DE102014211791A1 - Equipment supply system and fuel cell assembly and motor vehicle with such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Betriebsmittelversorgungssystem (200) für eine Brennstoffzelle (10) oder einen Verbrennungsmotor, umfassend
– ein Brennstoffversorgungssystem (20) zur Versorgung der Brennstoffzelle (10) oder des Verbrennungsmotors mit einem gasförmigen Brennstoff, umfassend einen Brennstoffdruckspeicher (22) zur Bevorratung des Brennstoffs, einen Brennstoffversorgungspfad (21), welcher den Brennstoffdruckspeicher (22) mit der Brennstoffzelle (10) oder dem Verbrennungsmotor verbindet, und eine in dem Brennstoffversorgungspfad (21) angeordnete Expansionsmaschine (23) zur Entspannung des Brennstoffs, sowie
– ein Luftversorgungssystem (30) zur Versorgung der Brennstoffzelle (10) oder des Verbrennungsmotors mit Luft, umfassend einen Luftversorgungspfad (31), einen in dem Luftversorgungspfad (31) angeordneten Verdichter (32) zur Verdichtung der Luft sowie einen zwischen dem Verdichter (32) und der Brennstoffzelle (10) angeordneten Druckspeicher (33),
wobei die im Brennstoffversorgungspfad (21) angeordnete Expansionsmaschine (23) kraftübertragend mit dem in dem Luftversorgungspfad (31) angeordneten Verdichter (32) zum Antrieb desselben verbunden ist.The invention relates to a resource supply system (200) for a fuel cell (10) or an internal combustion engine, comprising
- A fuel supply system (20) for supplying the fuel cell (10) or the internal combustion engine with a gaseous fuel, comprising a fuel pressure accumulator (22) for storing the fuel, a fuel supply path (21) which the fuel pressure accumulator (22) with the fuel cell (10) or the internal combustion engine, and an expansion engine (23) arranged in the fuel supply path (21) for expanding the fuel, and
- An air supply system (30) for supplying the fuel cell (10) or the internal combustion engine with air, comprising an air supply path (31), a in the air supply path (31) arranged compressor (32) for compressing the air and between the compressor (32) and the fuel cell (10) arranged pressure accumulator (33),
wherein the expansion machine (23) arranged in the fuel supply path (21) is connected in a force-transmitting manner to the compressor (32) arranged in the air supply path (31) for driving the same.
Description
Die Erfindung betrifft ein Betriebsmittelversorgungssystem zur Versorgung einer Brennstoffzelle oder eines Verbrennungsmotors mit einem gasförmigen Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, und mit Luft. Die Erfindung betrifft ferner eine Brennstoffzellenanordnung mit einem solchen Betriebsmittelversorgungssystem sowie ein Kraftfahrzeug, das eine solche aufweist.The invention relates to a resource supply system for supplying a fuel cell or an internal combustion engine with a gaseous fuel, in particular hydrogen, and with air. The invention further relates to a fuel cell assembly having such a resource supply system and a motor vehicle having such.
Brennstoffzellen werden mit einem gasförmigen Brennstoff, zumeist Wasserstoff, betrieben, der elektrochemisch mit einem Oxidationsmittel, in der Regel Sauerstoff, umgesetzt wird, wobei elektrische Energie erzeugt wird. Der Wasserstoff wird in einem entsprechenden Wasserstoffspeicher bevorratet, welcher über einen Zuleitungspfad mit der Brennstoffzelle verbunden ist. Insbesondere in mobilen Anwendungen wird der Wasserstoff üblicherweise in Hochdruckspeichern mitgeführt, in denen der Wasserstoff beispielsweise bei einem Druck von 700 bar bei maximaler Beladung vorliegt. Zur Versorgung der Brennstoffzelle wird in bekannten Anwendungen der Wasserstoff zunächst durch ein Drosselventil auf einen niedrigen Vordruck entspannt, bevor ein Druckregelventil eine Feinabstimmung auf den gewünschten Betriebsdruck der Brennstoffzelle vornimmt. In derzeitigen Wasserstofffahrzeugen wird das energetische Potential des Hockdruckwasserstoffs nicht genutzt. Entsprechendes gilt für Verbrennungsmotoren, die mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben werden.Fuel cells are operated with a gaseous fuel, mostly hydrogen, which is electrochemically reacted with an oxidant, typically oxygen, to produce electrical energy. The hydrogen is stored in a corresponding hydrogen storage, which is connected via a feed path to the fuel cell. In particular, in mobile applications, the hydrogen is usually carried in high-pressure storage, in which the hydrogen is present, for example, at a pressure of 700 bar at maximum load. To supply the fuel cell, in known applications, the hydrogen is first decompressed by a throttle valve to a low pre-pressure, before a pressure control valve performs a fine-tuning to the desired operating pressure of the fuel cell. In current hydrogen vehicles, the energetic potential of high-pressure hydrogen is not used. The same applies to combustion engines that are operated with hydrogen as fuel.
