in Ausnehmungen angeordnete Schnittstellen 54 auf, welche ähnlich den Schnittstellen der Aufnahmevorrichtung 10 (siehe Fig. 5) ausgebildet sein können. Diese Schnittstellen dienen zur Aufnahme von Brennstoffzellenmodulen 14, welche mit durch den Kraftstofftank 52 zur Verfügung gestelltem Kraftstoff betrieben werden. Die Brennstoffzellenmodule 14, die insbe- sondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind, können somit auch extern betrieben werden und die e- lektrische Energie kann den Brennstoffzellenmodulen 14 über eine von außen zugängliche elektrische Schnittstelle entnommen werden, entweder in der Form von Gleichspannung oder bei Einbeziehung eines DC/AC-Wandlers als Wechselspannung. Es ist möglich, die elektrische Spannung den einzelnen Brennstoffzellenmodulen separat zu entnehmen. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass der Brennstoffzellentank 52 eine elektrische Schnittstelle zu den Brennstoffzellenmodulen aufweist, wodurch es ermöglicht wird, dass die von denFIG. 8 shows a fuel tank with fuel cell modules arranged thereon. The fuel tank 52 includes a housing 56. This housing 56 has a plurality of recesses arranged in interfaces 54, which may be similar to the interfaces of the receiving device 10 (see FIG. 5) may be formed. These interfaces serve to receive fuel cell modules 14, which are operated with provided by the fuel tank 52 fuel. The fuel cell modules 14, which are provided in particular for use in a motor vehicle, can therefore also be operated externally and the electrical energy can be taken from the fuel cell modules 14 via an externally accessible electrical interface, either in the form of DC voltage or with inclusion of a DC / AC converter as AC voltage. It is possible to remove the electrical voltage separately from the individual fuel cell modules. It may also be provided that the fuel cell tank 52 has an electrical interface to the fuel cell modules, thereby allowing those of the
Brennstoffzellenmodulen 14 gelieferte Spannung zentral am Kraftstofftank 52 zur Verfügung gestellt wird. Die Brennstoffzellenmodule 14 benötigen insbesondere im Zusammenhang mit dem Starvorgang der Systeme eine externe Energiequelle, die beim Einsatz der Brennstoffzellenmodule 14 im Kraftfahrzeug durch die herkömmliche Fahrzeugbatterie oder durch eine zusätzliche im Fahrzeug angeordnete Batterie zur Verfügung gestellt wird. Eine solche externe Energiequelle ist in Form eines Akkumulators 58 auch in dem Gehäuse 56 des Brennstoffzellentanks 52 vorgesehen, wobei auch zu diesem Zweck die elektrischen Schnittstellen zwischen dem Kraft- - 14 -Fuel cell modules 14 supplied voltage centrally on the fuel tank 52 is provided. The fuel cell modules 14 require, in particular in connection with the star process of the systems, an external energy source which is made available when the fuel cell modules 14 are used in the motor vehicle by the conventional vehicle battery or by an additional battery arranged in the vehicle. Such an external energy source is also provided in the form of a rechargeable battery 58 in the housing 56 of the fuel cell tank 52, the electrical interfaces between the power cell 52 also being provided for this purpose. - 14 -
stofftank 52 und den BrennstoffZeilenmodulen 14 genutzt werden. Die Brennstoffzellenmodule 14 können mit einem Kraftstoffpufferspeicher 60 ausgestattet sein, so dass der Betrieb der Brennstoffzellenmodule 14 zumindest kurzzeitig aufrechterhalten werden kann, wenn die Module von dem Kraftstofftank 52 abgenommen werden. Beim nachfolgenden Einsatz der Module in einem Kraftfahrzeug ist somit kein erneuter Systemstart erforderlich. Umgekehrt kann auch ein im Betrieb befindliches Brennstoffzellenmodul 14 ohne Be- triebsabbruch aus einem Kraftfahrzeug entnommen werden und auf den Kraftstofftank 52 zum weiteren Betrieb aufgesetzt werden. Der Kraftstofftank 52 kann somit mehreren Zwecken dienen. Zum einen können Brennstoffzellenmodule 14 aus einem oder mehreren Fahrzeugen extern zusammengeführt werden, um auf diese Weise eine erhöhte Leistung und/oder Spannung zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann der Betrieb eines Brennstoffzellenmoduls 14 aus einem Kraftfahrzeug aufrechterhalten werden, ohne dabei den Kraftstoffvorrat des Fahrzeugs zu verringern. Ebenfalls können in ein oder mehrere Brennstoffzellenmodule 14 in betriebsbereitem beziehungsweise im Betrieb befindlichem Zustand gehalten werden. Die einzelnen Mitglieder einer Kraftfahrzeugflotte können sich der so bereitgehaltenen Brennstoffzellenmodule 14 ohne weiteres bedienen, indem sie diese vom Kraftstofftank 52 abhe- ben und in ihr Kraftfahrzeug einsetzen. Die während der Lagerung der im Betrieb befindlichen Brennstoffzellenmodule erzeugte Energie, sowohl die elektrische Energie als auch die Wärmeenergie, kann genutzt werden, so dass der Kraftstofftank 52 mit den BrennstoffZeilenmodulen nicht nur die Bereithaltung dieser Brennstoffzellenmodule 14 sichert, sondern auch eine Energiestation für ein Gebäude, bei- - 15 -fuel tank 52 and fuel cell modules 14. The fuel cell modules 14 may be equipped with a fuel buffer 60 so that operation of the fuel cell modules 14 may be at least temporarily maintained when the modules are removed from the fuel tank 52. In the subsequent use of the modules in a motor vehicle thus no reboot is required. Conversely, a fuel cell module 14 that is in operation can also be removed from a motor vehicle without being shut down and placed on the fuel tank 52 for further operation. The fuel tank 52 can thus serve several purposes. On the one hand, fuel cell modules 14 can be brought together externally from one or more vehicles in order to provide increased power and / or voltage in this way. Furthermore, the operation of a fuel cell module 14 can be maintained from a motor vehicle, without reducing the fuel supply of the vehicle. Also, one or more fuel cell modules 14 may be maintained in an operational state or in an operational state. The individual members of a motor vehicle fleet can readily avail themselves of the so-held fuel cell modules 14 by lifting them off from the fuel tank 52 and inserting them into their motor vehicle. The energy generated during storage of the fuel cell modules in operation, both the electrical energy and the thermal energy, can be utilized so that the fuel tank 52 with the fuel cell modules not only secures the availability of these fuel cell modules 14, but also an energy station for a building, examples - 15 -
spielsweise ein Wohnhaus, ein Bürogebäude oder eine Garage zur Verfügung stellt .For example, a residential building, an office building or a garage provides.
