WO2019025056A1 - Temperiersystem für brennstoffzellenfahrzeuge - Google Patents

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WO2019025056A1
WO2019025056A1 PCT/EP2018/064870 EP2018064870W WO2019025056A1 WO 2019025056 A1 WO2019025056 A1 WO 2019025056A1 EP 2018064870 W EP2018064870 W EP 2018064870W WO 2019025056 A1 WO2019025056 A1 WO 2019025056A1
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Matthias Rauscher
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a tempering system according to the preamble of the independent device claim and a vehicle according to claim 9.
  • Electric vehicles with a battery have so little waste heat that it is no problem to remove them via a radiator.
  • approx. 50% of the energy supplied is converted into heat, which must be dissipated via a cooler. This proportion is significantly higher than at
  • a temperature control system with at least one
  • the tempering system has at least one fluid system, at least one Main cooler and at least one heat exchanger, wherein the main radiator and the heat exchanger via cooling channels of the fluid system with the
  • Vehicle fuel cell are fluid-conductively connected.
  • a control element is provided that can be brought at least into a heating position and at least into a cooling position, wherein by means of the control element waste heat of the
  • Heat exchanger in a vehicle cab and / or an outside environment of the vehicle is leitbar.
  • the inventive design creates a cooling circuit between the heat exchanger, main radiator and
  • Vehicle fuel cell Vehicle fuel cell.
  • the fluid which within the fluid system in the cooling channels for thermal distribution of the heat energy of the
  • Vehicle fuel cell may be in liquid or in a gaseous state and passed through the fluid system or circulated in this. This may be an open or a closed circuit, in which the fluid is introduced through an inlet opening and is led out at least through an outlet opening. It can continue
  • Fluid are passed through or along the vehicle fuel cell, thereby allowing a temperature control is made possible.
  • the previously introduced fluid is circulated within the system, so that, for example, the temperature of the vehicle fuel cell can be maintained or cooled by the main cooler and the
  • Vehicle fuel cell by the temperature control according to the invention at least tlw. Cooled, heated or the temperature can be maintained. Accordingly, it is conceivable that at low outdoor temperature or at low fuel cell temperature below the optimum Working temperature is to adjust the flow rate of the cooling fluid accordingly.
  • An increased tempering / cooling performance is inventively formed in that preferably the fluid in the fluid system of the fuel cell in the
  • Heat exchanger is passed and in this the fluid can already cool. From there, the fluid of the fluid system is passed through cooling channels in the main radiator, so that the fluid can be further, in particular, cooled.
  • the control element now allows waste heat of the heat exchanger for temperature control of the vehicle cab can be used, so that if required, warm air from the heat exchanger via the control element in the vehicle cabin can be passed. Furthermore, it is possible that alternatively or additionally the waste heat of the heat exchanger by means of the control element to the
  • the fluid of the fluid system is preferably water, in particular having additives for improving the cooling performance, for preventing corrosion and / or for preventing the formation of frost.
  • control element may be designed as a valve.
  • Under a valve can also be a throttle valve or a
  • Butterfly valve can be understood.
  • the valve is designed as a pivoting device.
  • control element at least one
  • Servomotor a hydraulic drive, a pneumatic drive or a Dehnstoffarbeitselement for changing the position of the control element, whereby a flow cross-section of the cooling channel is adjustable.
  • control element can be designed as a servomotor or as a vacuum box.
  • control element via a Bowden cable is changeable in its position.
  • Servo motors operate in extremely accurate position, as the motors allow control of the angular position of their motor shaft as well as the rotational speed and acceleration.
  • the servomotors have a sensor that determined the
  • Rotary position of the motor shaft continuously transmitted to a control electronics, which controls the movement of the motor according to one or more adjustable setpoints.
  • Dehnstoffarbeitsetti allow a temperature-dependent adjusting movement, in which a wax a significant change in volume in
  • Temperature detection can be omitted.
  • control element can be signal-connected to an electronic unit, whereby the position of the control element can be controlled and / or regulated.
  • electronic unit the control element in response to a variety of parameters for optimum temperature control of
  • Fuel cell temperature, outside temperature, vehicle speed and vehicle cabin temperature are counted. Accordingly, it is conceivable that the electronic unit evaluates the determined parameters and directs a signal to the control element, whereby the position can be changed accordingly. In this case, it is likewise conceivable that the electronic unit transmits the determined parameters to an on-board computer of the vehicle, so that the latter makes the determined parameters accessible to the user and the latter can then influence the control and / or regulation.
  • Temperature sensor wherein the temperature sensor for monitoring the fluid flow temperature of the fluid system, in particular in the field of
  • Fuel cell serves. Depending on the measured temperature of the
  • the electronic unit can control the control element and / or regulate.
