WO2017036878A1 - Kühlsystem für eine brennstoffzelle und brennstoffzellensystem - Google Patents

Kühlsystem für eine brennstoffzelle und brennstoffzellensystem Download PDF

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Nadine Rink
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem (100) für eine Brennstoffzelle (12) eines Brennstoffzellenfahrzeuges, mit einem Kühlkreislauf (10), der die Brennstoffzelle (12), eine ein Kühlmittel fördernde Kühlmittelpumpe (16), einen Kühler (18), eine das Kühlmittel transportierende Kühlmittelleitung (30) und eine elektrische Heizeinrichtung (24) zur Erwärmung des Kühlmittels einschließt, sowie ein Brennstoffzellensystem mit einem solchen. Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung (24) als Heizleitung (25) ausgebildet ist, die sich entlang zumindest eines Teils der Kühlmittelleitung (30) erstreckt.

Description

Beschreibung
Kühlsystem für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzellensystem
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenfahrzeuges, mit einem Kühlkreislauf, der die Brennstoffzelle, eine ein Kühlmittel fördernde Kühlmittelpumpe einen Kühler, das Kühlmittel transportierende Kühlmittelleitung, und eine elektrische
Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kühlmittels einschließt und ein Brennstoffzellensystem mit einem solchen.
Brennstoffzellen nutzen die chemische Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die sogenannte Membran-Elektroden-Einheit (MEA für membrane electrode assembly), die einen Verbund aus einer protonenleitenden Membran und jeweils einer beidseitig an der Membran angeordneten Elektrode darstellt. Die Elektroden weisen eine katalytische Schicht auf, die entweder auf einem gasdurchlässigen Substrat aufgebracht ist oder direkt auf der Membran. Im Betrieb der Brennstoffzelle wird Wasserstoff H2 oder ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch der Anode zugeführt, wo eine elektrochemische Oxidation des Wasserstoffs zu H+ unter Abgabe von Elektronen stattfindet. Über die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht voneinander trennt und elektrisch isoliert, erfolgt ein (wassergebundener oder wasserfreier) Transport der Protonen H+ aus dem Anodenraum in den Kathodenraum im Wege der Diffusion. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet. Der Kathode wird ferner Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch zugeführt, sodass eine Reduktion von Sauerstoff zu O2" unter Aufnahme der Elektronen stattfindet. Gleichzeitig reagieren im Kathodenraum diese Sauerstoffanionen mit den Protonen unter Entstehung von Wasser. In der Regel umfasst eine Brennstoffzelle eine Vielzahl von Membran-Elektroden-Einheiten in Stapeln (Stacks), wobei üblicherweise außen an den
Elektroden jeweils eine poröse Gasdiffusionsschicht zur homogenen Zufuhr der Reaktionsgase zu den Elektroden angeordnet ist. Durch die direkte Umsetzung chemischer in elektrische Energie erzielen Brennstoffzellen gegenüber Wärmekraftmaschinen aufgrund der Umgehung des Carnot-Faktors einen verbesserten Wirkungsgrad. Die derzeit am weitesten entwickelte Brennstoffzellentechnologie basiert auf Polymer-Elektrolyt- Membranen (PEM), bei denen die Membran selbst aus einem Polyelektrolyt besteht. Die verbreitetste PEM ist eine Membran aus sulfoniertem Polytetrafluorethylen (Handelsname: Nation®). Die elektrolytische Leitung findet dabei über hydratisierte Protonen statt.
Normalerweise erzeugt die in der Brennstoffzelle während des Betriebs ablaufende Reaktion ausreichend Wärme, um das System auf entsprechende Temperaturen zu bringen. Gerade bei dem Einsatz der Brennstoffzelle in Traktionssystemen von Kraftfahrzeugen kann jedoch, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, dieser Selbsterwärmungsvorgang eine gewisse Zeit dauern, was zu einem eingeschränkten Betrieb in der Startphase führt. Bei der Anwendung von Brennstoffzellen für den Kraftfahrzeugantrieb ist ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur bei Umgebungstemperaturen idealerweise bis zu -40 'Ό wünschenswert.