Figur 9 zeigt ein Modulgehäuse mit darin angeordneten Brennstoffzellenmodulen und einem Klimatisierungsmodul. Das hier dargestellte Modulgehäuse 62, welches als Schrank mit verschließbarer Tür 120 ausgebildet ist, dient der Aufnahme mehrerer BrennstoffZellenmodule 14 sowie Klimatisierungsmodule 30. Diese Module 14, 30 sind beispielsweise übereinan- der in dem Modulgehäuse 42 angeordnet, wobei das Modulgehäuse 62 zur deutlichen Darstellung seitlich aufgeschnitten gezeigt ist. In der Praxis kann das Modulgehäuse an den Seiten vollständig geschlossen oder auch tatsächlich mit Öffnungen, beispielsweise für den Wärmeaustausch, ausges- tattet sein. Die Module 14, 30 sind an verschiedenen Montageplätzen 64, 66, 68, 70 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind an den Montageplätzen 64, 68, 66 Brennstoffzel- lenmodule 14 angeordnet, während an dem Montageplatz 70 ein Klimatisierungsmodul 30 vorgesehen ist. Die Montageplätze 64, 68, 66, 70 weisen Schnittstellen auf, über die die Medienführung für die Module 14, 30 sowie die Führung elektrischer Energie erfolgen kann. Mindestens einer der Montageplätze 64, 68, 66, 70, beispielsweise der Montageplatz 66, ist als Kombimontageplatz 66 realisiert. Dies bedeutet, dass dieser Montageplatz sowohl eine Schnittstelle für ein Brennstoffzellenmodul 66 als auch eine Schnittstelle für ein Klimatisierungsmodul 70 zur Verfügung stellt. Das in der vorliegenden Darstellung an dem Kombimontageplatz 66 angeordnete Brennstoffzellenmodul 14 kann also dem Modulge- häuse 62 entnommen und durch ein Klimatisierungsmodul 30 ersetzt werden. Das Modulgehäuse 62 dient insofern als Auf- - 16 -FIG. 9 shows a module housing with fuel cell modules arranged therein and an air conditioning module. The module housing 62 shown here, which is designed as a cabinet with a closable door 120, serves to receive a plurality of fuel cell modules 14 and air conditioning modules 30. These modules 14, 30 are arranged, for example, one above the other in the module housing 42, wherein the module housing 62 for clear representation of the side is shown cut. In practice, the module housing can be completely closed on the sides or actually provided with openings, for example for heat exchange. The modules 14, 30 are arranged at different mounting locations 64, 66, 68, 70. In the present example, fuel cell modules 14 are arranged at the assembly stations 64, 68, 66, while an air conditioning module 30 is provided at the assembly station 70. The assembly stations 64, 68, 66, 70 have interfaces via which the media guide for the modules 14, 30 as well as the guidance of electrical energy can take place. At least one of the assembly stations 64, 68, 66, 70, for example, the assembly station 66, is realized as a combination assembly site 66. This means that this assembly site provides both an interface for a fuel cell module 66 and an interface for an air conditioning module 70. The fuel cell module 14 arranged in the present representation at the combination mounting site 66 can therefore be removed from the module housing 62 and replaced by an air conditioning module 30. The module housing 62 serves insofar as - 16 -
bewahrungsvorrichtung für Brennstoffzellenmodule 14 sowie Klimatisierungsmodule 30, gleichzeitig aber auch als funktionelle Vorrichtung, nämlich im Hinblick auf die Bereitstellung von elektrischer Energie und Klimatisierungsleis- tung für externe Bereiche, wobei die Klimatisierungsleistung aber auch zur Kühlung des Modulgehäuseinneren verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in dem Modulgehäuse 62 ein Temperatursensor 72 angeordnet ist, wobei die von dem Temperatur- sensor 72 erfasste Temperatur optional von einer von außen sichtbaren Anzeigevorrichtung 74 angezeigt wird. Steigt die Temperatur im Modulgehäuseinneren über eine zulässigen Schwellenwert an, so ist dies an der Anzeigevorrichtung 74 erkennbar. Zusätzlich oder alternativ kann ein optisches