  • the temperature sensor sends a signal to the electronics unit as soon as a predetermined maximum value of the fluid flow temperature is reached. So it is conceivable, for example, that at a fluid flow temperature of about 90 ° C in front of the fuel cell the Control element is controlled so that waste heat is dissipated to the environment or the passenger cabin. In addition, it is conceivable that at a fluid flow temperature of about 90 ° C in front of the fuel cell the Control element is controlled so that waste heat is dissipated to the environment or the passenger cabin. In addition, it is conceivable that at a fluid flow temperature of about 90 ° C in front of the fuel cell the Control element is controlled so that waste heat is dissipated to the environment or the passenger cabin. In addition, it is conceivable that at a fluid flow temperature of about 90 ° C in front of the fuel cell the Control element is controlled so that waste heat is dissipated to the environment or the passenger cabin. In addition, it is conceivabl
  • control element prevents the removal of waste heat of the heat exchanger at least until an operator or the electronics unit engages in the control and / or regulation.
  • control element can be brought into an intermediate position, wherein the intermediate position between the heating position and the cooling position, whereby a portion of the waste heat in the vehicle cabin and a portion of the waste heat in the external environment of the vehicle is conductive.
  • a bypass to the fluid system in particular to the
  • Cooling channels is arranged so that using the control element the
  • incoming or outflowing fluid can be passed through the bypass.
  • the proportion of the waste heat emitted to the vehicle cabin or the outside environment can be controlled and / or regulated via the intermediate position. So the shares, which in the vehicle cabin or the
  • a conveying means can be understood to mean a fan or a pump which can be used to convey the fluid and / or the waste heat.
  • a fan is used in particular in the case of gaseous fluids and serves, for example, to suck in air from outside and in particular to convey it into or through or onto the heat exchanger. It is conceivable that the fan sucks air or blown away air. This is particularly important when the temperature of the fuel cell is increased and in particular increases in a critical range.
  • the cooling capacity can be increased by switching on the fan, so that the fuel cell temperature is not above an optimum operating point, which can not be sufficiently ensured by the airstream alone.
  • the fan is also useful when the vehicle is at a standstill or at slow speeds and a volume flow in the form of the airstream can not be sufficiently provided.
  • a pump can be used, in particular in the case of liquid fluid, which is used to convey the fluid used
  • the liquid within the fluid system is used.
  • the liquid may be the cooling water present in the vehicle or a separate one
  • Liquid for cooling the fuel cell wherein the liquid for cooling the battery may preferably contain an additive, the
  • Cooling water tank or reservoir and promotes this in or through the
  • Fluid system in particular through the cooling channels.
  • the pump When the circuit is closed, the pump merely circulates the fluid within the fluid system without having to supply new fluid. This is on the one hand energetically cheaper and less fluid is consumed or required for temperature control.
  • At least one valve is arranged in the fluid system, which can control the volume flow in a manner similar to the control element.
  • the conveyor or the valve is connected to the electronic unit, so that they can be controlled in dependence of the aforementioned parameters.
  • a valve is used within the fluid system for shutting off or regulating the flow, wherein, in particular, but not exclusively, through valves are particularly suitable.
  • the heat exchanger a it is conceivable that the heat exchanger a
  • Heating heat exchanger of an air conditioner of the vehicle is.
  • Air conditioning can thus be used to increase the cooling capacity.
  • the heater core of a vehicle is normally only during the
  • Heat exchanger heat from the engine cooling medium and leads to the interior. If no heating is required in the passenger compartment, the heat exchanger is usually not active. According to the invention
  • Heating heat exchanger now always active. If no heat for the Interior is required, the heat which is removed from the cooling fluid through the sucked air to be discharged through the control element according to the invention directly to the environment. As a result, heat can be removed from the cooling fluid at any time via the heating heat exchanger.
  • the cooling capacity of the temperature control increases and a greater power of the fuel cell or a construction space reduction of the main radiator can be achieved.
  • the main radiator can be bypassed by a bypass line, in particular after a vehicle cold start, in order to accelerate the heating process of the fuel cell.
  • the (thermostatic) valve can be controlled by an electronic unit, which also has at least temperature data, or, for example, directly regulate the flow in the bypass by means of a bimetal.
  • a vehicle with at least one fuel cell and at least one inventive
  • Fig. 2 shows a detail of the temperature control system according to the invention with a control element according to the invention
  • Fig. 3 shows a detail of the temperature control system according to the invention with a control element according to the invention in a further position.
  • FIG. 1 shows a possible embodiment of a device according to the invention
  • Temperature control system 10 shown. In the temperature control system 10 is a
  • Vehicle fuel cell 100 is arranged, wherein the vehicle fuel cell 100 is fluidly connected via cooling channels 11.1 of a fluid system 11 with a main cooler 12 and a heat exchanger 13. It is the
  • the main cooler can through a bypass line 11.2 after a
  • a thermostatic valve 18 regulates the bypass flow to maintain the target temperature of the fuel cell 100.
  • a cooling fluid flows from the main radiator 12 into or through the vehicle fuel cell 100 in the direction of heat exchanger 13.