Zum Erreichen der Betriebstemperatur beim Frost- beziehungsweise Kaltstart ist aus DE 10 2007 054 299 A1 die Verwendung eines Zuheizers bekannt. Der Zuheizer wird von dem
Kühlmittel durchströmt. Der Zuheizer weist ein Heizelement auf, über welches das Kühlmittel beim Durchströmen des Zuheizers erwärmt wird. Der Zuheizer ist ein gesondertes Bauelement, welches einen nicht vernachlässigbaren Platzbedarf im Brennstoffzellensystem hat. Da das Kühlmittel insbesondere stromauf der Brennstoffzelle erwärmt werden soll, ist die Zahl möglicher Positionen zur Anordnung des Zuheizers begrenzt und beeinflusst die
Bauraumsituation negativ. Zudem erfährt das Kühlmittel beim Durchströmen des Zuheizers einen Druckverlust, der sich negativ auf die Effizienz des Brennstoffzellensystems auswirkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem für ein Brennstoffzellensystem bereitzustellen, welches die Probleme des Standes der Technik löst und insbesondere weniger Bauraum in Anspruch nimmt.
Diese Aufgabe wird durch ein Kühlsystem für eine Brennstoffzelle mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Somit betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Kühlsystem für eine Brennstoffzelle eines Brennstoffzellenfahrzeugs mit einem Kühlkreislauf. Der
Kühlkreislauf umfasst die Brennstoffzelle, eine ein Kühlmittel fördernde Kühlmittelpumpe, einen Kühler, eine das Kühlmittel transportierende Kühlmittelleitung sowie eine elektrische
Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kühlmittels. Erfindungsgemäß ist die Heizeinrichtung als Heizleitung ausgebildet, welche sich entlang zumindest eines Teils der Kühlmittelleitung erstreckt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlsystems besteht insbesondere darin, dass auf einen Raum beanspruchenden Zuheizer im Brennstoffzellensystem verzichtet werden kann. Dies führt zu einem optimierten Package des Brennstoffzellensystems. Zudem wird ein
Druckverlust vermieden, welcher beim Durchlaufen eines Zuheizers erzeugt werden würde. Somit wird durch das erfindungsgemäße Kühlsystem die Effizienz des Brennstoffzellensystems gesteigert.
Im Unterschied zu Kühlsystemen, welche einen Zuheizer aufweisen, werden die
Kühlmittelleitungen des erfindungsgemäßen Kühlsystems nur in den Bereichen geheizt, in denen es aus Wirkungsgradaspekten sinnvoll ist und nicht in den Bereichen, in denen Raum zur Anordnung eines Zuheizers innerhalb des Brennstoffzellensystems verfügbar ist. Dies führt im besonderen Maße zur Effizienzsteigerung des Systems, da nur der nötige Bedarf an Wärme an geeigneten Positionen in das Kühlmittel eingebracht wird.
Die Heizleitung wird erfindungsgemäß in einem oder mehreren Abschnitten der
Kühlmittelleitungen angeordnet. Dadurch werden elektrisch beheizbare Kühlmittelleitungen ausgebildet. Bei den Kühlmittelleitungen kann es sich um rigide Leitungen und/oder flexible Schläuche handeln.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizleitung in zumindest einen Teil der Kühlmittelleitung integriert. Dies führt zu einer optimierten Raumausnutzung. Vorliegend ist die Heizleitung in die Kühlmittelleitung integriert, wenn sie wärmeleitend mit dieser verbunden ist. Hierzu kann die Heizleitung im Innern der Kühlmittelleitung, im Innern einer Wandung der Kühlmittelleitung oder aber außerhalb der Kühlmittelleitung an dieser angeordnet sein.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Heizleitung innerhalb der Kühlmittelleitung angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist der Wirkungsgrad der Heizleitung optimiert,