Einen sehr ähnlichen Aufbau beschreibt
Aus
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsmittelversorgungssystem zur Versorgung einer Brennstoffzelle oder eines Verbrennungsmotors mit einem gasförmigen Brennstoff sowie mit Luft zu schaffen, in welcher das energetische Potential des unter Hochdruck bevorrateten Brennstoffs besser genutzt wird.The invention is based on the object to provide a resource supply system for supplying a fuel cell or an internal combustion engine with a gaseous fuel and with air, in which the energy potential of the fuel stored under high pressure is better utilized.
Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsmittelversorgungssystem, eine Brennstoffzellenanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by a resource supply system, a fuel cell assembly and a motor vehicle having the features of the independent claims.
Das erfindungsgemäße Betriebsmittelversorgungssystem zur Versorgung einer Brennstoffzelle oder eines Verbrennungsmotors mit einem gasförmigen Brennstoff sowie mit Luft umfasst:
- – ein Brennstoffversorgungssystem zur Versorgung der Brennstoffzelle oder des Verbrennungsmotors mit einem gasförmigen Brennstoff, umfassend einen Brennstoffdruckspeicher zur Bevorratung des Brennstoffs, einen Brennstoffversorgungspfad, welcher den Brennstoffdruckspeicher mit der Brennstoffzelle oder dem Verbrennungsmotor verbindet, und eine in dem Brennstoffversorgungspfad angeordnete Expansionsmaschine zur Entspannung des Brennstoffs sowie
- – ein Luftversorgungssystem zur Versorgung der Brennstoffzelle oder des Verbrennungsmotors mit Luft, umfassend einen Luftversorgungspfad, einen in dem Luftversorgungspfad angeordneten Verdichter zur Verdichtung der Luft sowie einen zwischen dem Verdichter und der Brennstoffzelle angeordneten Druckspeicher.
- - A fuel supply system for supplying the fuel cell or the internal combustion engine with a gaseous fuel, comprising a fuel pressure accumulator for storing the fuel, a fuel supply path which connects the fuel pressure accumulator to the fuel cell or the internal combustion engine, and arranged in the fuel supply path expansion machine to relax the fuel and
- An air supply system for supplying the fuel cell or the internal combustion engine with air, comprising an air supply path, a compressor arranged in the air supply path for compressing the air, and a pressure accumulator arranged between the compressor and the fuel cell.
Dabei ist die im Brennstoffversorgungspfad angeordnete Expansionsmaschine kraftübertragend mit dem in dem Luftversorgungspfad angeordneten Verdichter zum Antrieb desselben verbunden. In this case, the expansion machine arranged in the fuel supply path is connected in a force-transmitting manner to the compressor arranged in the air supply path for driving the same.