  • Heat exchanger 13 is preferably a
  • Heating heat exchanger of an air conditioning system of a vehicle The
  • Heating heat exchanger and thus the heat exchanger 13 is used
  • cooling fluid flows from the vehicle fuel cell 100 via cooling channels 11.1 to the heat exchanger 13.
  • the heat exchanger 13 is preferably a
  • Conveyor 16 is arranged, which is used to dissipate the waste heat of the
  • Heat exchanger 13 is formed and preferably as a fan is trained. Thus, via an air flow, which by the
  • Conveyor 16 is generated, passed to the heat exchanger 13.
  • the waste heat of the heat exchanger 13 can now be conducted by means of the control element 14 according to the invention in a vehicle cabin and / or an outside environment of a vehicle.
  • the control element 14 is preferably designed as a control flap and can be moved into at least one heating position, a cooling position and an intermediate position. That can do that
  • Control element have at least a servomotor, a hydraulic drive, a pneumatic drive, a Dehnstoffarbeitselement, a servomotor or a vacuum unit, so that a change in the position of
  • Control element is achievable. Now there is the need of heating the vehicle cabin FK, so heat from the heat exchanger 13 can be supplied to the interior by the control element 14 is switched to a corresponding position. If no heating or waste heat of the heat exchanger 13 is required in the interior, the waste heat to an outdoor environment AU of
  • the cooling capacity of the temperature control 10 increases over the conventional temperature control.
  • the vehicle fuel cell 100 and the control element 14 are signal-connected in FIG. 1 to an electronic unit 15.
  • the electronic unit 15 can control the position of the control element 14 and / or regulate.
  • the position of the control element 14 by means of
  • Temperature sensor 15.1 controlled and / or regulated.
  • the temperature sensor 15. 1 serves to monitor the fluid flow temperature, in particular in front of the vehicle fuel cell 100.
  • FIG. 2 shows a detail of the invention
  • Temperature control system 10 wherein in particular the position of the control element 14 should be clarified.
  • the heat exchanger 13 is connected via cooling channels 11.1, so that waste heat of the heat exchanger 13 can be passed through the cooling channels 11.1. This is the heat exchanger 13 a
  • Conveyor 16 is arranged, which directs the waste heat of the heat exchanger 13 in the direction of control element 14.
  • the control element 14 is positioned in a position which directs the waste heat of the heat exchanger 13 in the direction of the vehicle cabin FK. The control element 14 is within the
  • Cooling channels 11.1 arranged such that the flow of waste heat in the direction of the external environment AU is substantially prevented. Accordingly, the control element 14 is dimensioned and positioned such that the cooling channel 11.1 is blocked in the direction of the external environment AU of the vehicle.
  • Tempering system 10 wherein the control element 14 is in a position in which the waste heat of the heat exchanger 13 is conducted into the external environment AU of the vehicle.
  • the control element 14 is positioned such that the cooling channels 11.1 are blocked in the direction of the vehicle cabin FK and thus no waste heat can be conducted in the direction of the vehicle cabin FK.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperiersystem (10) für zumindest eine Fahrzeugbrennstoffzelle (100), aufweisend zumindest ein Fluidsystem (11), zumindest einen Hauptkühler (12) und zumindest einen Wärmeübertrager (13), wobei der Hauptkühler (12) und der Wärmeübertrager (13) über Kühlkanäle (11.1) des Fluidsystems (11) mit der Fahrzeugbrennstoffzelle (100) fluidleitend verbunden sind, wobei ein Regelelement (14) vorgesehen ist, das zumindest in eine Heizstellung und zumindest in eine Kühlstellung bringbar ist, wobei mittels des Regelelementes (14) Abwärme des Wärmeübertragers (13) zumindest in eine Fahrzeugkabine (FK) oder in eine Außenumgebung (AU) eines Fahrzeugs leitbar ist.

Description

Beschreibung Titel
Temperiersystem für Brennstoffzellenfahrzeuge
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperiersystem nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 9.
Stand der Technik
Die Leistung von Brennstoffzellenfahrzeugen ist derzeit durch mangelnde Kühlleistung für die Brennstoffzellen begrenzt. Fahrzeuge mit
Verbrennungsmotoren setzen ungefähr ein Drittel der zugeführten
Kraftstoffenergie in Antrieb um. Ein weiteres Drittel der Energie wird über den Kühler abgegeben. Das letzte Drittel wird über das Abgas abgeführt.