insbesondere dann, wenn das Kühlmittel mit der Heizleitung in Kontakt steht. Dadurch werden Wärmeverluste über die Kühlmittelleitungen reduziert. Die Kühlmittelleitung wird indirekt über das Kühlmittel aufgewärmt und nicht das Kühlmittel über die Kühlmittelleitung. Darüber hinaus führt diese Ausgestaltung zu einer reduzierten Anheizphase, da das Kühlmittel direkt über die Heizleitung und nicht indirekt über die Kühlmittelleitung erwärmt wird. Für diese
Ausgestaltungsform sind insbesondere zwei Ausführungen bevorzugt, zum einen ein im Innern, also in einem von der Leitung gebildeten Hohlraum, der Kühlmittelleitung angeordneter
Heizleiter, welcher nur punktuell mit der Kühlmittelleitung in Kontakt steht und weitestgehend vom Kühlmittel umströmt wird. Die Heizleitung ist in dieser Ausgestaltung beispielsweise als Draht oder als längs erstreckte Spirale ausgeführt. Alternativ hierzu ist die Kühlmittelleitung mit der Heizleitung ausgekleidet. Hierzu weist die Heizleitung beispielsweise die Form einer Spirale, eines Netzes oder einer Röhre auf, welche einen äu ßeren Durchmesser aufweist, der dem inneren Durchmesser der Kühlmittelleitung entspricht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt, dass die Heizleitung in eine Wandung der Kühlmittelleitung eingebracht ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein direkter Kontakt zwischen Kühlmittel und Heizleitung vermieden wird. Somit wird eine Korrosion der Heizleitung durch das Kühlmittel verhindert. Die Anforderungen an die Heizleitung sind in Bezug auf Korrosion reduziert und können allein auf die Heizwirkung ausgelegt sein. In dieser Ausgestaltung wird das Kühlmittel indirekt über die Kühlmittelleitung geheizt. Die Heizleitung ist in dieser Ausgestaltung beispielsweise mit der Kühlmittelleitung insbesondere der Wandung der Kühlmittelleitung vergossen. Vorzugsweise wird die Heizleitung bereits bei der Herstellung der Kühlmittelleitung in diese eingebracht.
Mit Vorteil ist die Heizleitung an einer Au ßenseite der Wandung der Kühlmittelleitung
angeordnet. Dabei wird das Kühlmittel ebenfalls über die Kühlmittelleitung geheizt. Der Vorteil besteht darin, dass diese Ausgestaltung wartungsärmer ist als die Alternativen. Wenn es zu einem Wartungsfall oder zu einem Defekt der Heizleitung kommt, wird vorzugsweise lediglich die Heizleitung von der Kühlmittelleitung getrennt und ausgetauscht, ohne dass die
Kühlmittelleitung des Kühlsystems deinstalliert oder geöffnet werden muss.
In bevorzugter Ausgestaltung umschließt die Heizleitung dabei abschnittsweise die
Kühlmittelleitung, insbesondere über den gesamten Umfang der Wandung der Kühlmittelleitung. Das heißt, die Heizleitung ist beispielsweise als Manschette um die Kühlmittelleitung
ausgeführt. Diese Ausgestaltung weist einen besonders hohen Wirkungsgrad auf, da eine gleichmäßige Beheizung der gesamten Kühlmittelleitung und somit ein gleichmäßig hoher Wärmeeintrag möglich ist. Je größer der Abschnitt der Wandung, der beheizt wird, desto weniger träge ist das System und desto effektiver und schneller wird die Wärme auf das Kühlmittel übertragen.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizleitung Steuer- und/oder regelbar, sodass ein bedarfsgerechter Wärmeeintrag ermöglicht wird.