Durch den Einsatz der Expansionsmaschine, die den Verdichter zur Kompression der der Brennstoffzelle bzw. dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Luft antreibt, wird ein Teil der Energie des Brennstoffs, genauer ein Teil der Enthalpie, in Bewegungsenergie umgesetzt und diese zur Verrichtung mechanischer Arbeit genutzt. Diese Arbeit wiederum wird im System zur Verdichtung der Versorgungsluft genutzt, welche in den Druckspeicher gefördert und in diesem bevorratet wird. Von diesem Druckspeicher wird die Brennstoffzelle bzw. der Verbrennungsmotor versorgt. Durch die Nutzung der Druckenergie des Brennstoffs wird der Systemwirkungsgrad erhöht. Durch den Druckspeicher kann der Luftbetriebsdruck unabhängig von einem aktuellen, betriebspunktabhängigen Brennstoffmassenstrom gesteuert oder geregelt werden, wodurch der Ausgleich von Lastschwankungen ermöglicht wird. Insbesondere bei schnellen Lastanstiegen an der Brennstoffzelle bzw. dem Verbrennungsmotor kann der erforderliche Betriebsdruck schnell durch den Druckspeicher dargestellt werden und das System somit dynamischer betrieben werden. Der Luftmassenstrom wird durch Zwischenspeicherung in dem Druckspeicher somit von dem Verdichterbetriebspunkt entkoppelt, so dass bei Anwendung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs eine gesteigerte Fahrperformance durch die unabhängig von dem Verdichterbetriebspunkt verfügbare Leistung erzielt wird.By using the expansion machine, which drives the compressor to compress the air supplied to the fuel cell or the internal combustion engine, a part of the energy of the fuel, more precisely a part of the enthalpy, is converted into kinetic energy and used for performing mechanical work. This work in turn is used in the system for compressing the supply air, which is conveyed into the accumulator and stored in this. From this accumulator, the fuel cell or the internal combustion engine is powered. By utilizing the pressure energy of the fuel, the system efficiency is increased. Through the accumulator, the air operating pressure can be controlled or regulated independently of a current operating point-dependent fuel mass flow, whereby the compensation of load fluctuations is made possible. In particular, with rapid increases in load on the fuel cell or the internal combustion engine, the required operating pressure can be quickly represented by the pressure accumulator and thus the system can be operated more dynamically. The air mass flow is thus decoupled from the compressor operating point by intermediate storage in the pressure accumulator, so that when used to drive a motor vehicle an increased driving performance is achieved by the power available independently of the compressor operating point.
Zudem ermöglicht die Erfindung eine Absenkung des Brennstoffverbrauchs. Durch die Massenträgheit des Verdichters muss bei Lastpunktänderungen des Systems das Verdichterlaufrad nämlich erst hochlaufen, was bis zu etwa einer Sekunde dauern kann („Turboloch”). In dieser Zeit kann das System keine erhöhte Leistung liefern. Der Luftpfad ist an dieser Stelle der trägste Pfad. Für einen schnellen Hochlauf wird eine hohe Antriebsleistung benötigt, zum Teil mehr als die doppelte Leistung als für den stationären Betrieb notwendig wäre. Dieser dynamische Anteil der Verdichterleistung wird durch die Erfindung verringert, da der Luftvorrat im Druckspeicher vorhanden ist. Da die Brennstoff-Turbinenleistung in der Regel kleiner ist als die erforderliche Verdichterleistung, muss der Verdichter im Stand der Technik zusätzlich elektrisch betrieben werden. Daher kann durch den Druckspeicher ein Teil der elektrischen Energie und damit auch Brennstoff eingespart werden.In addition, the invention allows a reduction in fuel consumption. Because of the mass inertia of the compressor, the compressor impeller must first start up when the load point of the system changes, which can take up to about one second ("turbo lag"). During this time, the system can not deliver increased performance. The air path is the laziest path at this point. For a fast run-up, a high drive power is required, in some cases more than twice the power as would be necessary for stationary operation. This dynamic proportion of the compressor power is reduced by the invention, since the air supply is present in the pressure accumulator. Since the fuel turbine power is usually smaller than the required compressor power, the compressor must be additionally electrically operated in the prior art. Therefore, a part of the electrical energy and thus also fuel can be saved by the pressure accumulator.
In bevorzugter Ausführung weist das Luftversorgungssystem ferner eine Bypassleitung auf, welche stromab des Verdichters und stromauf des Druckspeichers von dem Luftversorgungspfad abzweigt und stromab des Druckspeichers und stromauf der Brennstoffzelle bzw. des Verbrennungsmotors in den Luftversorgungspfad mündet. Die Bypassleitung ermöglicht somit eine Umgehung des Druckspeichers. Somit kann beispielsweise in Betriebspunkten niedriger Last der Verdichter die (entsprechend geringer komprimierte) Luft direkt in die Brennstoffzelle bzw. den Verbrennungsmotor fördern. Auch im Fall eines maximalen Füllzustands des Druckspeichers kann von der Bypassleitung Gebrauch gemacht werden. Vorzugsweise weist das Luftversorgungssystem ein Stellmittel auf, welches die Bypassleitung öffnet oder schließt und somit eine Steuerung des über die Bypassleitung geführten Anteils der geförderten Luft ermöglicht.In a preferred embodiment, the air supply system further comprises a bypass line, which branches off from the air supply path downstream of the compressor and upstream of the pressure accumulator and opens downstream of the pressure accumulator and upstream of the fuel cell or of the internal combustion engine in the air supply path. The bypass line thus allows bypassing the pressure accumulator. Thus, for example, at low load operating points, the compressor may deliver the (correspondingly less compressed) air directly into the fuel cell or engine. Even in the case of a maximum filling state of the accumulator can be made use of the bypass line. Preferably, the air supply system has an actuating means which opens or closes the bypass line and thus allows control of the guided over the bypass line portion of the delivered air.