oder akustisches Signal, das von einem Steuergerät des Modulgehäuses oder einer oder mehreren Steuergeräten der Module 14, 30 veranlasst wird, auf den übermäßigen Temperaturanstieg hinweisen. Ebenfalls kann auf einen übermäßig raschen Temperaturanstieg hingewiesen werden. Dem Nutzer des Modulgehäuses 62 wird hierdurch ermöglicht, ein Brennstoffzellenmodul 14 in dem Modulgehäuse 62 abzuschalten o- der ein Brennstoffzellenmodul 14 dem Modulgehäuse 62 zu entnehmen, um so innerhalb des Modulgehäuses weniger Wärme zu erzeugen. Ist die Klimatisierungsschnittstelle so aus- gestattet, dass durch den Betrieb des Klimatisierungsmoduls 30 erzeugte Wärmeleistung maßgeblich in den Außenbereich des Modulgehäuses 62 abgeführt wird, so dass insgesamt eine Kühlung des Modulgehäuseinneren durch ein Klimatisierungs- modul erfolgen kann, kann der Nutzer nach der Entnahme ei- nes Brennstoffzellenmoduls von einem Kombimontageplatz 66 zusätzlich ein Klimatisierungsmodul 30 an diesem Kombimon- - 17 -However, at the same time as a functional device, namely with regard to the provision of electrical energy and air conditioning performance for external areas, but the air conditioning capacity can also be used for cooling the module housing interior. In this context, it may be provided, for example, that a temperature sensor 72 is arranged in the module housing 62, wherein the temperature detected by the temperature sensor 72 is optionally displayed by a display device 74 visible from the outside. If the temperature in the module housing interior increases beyond an admissible threshold value, this can be recognized on the display device 74. Additionally or alternatively, an optical or acoustic signal, which is caused by a controller of the module housing or one or more controllers of the modules 14, 30, indicate the excessive increase in temperature. Also can be pointed out an excessively rapid increase in temperature. The user of the module housing 62 is thereby enabled to turn off a fuel cell module 14 in the module housing 62 or to remove a fuel cell module 14 from the module housing 62 so as to generate less heat within the module housing. If the air-conditioning interface is equipped such that heat output generated by the operation of the air-conditioning module 30 is dissipated to the exterior of the module housing 62, so that overall cooling of the module housing interior by an air-conditioning module can take place. fuel cell module from a combination mounting site 66 additionally an air conditioning module 30 at this Kombimon- - 17 -
tageplatz anordnen, wodurch eine verbesserte Abkühlung des Modulgehäuseinneren erzielt werden kann. Das Modulgehäuse 62 gemäß Figur 9 kann als Energiestation und/oder als Aufbewahrungsort für Brennstoffzellenmodule 14 und Klimatisie- rungsmodule 30 eingesetzt werden, also im Hinblick auf die Brennstoffzellenmodule 14 prinzipiell dieselben Aufgaben erfüllen, wie der in Zusammenhang mit Figur 8 beschriebne Kraftstofftank 52. Zusätzlich wird die Lagerung und Bereitstellung von Klimatisierungsmodulen 30 sowie eine innere Kühlung des Modulgehäuses 62 durch Klimatisierungsmodule 30 in variabler Weise ermöglicht. Ein Kraftstofftank zum Betrieb der Module 14, 30 kann innerhalb oder außerhalb des Modulgehäuses 62 vorgesehen sein.Arranging daily space, whereby an improved cooling of the module housing interior can be achieved. The module housing 62 according to FIG. 9 can be used as an energy station and / or as a storage location for fuel cell modules 14 and air-conditioning modules 30, ie basically fulfill the same tasks with respect to the fuel cell modules 14 as the fuel tank 52 described in connection with FIG allows the storage and provision of air conditioning modules 30 and an internal cooling of the module housing 62 by air conditioning modules 30 in a variable manner. A fuel tank for operating the modules 14, 30 may be provided inside or outside the module housing 62.