Ferner ist bevorzugt, dass die Heizleitung stromauf der Brennstoffzelle angeordnet ist. Somit kann das Kühlmittel direkt am Bedarfsort, nämlich bevor es in die Brennstoffzelle eingebracht wird, erwärmt werden. Dies wirkt sich besonders günstig auf den Wirkungsgrad des
Brennstoffzellensystems aus. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, welches ein erfindungsgemäßes Kühlsystem umfasst.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Brennstoffzellen-Kühlsystem nach dem Stand der Technik,
Figur 2 ein Brennstoffzellen-Kühlsystem nach einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung, und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer elektrisch
beheizbaren Kühlmittelleitung in einer bevorzugten Ausgestaltung.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein insgesamt mit 100' bezeichnetes Kühlsystem nach dem Stand der Technik, das ein aus einem Leitungssystem aufgebauten Kühlkreislauf 10' nach dem Stand der Technik, in dem eine Brennstoffzelle 12 integriert ist, aufweist. Der Kühlkreislauf 10 umfasst einen Hauptkreislauf 14, in welchem ein Kühlmittel mittels einer vorzugsweise elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe 16 gefördert wird. Ein ebenfalls im Hauptkreislauf 14 integrierter Kühler 18 dient der Kühlung des durch die laufende
Brennstoffzelle 12 erwärmten Kühlmittels. Ferner weist der Hauptkreislauf 14 einen als
Wärmeübertrager ausgebildeten Luftladekühler 26 und einen Ausgleichsbehälter 28 zur Bevorratung von Kühlmittel auf.
Der Kühlkreislauf 10' umfasst ferner eine Bypassleitung 20, welche den Kühler 18 umgeht. Des Weiteren kann das Kühlsystem einen Innenraumwärmeübertrager 27 aufweisen. An einer Zusammenführungsstelle der Bypassleitung 20 und einem Kühlmittelvorlauf des Kühlers 18 ist ein Thermostatventil 22 in dem Kühlkreislauf 10 angeordnet, wodurch der Kühlmittelfluss wahlweise durch den Kühler 18 oder durch die Bypassleitung 20 geleitet werden kann. Zur Beschleunigung des Aufheizens der Brennstoffzelle 12 nach einem Kaltstart erfolgt der Kühlmittelfluss ausschließlich über die Bypassleitung 20 unter Umgehung des Kühlers 18. Erst nach Erwärmung der Brennstoffzelle 12 wird das Kühlmittel über den Kühler 18 geleitet, um die Brennstoffzelle 12 auf einer vorgegebenen Temperatur zu halten. Vorzugsweise ist das Thermostatventil 22 stufenlos Steuer- oder regelbar, sodass in Abhängigkeit von der
Temperatur der Brennstoffzelle 12 diese mit einem beliebigen Mischungsverhältnis aus gekühltem und warmem Kühlmittel beaufschlagt werden kann.
Der Kühlkreislauf 10' nach dem Stand der Technik weist eine elektrische Heizvorrichtung 24' auf, die in das Leitungssystem integriert ist und während ihres Betriebs das Kühlmittel aufheizt. Die Heizeinrichtung 24' nach dem Stand der Technik ist als Zuheizer 24' ausgebildet. Der Zuheizer 24' ist beispielsweise eine Heizeinrichtung, welcher über ein Heizelement verfügt und derart angeordnet ist, dass er vom Kühlmittel durchströmt wird.
Der Zuheizer 24' kann in den Hauptkreislauf 14 integriert und in Reihe mit dem Kühler 18 geschaltet sein. Andere Positionen des Zuheizers 24', beispielsweise stromab des Kühlers 18 oder stromab der Kühlmittelpumpe 16, sind ebenfalls denkbar. Alternativ oder zusätzlich ist der Zuheizer 24' in der Bypassleitung 20 und damit parallel zu dem Kühler 18 geschaltet.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Kühlsystem 100 gezeigt. Das Kühlsystem 100 umfasst eine Brennstoffzelle 12 mit einer Anode 1 1 und zugehörigem Anodenkreislauf 1 1 a sowie einer Kathode 13 mit Kathodenkreislauf 13a. Das Kühlsystem 100 weist ebenfalls zumindest eine Heizeinrichtung 24 zur aktiven Erwärmung des Kühlmittels auf, im Unterschied zum Kühlsystem 100' nach dem Stand der Technik sind diese jedoch nicht als Zuheizer 24' ausgeführt, sondern als Heizleitungen 24, die sich entlang der Kühlmittelleitungen des Kühlmittels längs erstrecken.