In alternativer Ausgestaltung weist das Luftversorgungssystem ferner einen zwischen dem Verdichter und der Brennstoffzelle von dem Luftversorgungspfad abzweigenden Seitenarm auf, welcher den Luftversorgungspfad mit dem Druckspeicher verbindet. Hier ist vorzugsweise an der Abzweigungsstelle des Seitenarms von dem Luftversorgungspfad ein Stellmittel vorgesehen, beispielsweise ein 3-Wege-Ventil, welches den Druckspeicher wahlweise mit der Brennstoffzelle bzw. dem Verbrennungsmotor oder mit dem Verdichter verbindet oder den Verdichter unter Umgehung des Druckspeichers direkt mit der Brennstoffzelle bzw. dem Verbrennungsmotor verbindet.In an alternative embodiment, the air supply system further comprises a side arm branching off from the air supply path between the compressor and the fuel cell and connecting the air supply path to the pressure accumulator. Here, an adjusting means is preferably provided at the branch point of the side arm of the air supply path, for example a 3-way valve which connects the pressure accumulator selectively with the fuel cell or the internal combustion engine or with the compressor or the compressor, bypassing the pressure accumulator directly to the fuel cell or the internal combustion engine connects.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Betriebsmittelversorgungssystem eine Trenneinrichtung auf, welche eine Entkopplung der Expansionsmaschine und des Verdichters voneinander ermöglicht. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise eine Kupplung oder eine Leerlaufschaltung sein. Hierdurch wird ein Leerlauf der Expansionsmaschine ermöglicht, ohne dass der Verdichter durch diese angetrieben wird. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der Luftdruckspeicher einen maximalen Füllstand aufweist.According to an advantageous embodiment of the invention, the resource supply system on a separator, which allows decoupling of the expansion machine and the compressor from each other. The separator may be, for example, a clutch or an idle circuit. This allows idling of the expansion machine without the compressor being driven by it. This is useful, for example, if the air pressure accumulator has a maximum fill level.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird der Verdichter ausschließlich durch die Expansionsmaschine angetrieben, das heißt, es ist keine Hilfsantriebskomponente vorhanden. Hierdurch wird die Systemkomplexität und der Bauraumbedarf minimiert und ein zusätzlicher Leistungsbedarf für den Antrieb vermieden. Alternativ kann jedoch eine Hilfsantriebskomponente zum Antrieb des Luftverdichters vorgesehen sein, die allein oder zusammen mit der Expansionsmaschine den Verdichter antreibt. Als Hilfsantriebskomponente kann beispielsweise ein Elektromotor Anwendung finden.In a preferred embodiment of the invention, the compressor is driven exclusively by the expansion machine, that is, there is no auxiliary drive component present. As a result, the system complexity and space requirements is minimized and an additional power requirement for the drive is avoided. Alternatively, however, an auxiliary drive component for driving the air compressor may be provided, which drives the compressor alone or together with the expansion machine. As an auxiliary drive component, for example, an electric motor can be used.