Figur 10 zeigt eine perspektivische Darstellung einesFIG. 10 shows a perspective view of a
Transportwagens für Module. Figur 11 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung eines Transportwagens für Module. Mit dem hier dargestellten Transportwagen 122 können Brennstoffzellenmodule 14 und Klimatisierungsmodule 30 transportiert werden, wobei der Transportwagen 122 nach Art eines Trolleys aufgebaut ist. Zu diesem Zweck hat der zwei Räder 124, 126 oder Rollen sowie einen Griff 128. Neben der Transportfunktion kann der Transportwagen 122 auch eine Schnittstellenfunktion für Brennstoffzellenmodule 14 und/oder Klimatisierungsmodule 30 zur Verfügung stellen. Zu diesem Zweck können beispielsweise elektrische Anschlüsse 130, 132 an dem Transportwagen 122 vorgesehen sein, über die den Modulen elektrische Energie zuführbar ist, und/oder vom Brennstoffzellenmodul 14 erzeugte elektrische Energie entnehmbar ist. - 18 -Transport trolley for modules. Figure 11 shows a further perspective view of a trolley for modules. With the transport carriage 122 shown here, fuel cell modules 14 and air conditioning modules 30 can be transported, wherein the transport carriage 122 is constructed in the manner of a trolley. For this purpose, the two wheels 124, 126 or rollers and a handle 128. In addition to the transport function, the transport carriage 122 can also provide an interface function for fuel cell modules 14 and / or air conditioning modules 30 available. For this purpose, for example, electrical connections 130, 132 may be provided on the transport carriage 122, via which the modules electrical energy can be supplied, and / or electrical energy generated by the fuel cell module 14 can be removed. - 18 -
Die vorliegend, beschriebenen Brennstoffzellenmodule und/oder Klimatisierungsmodule können sowohl im mobilen als auch im stationären Einsatz nützlich sein. Ein besonderes Augenmerk fällt dabei auf die Bereitstellung von Energie durch ein Brennstoffzellenmodul, welche von einem Klimatisierungsmodul genutzt wird, beispielsweise zum Zwecke der Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs. Aber auch im häuslichen Bereich kann dieses Konzept genutzt werden. Beispielsweise können in ein Brennstoffzellenmodul und ein Klimatisierungsmodul in einem Gehäuse vereinigt sein, wobei dieses Gehäuse einen oder mehrere Luftauslässe zum Bereitstellen von Klimatisierungsluft aufweist. Das Gehäuse kann eine externe elektrische Schnittstelle haben, mit der das System aus Brennstoffzellenmodul und Klimatisierungsmodul mit einem externen elektrischen Energienetz verbunden werden kann. Auf diese Weise steht die insbesondere für den Start des Brennstoffzellenmoduls oder auch für den alleinigen Betrieb des Klimatisierungsmoduls erforderliche elektrische Energie zur Verfügung. Befindet sich das Brennstoff- zellenmodul hingegen im Betrieb, so wird die Energie für das Klimatisierungsmodul vorzugsweise von dem Brennstoff- zellenmodul zur Verfügung gestellt, und von dem Klimatisierungsmodul nicht benötigte elektrische Energie kann in das externe elektrische Netz eingespeist werden.The fuel cell modules and / or air conditioning modules described herein may be useful in both mobile and stationary use. Particular attention is paid to the provision of energy by a fuel cell module, which is used by an air conditioning module, for example for the purpose of stationary air conditioning of a motor vehicle. However, this concept can also be used at home. For example, a fuel cell module and an air conditioning module may be combined in a housing, this housing having one or more air outlets for providing air conditioning air. The housing may have an external electrical interface with which the system of fuel cell module and air conditioning module can be connected to an external electrical energy network. In this way, in particular for the start of the fuel cell module or for the sole operation of the air conditioning module required electrical energy is available. On the other hand, if the fuel cell module is in operation, the energy for the air conditioning module is preferably made available by the fuel cell module, and electrical energy not required by the air conditioning module can be fed into the external electrical network.
Figur 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Aufnahmevorrichtung und zwei Modulen. Zur Beschreibung werden beispielhaft Brennstoffzellenmodule verwendet, wobei grundsätzlich auch andere Module, etwa Klimatisierungsmodule, in der beschriebenen Weise ausgestaltet sein können. Das durch die Kombination aus mindes- - 19 -Figure 12 shows a schematic representation of a motor vehicle with a receiving device and two modules. For description, fuel cell modules are used by way of example, and in principle also other modules, such as air-conditioning modules, can be configured in the manner described. This is due to the combination of at least - 19 -
tens einem Modul 14, 14' und einer Aufnahmevorrichtung 10 gebildete System ist als mobiles System ausgeführt, wobei insbesondere das Modul 14, 14' transportabel ist. Durch die einfache Transportierbarkeit des Moduls 14, 14' ist dieses besonders diebstahlgefährdet, dass es sehr leicht aus dem Kraftfahrzeug entfernt werden kann. Das im Folgenden dargestellte System realisiert einen komfortablen Diebstahlschutz durch die Identifizierung zulässiger Paare bestehend aus zumindest einem Modul 14 , 14 ' und einer Aufnahmeein- richtung 10. An dem Kraftfahrzeug 12 ist eine Fahrzeugantenne 136 angeordnet, die über eine elektrische Leitung mit einer in dem Kraftfahrzeug 12 angeordneten Aufnahmevorrich- tung 10 gekoppelt ist. Ein erstes Modul 14 mit einem ersten Steuergerät 90, einer ersten Antenne 138, einem ersten Bar- code 140 und einem ersten Transponder 142 ist an die Aufnahmevorrichtung 10 gekoppelt, während ein zweites Modul 14' mit einem zweiten Steuergerät 90', einer zweiten Antenne 138', einem zweiten Barcode 140' und einem zweiten Transponder 142' außerhalb des Kraftfahrzeugs 12 darge- stellt ist. Weiterhin umfasst die Aufnahmevorrichtung 10 eine Barcodeerfassungseinrichtung 144, eine Transponderer- fassungseinrichtung 146 und ein drittes Steuergerät 90'' mit einem elektronischen Speicher 148. Während das erste Modul 14 mit der Aufnahmevorrichtung 10 gekoppelt ist, ist das erste Steuergerät 90 mit dem dritten Steuergerät 90'' über eine elektrische Schnittstelle 150, beispielsweise eine elektrische Leitung, verbunden. Der erste Barcode 140 und die