Zur besseren Übersicht ist die erfindungsgemäße Anordnung von Heizleitungen 24 entlang einer Kühlmittelleitung, also eine elektrisch beheizbaren Kühlmittelleitung 30, als Querschnitt in Figur 3 dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine äu ßere Anordnung der
Heizleitung 31 in Form von Heizmanschetten oder spiralförmig umlaufende Heizwendeln handeln, die auf bestehende Kühlmittelleitungen aufgesetzt werden. Alternativ sind spezielle beheizbare Kühlmittelleitungen 30, insbesondere Schläuche, vorgesehen, in die eine
Heizleitung 24 integriert ist. Bei derartigen Kühlmittelleitungen 30 ist die Heizleitung 24 beispielsweise in einer Wandung 35 der Leitung 30 eingelassen, insbesondere mit dieser vergossen. Im Innern der Kühlmittelleitung 30 fließendes Kühlmittel steht dabei bevorzugt nicht mit der Heizleitung in Kontakt. Darüber hinaus können die speziellen Kühlmittelleitungen integrierte Heizleitungen 34 aufweisen, die mit dem Kühlmittel in Kontakt stehen. Diese sind beispielsweise als innenliegende Heizleitung 32, 33, beispielsweise Heizdraht 32, -wendel oder -netz 33, die im kühlmittelführenden Hohlraum (bei 32), insbesondere an einer inneren
Wandung 35 der Kühlmittelleitung 30 angeordnet sind.
Die elektrische Heizeinrichtung 24 gemäß Figur 2 oder 3 ist bevorzugt mit einer
Leistungssteuerung ausgestattet, mit welcher insbesondere stufenlos die Heizleistung der Heizeinrichtung 24 Steuer- oder regelbar ist.
Alle übrigen Komponenten des Kühlsystems 100 aus Figur 2 entsprechen denen der Figur 1 und werden nicht nochmals erläutert.
Die Brennstoffzelle 12 der Figur 1 oder 2 dient dem Antrieb eines in den Figuren nicht dargestellten Fahrzeuges. Hierfür ist sie elektrisch mit einem ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor gekoppelt, welcher dem Antrieb des Fahrzeugs dient. Ferner kann optional ein Energiespeicher vorgesehen sein, der bei Energieüberschuss der Brennstoffzelle 12 oder einem Bremsvorgang des Fahrzeugs aufgeladen wird.
Das in Figur 2 dargestellte Kühlsystem 100 ermöglicht die Kaltstartfähigkeit der Brennstoffzelle 12, insbesondere die Froststartfähigkeit. Hierbei muss die Temperatur der Brennstoffzelle 12 in einem möglichst kurzen Zeitraum über den Gefrierpunkt von Wasser gebracht werden, um die Brennstoffzellenreaktion nicht durch Eisbildung zu verhindern. Eine mögliche Betriebsstrategie beim Kaltstart ist, die Brennstoffzelle 12 in einem hohen Lastpunkt mit einem niedrigen elektrischen Wirkungsgrad zu betreiben und somit durch die anfallende Reaktionswärme aufzuheizen. Der hierfür notwendige hohe elektrische Leistungsabgriff kann über den
Elektromotor des Fahrzeugs an die Fahrzeugräder übertragen und zum Fahrzeugantrieb genutzt werden. In Betriebspunkten jedoch, in denen eine entsprechende Lastanforderung nicht vorliegt, beispielsweise bei Stau- oder Ampelphasen, ist diese Vorgehensweise nicht möglich. In solchen Situationen wird erfindungsgemäß zum Aufheizen der Brennstoffzelle 12, das heißt, wenn eine Isttemperatur der Brennstoffzelle unterhalb ihrer Solltemperatur liegt, die
Brennstoffzelle 12 unter elektrischer Last der Heizeinrichtung 24 betrieben, wobei sie mit einem geringen Wirkungsgrad arbeitet und daher den Hauptanteil des zugeführten Brennstoffs (Wasserstoff) in Wärme umsetzt. Auf diese Weise kommt es zu einer Eigenerwärmung der Brennstoffzelle 12. Auf der anderen Seite wird der relativ geringe Anteil der erzeugten elektrischen Energie durch die elektrische Heizeinrichtung 24 in Wärme umgesetzt, das über das Kühlmittel wiederum der Brennstoffzellenerwärmung dient. Mit anderen Worten wird in Betriebssituationen, in denen keine Antriebslastanforderung vorliegt, die elektrische Last durch die Heizeinrichtung 24 abgegriffen, wodurch ein Froststart der Brennstoffzelle 12 ermöglicht beziehungsweise beschleunigt wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Heizeinrichtung 24 als Heizleitung entlang der Kühlmittelleitungen 30 bringt den Vorteil, dass kein zusätzlicher Raumbedarf für die
Heizeinrichtung 24 erforderlich ist. Die Anforderungen an das Package sind demnach in elektrisch beheizbaren Kühlmittelleitungen 30 geringer. Zudem sind sie leichter in dieses integrierbar und somit gezielt am Ort der notwendigen Wärmeeintragung anordenbar.