Ferner ist ein Vorteil der Erfindung darin zu sehen, dass aufgrund der Verrichtung mechanischer Arbeit bei der Gasentspannung die Enthalpie des Gases abnimmt, die Entspannung also polytrop erfolgt, wodurch eine Abkühlung des Brennstoffs erfolgt. Auch diese Kälteenergie kann mit Vorteil auf verschiedene Weise genutzt werden.Further, an advantage of the invention is the fact that due to the performance of mechanical work in the gas relaxation, the enthalpy of the gas decreases, so the relaxation is polytropic, whereby a cooling of the fuel he follows. This cooling energy can be used with advantage in various ways.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Betriebsmittelversorgungssystem eingerichtet, die Expansionsmaschine mit einem Brennstoffdruck von zumindest 20 bar, insbesondere von zumindest 50 bar, vorzugsweise von zumindest 200 bar zu beaufschlagen (Eingangsdruck). Ganz besonders bevorzugt ist, die Expansionsmaschine mit dem vollen, füllstandsabhängigen Brennstoffdruck des Brennstoffdruckspeichers zu beaufschlagen. Dieser liegt bei aktuellen Wasserstofftanks bei etwa 700 bar, wobei auch höhere Drücke von 1000 bar oder mehr denkbar sind. Vorzugsweise erfolgt somit keinerlei Druckminderung bzw. Entspannung des Brennstoffs stromauf der Expansionsmaschine. Vorteil eines möglichst hohen Eingangsdrucks an der Expansionsmaschine ist, dass somit eine besonders große mechanische Leistung durch die Expansionsmaschine generiert wird. Die maximal erzeugbare Leistung hängt vom Wirkungsgrad der Expansionsmaschine ab.According to a preferred embodiment, the operating medium supply system is set up to pressurize the expansion machine with a fuel pressure of at least 20 bar, in particular of at least 50 bar, preferably of at least 200 bar (inlet pressure). It is particularly preferred to pressurize the expansion machine with the full, level-dependent fuel pressure of the fuel pressure accumulator. This is at current hydrogen tanks at about 700 bar, with higher pressures of 1000 bar or more are conceivable. Thus, there is preferably no pressure reduction or expansion of the fuel upstream of the expansion machine. Advantage of the highest possible input pressure to the expansion machine is that thus a particularly large mechanical power is generated by the expansion machine. The maximum output that can be generated depends on the efficiency of the expansion machine.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist die Expansionsmaschine ausgelegt, den Brennstoff polytrop, also unter Abnahme der Enthalpie und Zunahme der Entropie sowie unter Abkühlung des Brennstoffs zu entspannen. Die polytrope Verfahrensführung ermöglicht die Umwandlung der Enthalpie des Brennstoffs in mechanische Energie und die Nutzung des abgekühlten Brennstoffs zur Kühlung.In a preferred embodiment of the invention, the expansion machine is designed to relax the fuel polytropically, ie with a decrease in enthalpy and increase in entropy and cooling of the fuel. The polytropic process allows the conversion of the enthalpy of the fuel into mechanical energy and the use of the cooled fuel for cooling.
Die Expansionsmaschine umfasst vorzugsweise sämtliche Maschinentypen, die eine polytrope Entspannung von Gasen ermöglichen. Insbesondere ist die Expansionsmaschine eine Strömungsmaschine, vorzugsweise eine Turbomaschine (auch Turboexpander oder Turbine genannt), oder eine Kolbenexpansionsmaschine.The expansion machine preferably comprises all types of machines that allow polytropic expansion of gases. In particular, the expansion machine is a turbomachine, preferably a turbomachine (also called turboexpander or turbine), or a piston expansion machine.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Expansionsmaschine die Entspannung des Brennstoffs über eine möglichst große Druckdifferenz vornimmt, also auf einen Ausgangsdruck, der möglichst nahe an dem in der Brennstoffzelle bzw. in dem Verbrennungsmotor gewünschten Sollwert (also dem Betriebsdruck) liegt. Der Betriebsdruck des Brennstoffs von Brennstoffzellen liegt in einem Bereich von 1 bis 12 bar, typischerweise bei 1,5 bis 3 bar. Der Betriebsdruck von Wasserstoffverbrennungsmotoren liegt tendenziell etwas höher. Insbesondere liegt der Ausgangsdruck des Brennstoffs stromab der Turbine höchstens 20 bar, vorzugsweise höchstens 10 bar, besonders bevorzugt höchstens 5 bar, oberhalb des Betriebsdrucks der Brennstoffzelle bzw. des Verbrennungsmotors. Mit anderen Worten wird über die Expansionsmaschine praktisch der gesamte Druck des Brennstoffdruckspeichers abgebaut. Auf diese Weise kann eine besonders hohe Menge an mechanischer bzw. elektrischer Energie gewonnen werden und auch eine besonders starke Abkühlung des Gases erzielt werden. Die Druckdifferenz (Δp) über die Expansionsmaschine wird so groß wie möglich realisiert. Bevorzugte Druckdifferenzen über die Expansionsmaschine liegen bei mindestens 100 bar, insbesondere mindestens 200 bar, oder sogar bei 400 bar oder darüber. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die maximale Druckdifferenz von 698,5 bar genutzt.It is further preferred that the expansion engine undertakes the expansion of the fuel over the greatest possible pressure difference, that is, to an outlet pressure which is as close as possible to the desired value desired in the fuel cell or in the internal combustion engine (ie the operating pressure). The operating pressure of the fuel cell fuel is in a range of 1 to 12 bar, typically 1.5 to 3 bar. The operating pressure of hydrogen combustion engines tends to be slightly higher. In particular, the output pressure of the fuel downstream of the turbine is at most 20 bar, preferably at most 10 bar, particularly preferably at most 5 bar, above the operating pressure of the fuel cell or the internal combustion engine. In other words, virtually the entire pressure of the fuel pressure accumulator is reduced via the expansion engine. In this way, a particularly high amount of mechanical or electrical energy can be obtained and also a particularly strong cooling of the gas can be achieved. The pressure difference (Δp) via the expansion machine is realized as large as possible. Preferred pressure differences across the expansion machine are at least 100 bar, in particular at least 200 bar, or even at 400 bar or above. In a particularly preferred embodiment, the maximum pressure difference of 698.5 bar is used.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Brennstoff um Wasserstoff. Im Falle von Wasserstoff ist von Vorteil, dass dieser üblicherweise in Hochdruckspeichern, beispielsweise mit einem Druck von mindestens 200 bar, insbesondere mindestens 500 bar, vorzugsweise mindestens 700 bar (jeweils bei maximalem Füllstand des Speichers) vorliegt. Diese hohen Speicherdrücke erlauben eine besonders effektive Nutzung des energetischen Potentials im Sinne der Erfindung.Preferably, the fuel is hydrogen. In the case of hydrogen, it is advantageous that this is usually present in high-pressure reservoirs, for example with a pressure of at least 200 bar, in particular at least 500 bar, preferably at least 700 bar (in each case at the maximum fill level of the reservoir). These high storage pressures allow a particularly effective use of the energy potential in the context of the invention.
Die Erfindung betrifft ferner eine Brennstoffzellenanordnung, welche eine Brennstoffzelle sowie ein Betriebsmittelversorgungssystem zur Versorgung der Brennstoffzelle mit einem gasförmigen Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, sowie mit Luft gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.The invention further relates to a fuel cell assembly comprising a fuel cell and a resource supply system for supplying the fuel cell with a gaseous fuel, in particular hydrogen, and with air according to the present invention.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine Brennstoffzelle oder einen gasbetriebenen Verbrennungsmotor sowie das erfindungsgemäße Betriebsmittelversorgungssystem umfasst.Finally, the invention relates to a motor vehicle comprising a fuel cell or a gas-fueled internal combustion engine and the resource supply system according to the invention.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle
Im Betrieb der Brennstoffzelle
Die Brennstoffzellenanordnung
Das Brennstoffversorgungssystem
Das Brennstoffversorgungssystem
Das Betriebsmittelversorgungssystem
Ferner ist in
Obwohl die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit der Versorgung einer Brennstoffzelle mit Brennstoff dargestellt wurde, ist eine Anwendung des erfindungsgemäßen Versorgungssystems auch für gasbetriebene, insbesondere wasserstoffbetriebene Verbrennungsmotoren möglich.Although the invention has been described above in connection with the supply of a fuel cell with fuel, an application of the supply system according to the invention is also possible for gas-powered, in particular hydrogen-powered internal combustion engines.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- BrennstoffzellenanordnungA fuel cell assembly
- 1010
- Brennstoffzellefuel cell
- 1111
- Anodeneinganganode input
- 1212
- Anodenausganganode output
- 1313
- AnodenabgasleitungAnode exhaust gas line
- 1414
- Kathodeneingangcathode input
- 1515
- Kathodenausgangcathode output
- 1616
- KathodenabgasleitungCathode exhaust gas line
- 200200
- BetriebsmittelversorgungssystemWorking fluid supply system
- 2020
- BrennstoffversorgungssystemFuel supply system
- 2121
- BrennstoffversorgungspfadFuel supply path
- 2222
- Hochdruck-BrennstoffspeicherHigh-pressure fuel reservoir
- 2323
- Expansionsmaschine/TurbomaschineExpander / turbomachinery
- 2424
- Wellewave
- 2525
- Trenneinrichtung/KupplungSeparator / clutch
- 3030
- LuftversorgungssystemAir supply system
- 3131
- LuftversorgungspfadAir supply path
- 3232
- Verdichtercompressor
- 3333
- Druckspeicheraccumulator
- 3434
- DrucksteuereinrichtungPressure control device
- 3535
- DrucksteuereinrichtungPressure control device
- 3636
- Bypassleitungbypass line
- 3737
- Stellmittelactuating means
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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