Barcodeerfassungseinrichtung 144 bilden zusammen eine optische Schnittstelle 152. Der erste Transponder 142 und die Transpondererfassungseinrichtung 146 bilden zusammen eine Funkschnittstelle 154. Alternativ kann auch die - 20 -at least one module 14, 14 'and a receiving device 10 formed system is designed as a mobile system, in particular, the module 14, 14' is transportable. Due to the easy transportability of the module 14, 14 'this is particularly vulnerable to theft that it can be easily removed from the motor vehicle. The system shown below realizes a comfortable anti-theft protection by the identification of permissible pairs consisting of at least one module 14, 14 'and a receiving device 10. On the motor vehicle 12, a vehicle antenna 136 is arranged, which via an electrical line with one in the motor vehicle 12 arranged Aufnahmevorrich- device 10 is coupled. A first module 14 having a first control unit 90, a first antenna 138, a first bar code 140 and a first transponder 142 is coupled to the receiving device 10, while a second module 14 'is coupled to a second control unit 90', a second antenna 138 ', a second barcode 140' and a second transponder 142 'outside of the motor vehicle 12 is shown. Furthermore, the recording device 10 comprises a bar code detection device 144, a transponder detection device 146 and a third control device 90 "having an electronic memory 148. While the first module 14 is coupled to the recording device 10, the first control device 90 is connected to the third control device 90 '. 'via an electrical interface 150, for example, an electrical line connected. The first bar code 140 and the bar code detection device 144 together form an optical interface 152. The first transponder 142 and the transponder detection device 146 together form a radio interface 154. Alternatively, the - 20 -
Fahrzeugantenne 136 zusammen mit der ersten Antennen 138 oder der zweiten Antenne 138' als Funkschnittstelle betrachtet werden, da zwischen beiden Antennen 136, 138 bzw. 136, 138' ebenfalls elektromagnetische Wellen zur Informa- tionsübermittlung verwendet werden.Vehicle antenna 136 together with the first antenna 138 or the second antenna 138 'are considered as a radio interface, as between two antennas 136, 138 and 136, 138' also electromagnetic waves for information transmission are used.
Das dritte Steuergerät 90' ' verfügt in dem elektronischen Speicher 148 über die Aufnahmevorrichtung 10 eindeutig kennzeichnende Information. Diese Information kann über die elektrische Schnittstelle 150 oder über die Antennen 136, 138 an das erste Steuergerät 90 übermittelt werden. Das erste Steuergerät 90 kann, beispielsweise durch Vergleich mit einer Liste erlaubter Informationswerte, überprüfen, ob ein Betrieb des ersten Moduls 14 mit der Aufnahmevorrich- tung 10 zulässig ist. Das dritte Steuergerät 90' ' könnte dann als einfacher elektronischer Schaltkreis zur Übermittlung der Information, die in dem elektronischen Speicher 148 gespeichert ist, ausgeführt sein. Umgekehrt ist auch denkbar, dass das erste Steuergerät 90 beziehungsweise das zweite Steuergerät 90' einen elektronischen Speicher 158 bzw. 160 umfasst, der das erste Modul 14 bzw. das zweite Modul 14' eindeutig kennzeichnet, wobei diese Information über eine Schnittstelle an das dritte Steuergerät 90' ' ü- bermittelt wird, welches dann die Interpretation der Infor- mation durchführt.The third control unit 90 "has unique identifying information in the electronic memory 148 via the recording device 10. This information can be transmitted via the electrical interface 150 or via the antennas 136, 138 to the first control unit 90. The first control unit 90 can check, for example by comparison with a list of permitted information values, whether an operation of the first module 14 with the receiving device 10 is permissible. The third controller 90 "could then be implemented as a simple electronic circuit for communicating the information stored in the electronic memory 148. Conversely, it is also conceivable that the first control unit 90 or the second control unit 90 'comprises an electronic memory 158 or 160, which uniquely identifies the first module 14 or the second module 14', this information being transmitted via an interface to the third control unit 90 '' is transmitted, which then performs the interpretation of the information.
Das dritte Steuergerät 90 ' ' kann die das erste Modul 14 eindeutig kennzeichnende Information auch über die Barcode- erfassungseinrichtung 144 von einem ersten Barcode 140 aus- lesen. Alternativ kann die das erste Modul 14 eindeutig kennzeichnende Information auch durch die Transpondererfas- - 21 -The third control unit 90 "may also read the information uniquely identifying the first module 14 via the bar code detection device 144 from a first bar code 140. Alternatively, the information clearly characterizing the first module 14 can also be obtained by the transponder detection system. - 21 -
sungseinrichtung 146 von einem ersten Transponder 142 er- fasst werden. Ist die Identifikation der Kombination aus dem ersten Modul 14 und der Aufnahmevorrichtung 10 fehlgeschlagen, beziehungsweise die Kombination nicht zulässig, so wird der Betrieb des ersten Moduls 14 unterbunden.sung device 146 are detected by a first transponder 142. If the identification of the combination of the first module 14 and the receiving device 10 has failed or the combination is not permissible, the operation of the first module 14 is prevented.
Gleiches gilt für das zweite Modul 14 ' , welches außerhalb des Kraffahrzeugs 12 dargestellt ist. Die Kombination der Aufnahmevorrichtung 10 mit dem zweiten Modul 14 ' ist über die Fahrzeugantenne 136 zusammen mit der zweiten Antenne 138' auch außerhalb des Kraftfahrzeugs 12 identifizierbar. Solange eine Funkverbindung zwischen der Fahrzeugantenne 136 und der zweiten Antenne 138' besteht, kann das zweite Modul 14 ' deshalb auch außerhalb des Kraftfahrzeugs 12 in Betrieb genommen werden.The same applies to the second module 14 ', which is shown outside the Kraffahrzeugs 12. The combination of the receiving device 10 with the second module 14 'can be identified via the vehicle antenna 136 together with the second antenna 138' also outside the motor vehicle 12. As long as a radio link exists between the vehicle antenna 136 and the second antenna 138 ', the second module 14' can therefore also be put into operation outside the motor vehicle 12.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination.