Elektrofahrzeuge mit Batterie haben so wenig Abwärme, dass es kein Problem darstellt, diese über einen Kühler abzuführen. Beim Betrieb einer Brennstoffzelle wird ca. 50 % der zugeführten Energie in Wärme umgesetzt, welche über einen Kühler abgeführt werden muss. Dieser Anteil ist deutlich höher als bei
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Weiterhin muss das Temperaturniveau des Kühlmediums auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, was eine zusätzliche Kühlerfläche notwendig macht. Brennstoffzellenfahrzeuge benötigen deshalb sehr große Kühler, was Zusatzgewicht, Mehrkosten und einen schlechteren Luftwiderstand bedeutet oder eine Begrenzung der Leistung, sodass nicht zu viel Wärme abgeführt werden muss.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Temperiersystem mit zumindest einer
Fahrzeugbrennstoffzelle mit den Merkmalen des Hauptanspruchs vorgeschlagen. Das Temperiersystem weist zumindest ein Fluidsystem, zumindest einen Hauptkühler und zumindest einen Wärmeübertrager auf, wobei der Hauptkühler und der Wärmeübertrager über Kühlkanäle des Fluidsystems mit der
Fahrzeugbrennstoffzelle fluidleitend verbunden sind. Erfindungsgemäß ist ein Regelelement vorgesehen, dass zumindest in eine Heizstellung und zumindest in eine Kühlstellung bringbar ist, wobei mittels des Regelelementes Abwärme des
Wärmeübertragers in eine Fahrzeugkabine und/oder eine Außenumgebung des Fahrzeugs leitbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung entsteht ein Kühlkreislauf zwischen Wärmeübertrager, Hauptkühler und
Fahrzeugbrennstoffzelle. Das Fluid, welches innerhalb des Fluidsystems in den Kühlkanälen zur thermischen Verteilung der Wärmeenergie der
Fahrzeugbrennstoffzelle dient, kann in flüssigem oder in einem gasförmigen Zustand vorliegen und durch das Fluidsystem geleitet bzw. in diesem umgewälzt werden. Hierbei kann es sich um einen offenen oder einen geschlossenen Kreislauf handeln, bei dem das Fluid durch eine Eintrittsöffnung eingeleitet wird und zumindest durch eine Austrittsöffnung herausgeleitet wird. Weiter kann das
Fluid durch bzw. entlang der Fahrzeugbrennstoffzelle geleitet werden, sodass hierdurch eine Temperierung ermöglicht wird. Bei einem geschlossenen Kreislauf des Fluidsystems wird das zuvor eingeleitete Fluid innerhalb des Systems umgewälzt, sodass bspw. die Temperatur der Fahrzeugbrennstoffzelle gehalten oder dadurch gekühlt werden kann, das über den Hauptkühler und den
Wärmeübertrager Wärmeenergie abgegeben wird.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten
Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Temperiersystem beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Unter Temperieren kann erfindungsgemäß verstanden werden, dass die
Fahrzeugbrennstoffzelle durch das erfindungsgemäße Temperiersystem zumindest tlw. gekühlt, erwärmt oder die Temperatur gehalten werden kann. Dementsprechend ist es denkbar, dass bei niedriger Außentemperatur bzw. bei niedriger Brennstoffzellentemperatur, die unterhalb der optimalen Arbeitstemperatur liegt, den Volumenstrom des Kühlfluids entsprechend anzupassen.
Eine erhöhte Temperier-/Kühlleistung wird erfindungsgemäß dadurch gebildet, dass vorzugsweise das Fluid im Fluidsystem von der Brennstoffzelle in den
Wärmeübertrager geleitet wird und in diesem das Fluid bereits abkühlen kann. Von da aus wird das Fluid des Fluidsystems über Kühlkanäle in den Hauptkühler geführt, sodass das Fluid weiter, insbesondere, gekühlt werden kann. Das Regelelement ermöglicht nunmehr, dass Abwärme des Wärmeübertragers zur Temperierung der Fahrzeugkabine genutzt werden kann, sodass bei Bedarf warme Luft vom Wärmeübertrager über das Regelelement in die Fahrzeugkabine geleitet werden kann. Weiterhin ist es möglich, dass alternativ oder zusätzlich die Abwärme des Wärmeübertragers mittels des Regelelements an die
Außenumgebung abgeführt wird. Somit kann für den Fall, dass kein Heizbedarf der Fahrzeugkabine besteht, die Abwärme des Wärmeübertragers aus dem
Fahrzeug herausgeleitet werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fluid des Fluidsystems um Wasser, insbesondere aufweisend Additive zur Verbesserung der Kühlleistung, zur Verhinderung von Korrosion und/oder zur Verhinderung von Frostbildung.