Ein weiterer Vorteil der in den Kühlkreislauf eingebundenen Heizeinrichtung 24 ist, dass durch ein beschleunigtes Aufheizen des Kühlmittels die über einen Innenraumwärmetauscher 27 in den Fahrgastraum übertragbare Wärmemenge erhöht wird. Auf diese Weise kommt es zu einer schnellen Erwärmung des Fahrzeuginnenraums, wodurch der sonst bei
Brennstoffzellenfahrzeugen erforderliche Luftheizer eingespart werden kann.
Bezugszeichenliste
100' Kühlsystem nach dem Stand der Technik
100 Kühlsystem
10' Kühlkreislauf nach dem Stand der Technik
10 Kühlkreislauf
1 1 Anode
1 1 a Anodenkreislauf
12 Brennstoffzelle
13 Kathode
13a Kathodenkreislauf
14 Hauptkreislauf Kühlmittelsystem
16 Kühlmittelpumpe
18 Kühler
20 Bypassleitung
22 Thermostatventil
24' elektrische Heizeinrichtung nach dem Stand der Technik / Zuheizer
24 elektrische Heizeinrichtung/ Heizleitung
25 Filtereinheit
26 Luftladekühler
27 Innenraumwärmeübertragung
28 Ausgleichbehälter
30 elektrisch beheizbare Kühlmittelleitung
31 außen angeordnete Heizleitung
32 Heizdraht- oder -wendel
33 Heiznetz
34 innerhalb einer Kühlmittelleitung integrierte Heizleitung
35 Wandung

Claims

Patentansprüche
1 . Kühlsystem (100) für eine Brennstoffzelle (12) eines Brennstoffzellenfahrzeuges, mit einem Kühlkreislauf (10), der die Brennstoffzelle (12), eine ein Kühlmittel fördernde Kühlmittelpumpe (16), einen Kühler (18), eine das Kühlmittel transportierende
Kühlmittelleitung (30) und eine elektrische Heizeinrichtung (24) zur Erwärmung des Kühlmittels einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (24) als Heizleitung (25) ausgebildet ist, die sich entlang zumindest eines Teils der
Kühlmittelleitung (30) erstreckt.
2. Kühlsystem (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleitung (24) in zumindest einen Teil der Kühlmittelleitung (30) integriert ist.
3. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Heizleitung (24) im Innern der Kühlmittelleitung (30) angeordnet ist.
4. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Heizleitung (24) mit einem inneren Abschnitt der
Kühlmittelleitung (30) in Kontakt steht, insbesondere die Kühlmittelleitung (30), zumindest teilweise, auskleidet.
5. Kühlsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Heizleitung (24) in eine Wandung (35) der Kühlmittelleitung (30) eingebracht sind.
6. Kühlsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Heizleitung (24) an einer Au ßenseite der Wandung (35) der Kühlmittelleitung (30) angeordnet ist.
7. Kühlsystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleitung (24) zumindest abschnittsweise die Kühlmittelleitung (30), insbesondere über den gesamten Umfang der Wandung (35) der Kühlmittelleitung (30), umschließt.
8. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmittelleitung der Heizleitung (24) Steuer- und/oder regelbar ist.
9. Kühlsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Heizleitung (24) stromauf der Brennstoffzelle (12) angeordnet ist.
10. Brennstoffzellensystem umfassend ein Kühlsystem (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2016/069957 2015-08-28 2016-08-24 Kühlsystem für eine brennstoffzelle und brennstoffzellensystem WO2017036878A1 (de)

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