- 22 -- 22 -
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Aufnahmevorrichtung10 recording device
12 Kraftfahrzeug 14 Brennstoffzellenmodul12 motor vehicle 14 fuel cell module
16 Laderaum16 cargo space
18 elektrische Leitung18 electrical line
20 LuftZuführung20 air supply
22 KraftstoffZuführung 24 Abgasabführung22 fuel supply 24 exhaust gas removal
26 Schnittstelle26 interface
28 Ausnehmung28 recess
30 Klimatisierungsmodul 32 Luftführung 34 Kraftfahrzeuginnenraum30 air conditioning module 32 air duct 34 motor vehicle interior
36 Ausnehmung36 recess
38 Kühlfach38 refrigerated compartment
40 Filterelement40 filter element
42 Schnittstelle 44 Griff42 Interface 44 Handle
46 Griff46 handle
48 Verriegelungsmechanismus48 locking mechanism
50 Feder50 spring
52 Kraftstofftank 54 Schnittstelle52 fuel tank 54 interface
56 Gehäuse56 housing
58 Akkumulator58 accumulator
60 Kraftstoffpufferspeicher60 fuel buffer
62 Modulgehäuse 64 Montageplatz62 Module housing 64 Mounting position
66 Montageplatz - 23 -66 assembly site - 23 -
68 Montageplatz68 installation site
70 Montageplatz70 mounting place
72 Sensor72 sensor
74 Anzeigevorrichtung 76 Abdeckung74 Display 76 Cover
78 Abdeckung78 cover
80 Innenbereich80 indoor area
82 Außenbereich82 outdoor area
84 Gebläse 86 Kraftstoffpumpe84 Blower 86 Fuel pump
88 Gebläse88 blowers
90 Steuereinheit90 control unit
92 Aufnahmevorrichtungsabschnitt92 cradle section
94 Aufnahmevorrichtungsabschnitt 96 Aufnahmevorrichtungsabschnitt94 take-up device section 96 take-up device section
98 Brennluftöffnung98 combustion air opening
100 Brennluftöffnung100 combustion air opening
102 Brennluftöffnung102 combustion air opening
104 Brennstoffkupplungen 106 elektrische Steckverbindung104 fuel couplings 106 electrical connector
108 Frischluftausgangsöffnungen108 fresh air outlets
110 Abluftöffnung110 exhaust opening
112 Kühlluftausgangsöffnung112 Cooling air outlet opening
114 elektrische Steckverbindung 116 Luftströmungsöffnung114 electrical connector 116 air flow opening
118 Klappe118 flap
120 Tür120 door
122 Transportwagen122 Dolly
124 Rad 126 Rad124 wheel 126 wheel
128 Griff - 24 -128 handle - 24 -
130 elektrischer Anschluss130 electrical connection
132 elektrischer Anschluss132 electrical connection
136 Fahrzeugantenne136 vehicle antenna
138 erste Antenne 138' zweite Antenne138 first antenna 138 'second antenna
140 erster Barcode140 first barcode
140' zweiter Barcode140 'second barcode
142 erster Transponder142 first transponder
142' zweiter Transponder 144 Barcodeerfassungseinrichtung142 'second transponder 144 bar code detection device
146 Transpondererfassungseinrichtung 148 elektronischer Speicher146 transponder detection device 148 electronic memory
150 elektrische Schnittstelle150 electrical interface
152 optische Schnittstelle 154 Funkschnittstelle152 optical interface 154 radio interface
158 elektronischer Speicher158 electronic memory
160 elektronischer Speicher 160 electronic memory

Claims

- 25 -ANSPRÜCHE - 25 - CLAIMS
1. Modulgehäuse (62) mit mehreren Montageplätzen (64, 66, 68, 70) zur Anordnung von Brennstoffzellenmodulen (14) und Klimatisierungsmodulen (30) , wobei mindestens ein Kombimontageplatz (66) sowohl eine Schnittstelle zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung des Brenn- stoffZeilenmoduls (14) als auch zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung eines Klimatisierungsmoduls (30) aufweist.A module housing (62) having a plurality of mounting locations (64, 66, 68, 70) for arranging fuel cell modules (14) and air conditioning modules (30), at least one combination mounting station (66) having both an interface for coupling to at least one media and / or or energy management of the fuel cell module (14) as well as for coupling with at least one media and / or power supply of an air conditioning module (30).
2. Modulgehäuse (62) nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die mindestens eine Medienführung des Brennstoffzellenmoduls (14) eine KraftstoffZuführung und/oder eine SauerstoffZuführung und/oder eine Abgasabführung ist.Second module housing (62) according to claim 1, characterized in that the at least one media guide of the fuel cell module (14) is a fuel supply and / or an oxygen supply and / or an exhaust gas discharge.
3. Modulgehäuse (62) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ge- kennzeichnet, dass die mindestens eine Medienführung des3. module housing (62) according to claim 1 or 2 characterized in that the at least one media guide of
Klimatisierungsmoduls (30) eine Klimatisierungsluftführung ist.Air conditioning module (30) is an air conditioning air duct.