Im Rahmen der Erfindung kann das Regelelement als Stellklappe ausgebildet sein. Unter einer Stellklappe kann auch ein Drosselventil oder eine
Absperrklappe verstanden werden. Vorzugsweise ist die Stellklappe als eine Schwenkeinrichtung ausgebildet.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Regelelement zumindest einen
Servomotor, einen hydraulischen Antrieb, einen pneumatischen Antrieb oder ein Dehnstoffarbeitselement zur Veränderung der Stellung des Regelelements aufweist, wodurch ein Strömungsquerschnitt des Kühlkanals einstellbar ist. Des
Weiteren kann das Regelelement als Stellmotor oder als Unterdruckdose ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass das Regelelement über einen Bowdenzug in seiner Stellung veränderbar ist. Servomotoren arbeiten dabei äußerst positionsgenau, da die Motoren die Kontrolle der Winkelposition ihrer Motorwelle sowie der Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Hierbei verfügen die Servomotoren über einen Sensor, der die ermittelte
Drehposition der Motorwelle kontinuierlich an eine Regelelektronik übermittelt, der die Bewegung des Motors entsprechend eines oder mehrerer einstellbarer Sollwerte regelt. Dehnstoffarbeitselemente erlauben eine temperaturabhängige Stellbewegung, bei der ein Dehnstoff eine signifikante Volumenänderung in
Abhängigkeit der Temperatur erfährt. Kühlt der Stoff wieder ab, wird die zuvor erwähnte Stellbewegung rückgängig gemacht, sodass das
Dehnstoffarbeitselement in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Je nach eingesetztem Dehnstoff kann somit auf einen zusätzlichen Sensor zur
Temperaturerfassung verzichtet werden.
Im Rahmen der Erfindung kann das Regelelement mit einer Elektronikeinheit signalverbunden sein, wodurch die Stellung des Regelelements Steuer- und/oder regelbar ist. Hierbei kann die Elektronikeinheit das Regelelement in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Parametern, die zur optimalen Temperierung der
Brennstoffzelle und/oder der Fahrzeugkabine Einfluss haben, steuern und/oder regeln. Zu den Parametern können z. B. Werte wie die
Brennstoffzellentemperatur, Außentemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugkabinentemperatur gezählt werden. Dementsprechend ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit die ermittelten Parameter auswertet und ein Signal an das Regelelement leitet, wodurch die Position entsprechend verändert werden kann. Hierbei ist es ebenfalls denkbar, dass die Elektronikeinheit die ermittelten Parameter an einen Bordcomputer des Fahrzeugs übermittelt, sodass dieser die ermittelten Parameter zugänglich für den Benutzer macht und dieser dann Einfluss auf die Steuerung und/oder Regelung nehmen kann.
Es kann vorteilhaft sein, dass die Elektronikeinheit zumindest einen
Temperatursensor aufweist, wobei der Temperatursensor zur Überwachung der Fluidstromtemperatur des Fluidsystems, insbesondere im Bereich der
Brennstoffzelle, dient. In Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des
Temperatursensors kann die Elektronikeinheit das Regelelement steuern und/oder regeln. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Temperatursensor ein Signal an die Elektronikeinheit sendet, sobald ein vorgegebener Maximalwert der Fluidstromtemperatur erreicht ist. So ist es bspw. denkbar, dass bei einer Fluidstromtemperatur von ungefähr 90°C vor der Brennstoffzelle das Regelelement angesteuert wird, sodass Abwärme an die Umgebung oder die Fahrgastkabine abgeleitet wird. Darüber hinaus ist es denkbar, dass bei
Unterschreiten der vorgegebenen Maximaltemperatur das Regelelement die Abfuhr von Abwärme des Wärmeübertragers zumindest so lange unterbindet, bis ein Bediener oder die Elektronikeinheit in die Steuerung und/oder Regelung eingreift.
Erfindungsgemäß kann das Regelelement in eine Zwischenstellung bringbar sein, wobei die Zwischenstellung zwischen der Heizstellung und der Kühlstellung liegt, wodurch ein Teil der Abwärme in die Fahrzeugkabine und ein Teil der Abwärme in die Außenumgebung des Fahrzeugs leitbar ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass ein Bypass an dem Fluidsystems, insbesondere an den
Kühlkanälen angeordnet ist, sodass mithilfe des Regelelements das
einströmende oder ausströmende Fluid durch den Bypass geleitet werden kann. Über die Zwischenstellung kann bspw. der Anteil der abgegebenen Abwärme an die Fahrzeugkabine oder die Außenumgebung gesteuert und/oder geregelt werden. So können die Anteile, welche in die Fahrzeugkabine oder die
Außenumgebung abgegeben werden, bspw. stufenlos gesteuert und/oder geregelt werden. Somit ist eine schrittweise Öffnung und/oder Teilung des Fluidstroms realisierbar.