4. Modulgehäuse (62) nach einem der vorangehenden Ansprü- chen, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (62) einen Sensor (72) für dessen Innentemperatur und eine Anzeigevorrichtung (74) zur Anzeige der Innentemperatur aufweist. - 26 -4. module housing (62) according to one of the preceding claims chen, characterized in that the module housing (62) has a sensor (72) for its internal temperature and a display device (74) for displaying the internal temperature. - 26 -
5. Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines betriebsbereiten oder im Betrieb befindlichen Brennstoffzellenmo- duls (14) mit den Schritten:5. A method for providing at least one operational or operating fuel cell module (14) comprising the steps of:
- Koppeln von mindestens zwei Brennstoffzellenmodulen (14) mit Schnittstellen eines Modulgehäuses (62) mit mehreren Montageplätzen (64, 66, 68, 70) zur Anordnung von Brennstoffzellenmodulen (14) und Klimatisierungsmodulen (30) , wobei mindestens ein Kombimontageplatz (66) sowohl eine Schnittstelle zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung des BrennstoffZellenmoduls (14) als auch zur Kopplung mit mindestens einer Medien- und/oder Energieführung eines Klimatisierungsmoduls (30) aufweist, und mindestens ein Brennstoffzellenmodul (14) an dem Kombimontageplatz (66) angeordnet ist,- Coupling of at least two fuel cell modules (14) with interfaces of a module housing (62) having a plurality of mounting locations (64, 66, 68, 70) for the arrangement of fuel cell modules (14) and air conditioning modules (30), wherein at least one combination mounting site (66) both a Interface for coupling with at least one media and / or power management of the fuel cell module (14) and for coupling with at least one media and / or power management of an air conditioning module (30), and at least one fuel cell module (14) at the combination mounting site (66) is arranged
Starten der Brennstoffzellenmodule (14) oder Aufrecherhalten des Betriebs der Brennstoffzellenmodule (14) ,Starting the fuel cell modules (14) or maintaining operation of the fuel cell modules (14),
Erfassen einer Innentemperatur des Modulgehäuses,Detecting an internal temperature of the module housing,
Entnehmen des an dem mindestens einen Kombimontageplatz (66) angeordneten Brennstoffzellenmoduls (14) , wenn die Innentemperatur einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet undRemoving the fuel cell module (14) arranged on the at least one combination mounting station (66) when the internal temperature exceeds a predetermined threshold value and
Anordnen eines Klimatisierungsmoduls (30) an dem mindestens einen Kombimontageplatz (66) . - 27 -Arranging an air conditioning module (30) on the at least one combination mounting station (66). - 27 -
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist:6. The method according to claim 5, characterized in that it comprises the further step:
Aufrechterhalten des Betriebs eines dem Modulgehäuse (62) entnommenen Brennstoffzellenmoduls (14) mittels in einem dem Brennstoffzellenmodul (14) zugehörigen Kraftstoffpufferspeicher (60) gespeicherten Kraftstoffs.Maintaining the operation of a fuel cell module (14) removed from the module housing (62) by means of fuel stored in a fuel buffer reservoir (60) associated with the fuel cell module (14).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist:7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that it comprises the further step:
Koppeln eines dem Modulgehäuse (62) entnommenen Brennstoffzellenmoduls (14) mit einer weiteren eine Schnittstelle (26) für das Brennstoffzellenmodul aufweisenden Vorrichtung (10) .Coupling a fuel cell module (14) removed from the module housing (62) to another device (10) having an interface (26) for the fuel cell module.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eine weitere eine Schnittstelle (26) für das Brennstoffzellenmodul aufweisende Vorrichtung (10) eine in einem Kraftfahrzeug (12) angeordnete AufnähmeVorrichtung (10) ist, wobei die AufnähmeVorrichtung (10) einen Laderaum (10) des Kraftfahrzeugs (12) zumindest teilweise begrenzt und Einrichtungen (18, 20, 22, 24) zum Zu- und/oder Abfüh- ren von Versorgungs- und/oder Entsorgungsmedien und/oder elektrischer Energie aufweist. 8. The method according to claim 7, characterized in that the further an interface (26) for the fuel cell module having device (10) in a motor vehicle (12) arranged AufnähmeVorrichtung (10), wherein the AufnähmeVorrichtung (10) a loading space ( 10) of the motor vehicle (12) is at least partially limited and has means (18, 20, 22, 24) for supplying and / or discharging supply and / or disposal media and / or electrical energy.