Es kann vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Fördermittel für den Fluidstrom in dem Fluidsystem angeordnet ist. Unter einem Fördermittel kann im Rahmen der Erfindung ein Ventilator oder eine Pumpe verstanden werden, die zur Förderung des Fluids und/oder der Abwärme eingesetzt werden kann. Ein Ventilator kommt hierbei insbesondere bei gasförmigen Fluiden zum Einsatz und dient dazu, bspw. Luft von außen anzusaugen und insbesondere in oder durch bzw. auf den Wärmeübertrager zu befördern. Dabei ist es denkbar, dass der Ventilator Luft ansaugt oder Luft wegbläst. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Temperatur der Brennstoffzelle vergrößert wird und insbesondere in einen kritischen Bereich ansteigt. Außerdem kann über Zuschalten des Ventilators die Kühlleistung erhöht werden, sodass die Brennstoffzellentemperatur nicht oberhalb eines optimalen Arbeitspunktes liegt, der durch den Fahrtwind allein nicht ausreichend sichergestellt werden kann. Der Ventilator ist auch dann nützlich, wenn das Fahrzeug sich im Stillstand oder in langsamer Fahrt befindet und ein Volumenstrom in Form des Fahrtwindes nicht ausreichend zur Verfügung gestellt werden kann. Eine Pumpe kann darüber hinaus, insbesondere bei flüssigem Fluid, eingesetzt werden, die zur Förderung der eingesetzten
Flüssigkeit innerhalb des Fluidsystems zum Einsatz kommt. Bei der Flüssigkeit kann es sich um das im Fahrzeug vorhandene Kühlwasser oder eine separate
Flüssigkeit zur Kühlung der Brennstoffzelle handeln, wobei die Flüssigkeit zur Kühlung der Batterie vorzugsweise einen Zusatz enthalten kann, der ein
Gefrieren bzw. frühzeitiges Verdunsten der Flüssigkeit zumindest weitestgehend verhindert. Beim offenen Kreislauf saugt die Pumpe das Fluid aus einem
Kühlwassertank oder Vorratsbehälter und fördert dieses in bzw. durch das
Fluidsystem, insbesondere durch die Kühlkanäle. Bei geschlossenem Kreislauf wälzt die Pumpe das Fluid innerhalb des Fluidsystems lediglich um, ohne dass neues Fluid zugeführt werden muss. Dies ist zum einen energetisch günstiger und es wird weniger Fluid zur Temperierung verbraucht bzw. benötigt.
Zusätzlich zu einer Pumpe bei einem flüssigkeitsbasierten Fluidsystem ist es erfindungsgemäß denkbar, dass zumindest ein Ventil in dem Fluidsystem angeordnet ist, das ähnlich dem Regelelement den Volumenstrom kontrollieren kann. Hierbei ist es denkbar, dass das Fördermittel bzw. das Ventil mit der Elektronikeinheit verbunden ist, sodass diese in Abhängigkeit der zuvor erwähnten Parameter kontrolliert werden können. Ein Ventil dient innerhalb des Fluidsystems zur Absperrung oder Regelung des Durchflusses, wobei sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, Durchgangsventile besonders eignen. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Wärmeübertrager ein
Heizungswärmetauscher einer Klimaanlage des Fahrzeugs ist.
Dementsprechend sind keine zusätzlichen Bauteile zur Erhöhung der
Kühlleistung notwendig. Der vorhandene Heizungswärmetauscher der
Klimaanlage kann somit dazu benutzt werden, die Kühlleistung zu erhöhen. Der Heizungswärmetauscher eines Fahrzeugs ist normalerweise nur während des
Heizens der Fahrgastkabine in Betrieb. Während dieser Zeit führt der
Wärmetauscher Wärme aus dem Motorkühlmedium ab und führt diese dem Innenraum zu. Wenn keine Heizung im Fahrgastraum benötigt wird, ist der Wärmetauscher in der Regel nicht aktiv. Erfindungsgemäß wird der
Heizungswärmetauscher nunmehr immer aktiv. Wenn keine Wärme für den Innenraum benötigt wird, soll die Wärme, welche dem Kühlfluid durch die angesaugte Luft entzogen wird, durch das erfindungsgemäße Regelelement direkt an die Umgebung abgegeben werden. Dadurch kann dem Kühlfluid zu jeder Zeit Wärme über den Heizungswärmetauscher entzogen werden.
Dementsprechend erhöht sich die Kühlleistung des Temperiersystems und eine größere Leistung der Brennstoffzelle oder eine Bauraumreduzierung des Hauptkühlers kann erzielt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Hauptkühler durch eine Bypassleitung insbesondere nach einem Fahrzeugkaltstart bypassiert werden kann, um den Aufheizvorgang der Brennstoffzelle zu beschleunigen. Sobald die Brennstoffzelle ihre Zieltemperatur erreicht hat, kann dabei ein (Thermostat-) Ventil die
Bypassströmung so einregeln, dass die Zieltemperatur der Brennstoffzelle gehalten wird. Zu diesem Zweck kann das (Thermostat-) Ventil von einer Elektronikeinheit, der auch zumindest Temperaturdaten vorliegen, angesteuert werden oder bspw. durch ein Bimetall direkt den Durchfluss im Bypass selber regulieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit zumindest einer Brennstoffzelle und zumindest einem erfindungsgemäßen
Temperiersystem vorgeschlagen. Dementsprechend ergeben sich für das erfindungsgemäße Fahrzeug sämtliche Vorteile, wie sie bereits im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Temperiersystem beschrieben worden sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den
Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in verschiedensten
Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperiersystems,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Temperiersystem mit einem erfindungsgemäßen Regelelement und
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Temperiersystem mit einem erfindungsgemäßen Regelelement in einer weiteren Stellung.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen
Bezugszeichen verwendet.