PCT/DE2008/001619 2007-10-26 2008-09-30 Module housing for fuel cell modules and method for producing a fuel cell module WO2009052781A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007051361.7 2007-10-26
DE102007051361A DE102007051361B3 (en) 2007-10-26 2007-10-26 Modular housing for fuel cell modules and method for providing a fuel cell module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009052781A2 true WO2009052781A2 (en) 2009-04-30
WO2009052781A3 WO2009052781A3 (en) 2009-09-03

Family

ID=40342980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2008/001619 WO2009052781A2 (en) 2007-10-26 2008-09-30 Module housing for fuel cell modules and method for producing a fuel cell module

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007051361B3 (en)
WO (1) WO2009052781A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009023047A1 (en) 2009-05-28 2010-12-02 Alois Dotzer Diesel engine operated internal combustion engine
DE102010024318A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Imago-Edv-Systems Gmbh Modularly constructed housing or support for e.g. lead acid batteries of electric car, has grid for mounting batteries or capacitors, where batteries or capacitors are adapted to plates, adaptors or tensioners with different sizes and types
DE102011050033B4 (en) * 2011-05-02 2013-02-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kit for a fuel cell device, fuel cell device and vehicle
DE102020117997A1 (en) 2020-07-08 2022-01-13 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fuel cell unit, temperature control module and kit for a fuel cell unit for generating electrical energy and method for operating a fuel cell unit
DE102022201022A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung fuel cell system
DE102022201024A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung fuel cell device
DE102022201021A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung fuel cell device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256082A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-23 Bracciano Daniel Christopher Modular electric HVAC systems for vehicles
DE102004029235A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-17 Arvin Technologies, Inc., Troy Operation of a diesel vehicle emission limiting assembly that comprises one or more DPNR devices, whereby reformate gas produced by a fuel reformer is used to regenerate a DPNR device as soon as it requires regeneration
EP1527919A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Roof module for a vehicle
DE10345997A1 (en) * 2003-10-02 2005-05-12 Thermo King Deutschland Gmbh Roof-top air-conditioning system for a vehicle, especially for a bus, comprises connections for coupling modules of the same type, and modules designed for grid-like coupling of modules of the same output and/or modules of stepped output

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030718A (en) * 1997-11-20 2000-02-29 Avista Corporation Proton exchange membrane fuel cell power system
DE19927518B4 (en) * 1999-06-16 2004-02-12 Valeo Klimasysteme Gmbh stationary air conditioning
US6764784B2 (en) * 2001-09-17 2004-07-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Standard package design for both atmospheric and pressurized SOFC power generation system
DE10350399A1 (en) * 2003-10-28 2005-06-02 Acts Advanced Car Technology Systems Gmbh & Co.Kg Air conditioning module for motor vehicle has blower casing, ambient air casing and fresh air inlet pre-assembled for mounting on vehicle
DE102004002445A1 (en) * 2004-01-16 2005-08-11 Webasto Ag Air conditioner for stationary air conditioning of a vehicle
DE202004011801U1 (en) * 2004-07-28 2004-09-30 Ballard Power Systems Inc., Burnaby Electrical current power production unit for emergency systems with fuel cells has electrical store and control systems and power adjusting units to suit the output
US20060078777A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-13 Grimes Mark W Fuel cell housing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256082A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-23 Bracciano Daniel Christopher Modular electric HVAC systems for vehicles
DE102004029235A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-17 Arvin Technologies, Inc., Troy Operation of a diesel vehicle emission limiting assembly that comprises one or more DPNR devices, whereby reformate gas produced by a fuel reformer is used to regenerate a DPNR device as soon as it requires regeneration
DE10345997A1 (en) * 2003-10-02 2005-05-12 Thermo King Deutschland Gmbh Roof-top air-conditioning system for a vehicle, especially for a bus, comprises connections for coupling modules of the same type, and modules designed for grid-like coupling of modules of the same output and/or modules of stepped output
EP1527919A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Roof module for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007051361B3 (en) 2009-04-16
WO2009052781A3 (en) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009052780A1 (en) Fuel tank, fuel cell module supplied thereby and method for producing a fuel cell module
WO2009052781A2 (en) Module housing for fuel cell modules and method for producing a fuel cell module
EP2596978B1 (en) Thermal vehicle with a tempered, thermally insulated cell
DE102011115570B4 (en) Tractor with different energy supply unit
DE102010017561B4 (en) Cooling device for a battery
EP1527919A1 (en) Roof module for a vehicle
DE112012003115T5 (en) Fast charging electric vehicle and method and apparatus for fast charging
DE102017113842A1 (en) Charging system for electric vehicles
EP3480897B1 (en) Charging station for an electric vehicle and a corresponding electric vehicle
DE102012213855A1 (en) Battery charging system for charging motor vehicle in e.g. public area, has battery arranged in vehicle, and charging station comprising tempering body in which tempering medium is accommodated, where battery comprises cooling elements
DE102016004851A1 (en) Motor vehicle with means for transmitting heat arising during the charging process of a traction battery to a vehicle-external hot water system
DE102017217879A1 (en) Charging station for a charging station with underground cooling
WO2009052779A1 (en) Module for arranging in a motor vehicle and receiving device for said type of module
WO2009052778A2 (en) Control device and method for identifying combinations of a receiving device and an associated module
DE10224754B4 (en) Use of a cold store for COP optimization of a refrigeration cycle
DE102015013296A1 (en) Charging device for an electrical energy store
DE102018002708A1 (en) Temperature control device for a vehicle
DE102017005303A1 (en) TEMPERATURE SYSTEM FOR AN ELECTRIC VEHICLE
WO2020182508A1 (en) System and method and device for controlling the temperature of an electrochemical store disposed in a vehicle
DE102021003966A1 (en) Modular energy supply system for an electrically powered vehicle and energy module for a modular energy supply system
WO2009052777A1 (en) Receiving device for a fuel cell module and fuel cell module that can be coupled to said receiving device
WO2012130576A2 (en) Energy accumulator device having a solar cell module and associated operating method
DE102007051566A1 (en) Air conditioning system for a vehicle
DE102018000278A1 (en) battery assembly
DE102007063248A1 (en) Combination of towing vehicle e.g. passenger car, and trailer i.e. caravan, has towing vehicle and trailer arranged such that waste heat of auxiliary energy aggregate is utilized for cooling and warming both towing vehicle and trailer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08841108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08841108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2