In Figur 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Temperiersystems 10 gezeigt. In dem Temperiersystem 10 ist eine
Fahrzeugbrennstoffzelle 100 angeordnet, wobei die Fahrzeugbrennstoffzelle 100 über Kühlkanäle 11.1 eines Fluidsystems 11 mit einem Hauptkühler 12 und einem Wärmeübertrager 13 fluidleitend verbunden ist. Dabei ist der
Fahrzeugbrennstoffzelle 100 im Fluidsystem 11 dem Hauptkühler 12 vorgeordnet und der Wärmeübertrager 13 der Fahrzeugbrennstoffzelle 100 nachgeordnet. Der Hauptkühler kann durch eine Bypassleitung 11.2 nach einem
Fahrzeugkaltstart bypassiert werden, um den Aufheizvorgang der
Brennstoffzelle 100 zu beschleunigen. Sobald die Brennstoffzelle 100 ihre Zieltemperatur erreicht hat, regelt ein Thermostatventil 18 (kurz Thermostat 18) die Bypassströmung so ein, dass die Zieltemperatur der Brennstoffzelle 100 gehalten wird. Somit strömt ein Kühlfluid vom Hauptkühler 12 in bzw. durch die Fahrzeugbrennstoffzelle 100 in Richtung Wärmeübertrager 13. Bei dem
Wärmeübertrager 13 handelt es sich vorzugsweise um einen
Heizungswärmetauscher einer Klimaanlage eines Fahrzeugs. Der
Heizungswärmetauscher und somit der Wärmeübertrager 13 dient
normalerweise zur Innenraumbeheizung und wird erfindungsgemäß zusätzlich zur Kühlung des Kühlfluids innerhalb des Fluidsystems 11 genutzt. Dafür strömt das Kühlfluid von der Fahrzeugbrennstoffzelle 100 über Kühlkanäle 11.1 zum Wärmeübertrager 13. An dem Wärmeübertrager 13 ist vorzugsweise ein
Fördermittel 16 angeordnet, das zur Abführung der Abwärme des
Wärmeübertragers 13 ausgebildet ist und vorzugsweise als Ventilator ausgebildet ist. Somit wird über einen Luftstrom, welcher durch das
Fördermittel 16 erzeugt wird, auf den Wärmeübertrager 13 geleitet. Die Abwärme des Wärmeübertragers 13 kann nunmehr mittels des erfindungsgemäßen Regelelementes 14 in eine Fahrzeugkabine und/oder eine Außenumgebung eines Fahrzeugs geleitet werden. Das Regelelement 14 ist dabei vorzugsweise als Stellklappe ausgebildet und kann in zumindest eine Heizstellung, eine Kühlstellung und eine Zwischenstellung bewegt werden. Dafür kann das
Regelelement zumindest einen Servomotor, einen hydraulischen Antrieb, einen pneumatischen Antrieb, ein Dehnstoffarbeitselement, einen Stellmotor oder eine Unterdruckdose aufweisen, sodass eine Veränderung der Stellung des
Regelelements erzielbar ist. Besteht nunmehr der Bedarf des Heizens der Fahrzeugkabine FK, so kann Wärme vom Wärmeübertrager 13 dem Innenraum zugeführt werden, indem das Regelelement 14 in eine entsprechende Stellung geschaltet wird. Wird keine Heizung bzw. Abwärme des Wärmeübertragers 13 im Innenraum benötigt, kann die Abwärme an eine Außenumgebung AU des
Fahrzeugs abgegeben werden.
Die Integration des Wärmeübertragers 13 in das Fluidsystem 11 und somit des Temperiersystems 10 für eine Fahrzeugbrennstoffzelle, kann dem Kühlfluid jederzeit Wärme über den Wärmeübertrager 13 entzogen werden.
Dementsprechend steigt die Kühlleistung des Temperiersystems 10 gegenüber den herkömmlichen Temperiersystemen. Darüber hinaus ist es möglich, die Größe des Hauptkühlers zu reduzieren oder leistungsstärkere
Fahrzeugbrennstoffzellen 100 einzusetzen.
Die Fahrzeugbrennstoffzelle 100 und das Regelelement 14 sind in Figur 1 mit einer Elektronikeinheit 15 signaltechnisch verbunden. Die Elektronikeinheit 15 kann dabei die Stellung des Regelelements 14 steuern und/oder regeln.
Vorzugsweise wird die Stellung des Regelelements 14 mittels der
Elektronikeinheit 15 und einem mit der Elektronikeinheit 15 verbundenen
Temperatursensor 15.1 gesteuert und/oder geregelt. Der Temperatursensor 15.1 dient zur Überwachung der Fluidstromtemperatur, insbesondere vor der Fahrzeugbrennstoffzelle 100. Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen
Temperiersystem 10, wobei insbesondere die Stellung des Regelelements 14 verdeutlicht werden soll. Der Wärmeübertrager 13 ist dabei über Kühlkanäle 11.1 verbunden, sodass Abwärme des Wärmeübertragers 13 über die Kühlkanäle 11.1 geleitet werden kann. Dafür ist beim Wärmeübertrager 13 ein
Fördermittel 16 angeordnet, welches die Abwärme des Wärmeübertragers 13 in Richtung Regelelement 14 leitet. In Figur 2 ist das Regelelement 14 in eine Stellung positioniert, die die Abwärme des Wärmeübertragers 13 in Richtung Fahrzeugkabine FK leitet. Das Regelelement 14 ist dabei innerhalb der
Kühlkanäle 11.1 derart angeordnet, dass das Strömen der Abwärme in Richtung Außenumgebung AU im Wesentlichen unterbunden ist. Dementsprechend ist das Regelelement 14 derart dimensioniert und positioniert, dass der Kühlkanal 11.1 in Richtung Außenumgebung AU des Fahrzeugs blockiert ist.
Die Figur 3 zeigt, ähnlich wie die Figur 2, einen Ausschnitt aus dem
erfindungsgemäßen Temperiersystem 10, wobei das Regelelement 14 sich in einer Stellung befindet, in der die Abwärme des Wärmeübertragers 13 in die Außenumgebung AU des Fahrzeugs geleitet wird. Dafür ist das Regelelement 14 derart positioniert, dass die Kühlkanäle 11.1 in Richtung Fahrzeugkabine FK blockiert sind und somit keine Abwärme in Richtung Fahrzeugkabine FK geleitet werden kann.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen.
Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Temperiersystem (10) für zumindest eine Fahrzeugbrennstoffzelle (100), aufweisend zumindest ein Fluidsystem (11), zumindest einen Hauptkühler (12) und zumindest einen Wärmeübertrager (13), wobei der Hauptkühler (12) und der Wärmeübertrager (13) über Kühlkanäle (11.1) des
Fluidsystems (11) mit der Fahrzeugbrennstoffzelle (100) fluidleitend verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Regelelement (14) vorgesehen ist, das zumindest in eine
Heizstellung (I) und zumindest in eine Kühlstellung (II) bringbar ist, wobei mittels des Regelelementes (14) Abwärme des Wärmeübertragers (13) zumindest in eine Fahrzeugkabine (FK) oder in eine Außenumgebung (AU) eines Fahrzeugs leitbar ist.
2. Temperiersystem (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Regelelement (14) als Stellklappe ausgebildet ist.
3. Temperiersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Regelelement (14) zumindest einen Servomotor, einen hydraulischen Antrieb, einen pneumatischen Antrieb oder ein
Dehnstoffarbeitselement zur Veränderung einer Stellung des
Regelelementes (14) aufweist, wodurch ein Strömungsquerschnitt des Kühlkanals einstellbar ist. Temperiersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Regelelement (14) mit einer Elektronikeinheit (15)
signalverbunden ist, wodurch die Stellung des Regelelementes (14) steuer- und/oder regelbar ist.
Temperiersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Elektronikeinheit (15) zumindest einen Temperatursensor (15.1) aufweist, wobei der Temperatursensor (15.1) zur Überwachung der Fluidstromtemperatur, insbesondere vor der Brennstoffzelle 100, dient.
Temperiersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Regelelement (14) in zumindest eine Zwischenstellung (III) bringbar ist, die zwischen der Heizstellung (I) und der Kühlstellung (II) liegt, wodurch ein Teil der Abwärme in die Fahrzeugkabine (FK) und ein Teil der Wärme in die Außenumgebung (AU) des Fahrzeugs leitbar ist.
Temperiersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Fördermittel (16) für den Fluidstrom in dem Fluidsystem (11) angeordnet ist.
Temperiersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmeübertrager (13) ein Heizungswärmetauscher einer Klimaanlage eines Fahrzeugs ist.
Fahrzeug mit zumindest einer Brennstoffzelle und zumindest einem
Temperiersystem (10) mit den Merkmalen eines der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110217075A (zh) * 2019-05-14 2019-09-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN110828866B (zh) * 2019-11-15 2023-01-31 上海电气集团股份有限公司 车载燃料电池的冷却循环系统及其控制方法
CN111152689A (zh) * 2019-12-26 2020-05-15 北汽福田汽车股份有限公司 车辆控制系统、方法以及车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010018832A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-06 Ken Matsunaga Vehicle air conditioner with heating capacity control of cooling water circuit
DE60319291T2 (de) * 2002-01-16 2009-02-26 Renault S.A.S. Anordnung zur thermischen Verwaltung, insbesondere für ein Fahrzeug, das mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet ist
US20130059221A1 (en) * 2010-05-19 2013-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and heating method by using heat from fuel cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010018832A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-06 Ken Matsunaga Vehicle air conditioner with heating capacity control of cooling water circuit
DE60319291T2 (de) * 2002-01-16 2009-02-26 Renault S.A.S. Anordnung zur thermischen Verwaltung, insbesondere für ein Fahrzeug, das mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet ist
US20130059221A1 (en) * 2010-05-19 2013-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and heating method by using heat from fuel cell

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