WO2008037611A1 - Fuel cell cooling device - Google Patents

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WO2008037611A1 PCT/EP2007/059751 EP2007059751W WO2008037611A1 WO 2008037611 A1 WO2008037611 A1 WO 2008037611A1 EP 2007059751 W EP2007059751 W EP 2007059751W WO 2008037611 A1 WO2008037611 A1 WO 2008037611A1
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cooling device
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell cooling device and a method for its operation according to the preambles of claims 1 and 8.
  • an ion exchanger can, for. B. consist of mixed bed resins, which serve to absorb the dissolved in the coolant and their conductivity negatively affecting ions.
  • ion exchanger arranged in a parallel to a fuel cell bypass line.
  • the present invention has for its object to improve a fuel cell cooling device according to the introductory nature.
  • the present invention relates to a fuel cell cooling apparatus comprising a first, connected to the fuel cell coolant circuit and an ion exchanger. It is characterized by the fact that a separate coolant circuit is provided for the ion exchanger.
  • the ion exchanger can be operated in a particularly advantageous manner independently of a volume flow or a flow rate through the fuel cell. This means that even in the non-active operating state of the cooling circuit for the fuel cell is a flow of the cooling medium for the regulation of their z. B. by a Leitwertsensor detected conductance possible.
  • the separate coolant circuit is designed for the ion exchanger between the pressure and the suction side of a coolant pump.
  • the coolant pump can simultaneously supply two otherwise separate cooling circuits.
  • the first cooling circuit would be z. B. supplying the fuel cell, and the second of the separate, the ion exchanger supplying.
  • a throttle valve is recommended.
  • an integrated fixed throttle which is optionally selected in coordination with the flow resistance through the ion exchanger so that even in partial load operation of thedemit- tel pump results in a minimally provided coolant flow. It is also conceivable, however, to use a throttle that can be influenced in its cross-section, in order, for. B. to be able to make changes in the flow rate for the ion exchanger.
  • a proportional and / or check valve in the first cooling circuit can be dispensed with a arranged in the prior art before the ion exchanger control valve in such a wiring, with two supplied by a coolant pump coolant circuits in an advantageous manner.
  • a proportional valve is used with additional blocking function.
  • the proportional valve By the proportional valve, the coolant flow through a cooler or a parallel thereto bypass line for coolant exchange through the fuel cell is possible. By shutting off the line supplying this valve the coolant flow through the fuel cell can be completely prevented. The coolant flow then flows only through the ion exchanger cooling circuit.
  • a particularly elegant solution for this purpose is the above-mentioned use of a proportional valve with integrated Vollabsperrfunktion.
  • the ion exchanger can continue to be flowed through by the coolant for adjusting its conductivity with one and the same pump.
  • Such a control of the coolant flow through the first cooling circuit can for example be based on a temperature sensor, which passes on a corresponding signal to a control unit, so that during operating phases in which no cooling of the fuel cell is required, no heat leakage from the fuel cell by the therein Coolant due to the fully blocked drain line takes place.
  • the control unit can activate the coolant pump when the conductivity sensor indicates accordingly, in order to reduce the conductivity of the coolant due to the flow through the ion exchanger.
  • the control unit may also include a control and / or regulating model.
  • the present invention further includes a corresponding method of operating the same.
  • Fig. 2 is a flowchart for a control and / or control module.
  • Fig. 1 shows a fuel cell cooling device 1 with a with the - A -
  • Fuel cell 2 connected coolant circuit 6 and a ion exchanger 16, which is arranged in a separate coolant circuit 13.
  • the first coolant circuit 6 leads through a cooling channel 5 of the fuel cell 2 via lines 9 to 12 and via an intermediate cooler 7 and a coolant pump 15, the coolant for heat removal from the fuel cell 2 in a circle.
  • a separate cooling circuit 13 for the ion exchanger 16 is provided by way of example as a particularly preferred possible embodiment in the schematic representation of FIG.
  • the ion exchanger 16 is in a particularly advantageous manner between the pressure and the suction side of the coolant pump 15. This can thus both act on the first coolant circuit 6 and due to the circulation of the cooling medium dissipate heat from the fuel cell and ensure the coolant flow through the ion exchanger 16.
  • a fluid exchange can take place through the ion exchanger 16.
  • a throttle valve 21 which z. B. is arranged at the entrance of the ion exchanger 16 and according to its flow resistance can ensure a minimum flow throughput even at a reduced pressure difference across the coolant pump.
  • z. B. but also a coolant pressure reduction in this second, separate coolant circuit present by a partial or complete opening of the first coolant circuit, so that there are other flow conditions.
  • the determination of the flow resistance through the throttle valve 21 should thus be determined in an advantageous manner, taking into account the two pressure limits, maximum flow through the first cooling circuit or no flow through this cooling circuit.
  • At least one temperature sensor 23 or 25 is provided.
  • the temperature sensor 25 detects the output temperature of the fuel cell and the temperature sensor 22 detects the input temperature.
  • To monitor the pressure ratio in the fuel cell or in the cooling channel 5 may additionally z. B. a pressure sensor 23 may be provided.
  • a conductivity sensor 24 is provided for monitoring the electrical conductivity of the coolant and is preferably arranged on the output side of the coolant pump 15. As a result, the conductance can be checked directly before entry into the fuel cell and, if appropriate, a reduction can be initiated by activation of the ion exchanger cooling circuit 13.
  • a control unit 26 For the evaluation of these sensor signals and for controlling the coolant pump 15 of the proportional and / or shut-off valve 14 and optionally for controlling a fan motor of the radiator 7, a control unit 26 is provided in the following. This may preferably include a control and / or regulating module 27 for controlling one or more operating phases or units of the fuel cell cooling device. For example, only the two lines 28 and 29 are shown as corresponding connections to the valve 14 and the coolant pump 15 for this purpose. The illustration of corresponding lines for the sensors has been omitted here for reasons of clarity.
  • a safety device in the form of a pressure relief valve 31 supplements the expansion tank 20 shown by way of example.
  • Fig. 2 shows a query rule for controlling various operating conditions and units of the fuel cell cooling device, the z.
  • a tax and / or control module 27 can be processed in the control unit 26.

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Abstract

The present invention relates to a fuel cell cooling device (1), comprising a first coolant circuit (6) connected to the fuel cell (2), and an ion exchanger (16). It is characterized in that a separate coolant circuit (13) is provided for the ion exchanger (16). The invention further relates to a method for operating a fuel cell cooling device.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Brennstoffzellen- KühlvorrichtungFuel cell cooling device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzellen-Kühlvorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Betrieb nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.The present invention relates to a fuel cell cooling device and a method for its operation according to the preambles of claims 1 and 8.
Stand der TechnikState of the art
Für die Einregelung der Betriebstemperatur von Brennstoffzellen ist die Ausbildung eines entsprechenden Kühlkreislaufes bekannt. Abhängig von der Art und vom Aufbau der betreffenden Brennstoffzelle sind zum Teil Kühlmittel für die Abfuhr der Wärme erforderlich, die eine ganz geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, z. B. von unter 5μS/cm, um eine Verminderung der elektrischen Leistungsabgabe oder Schäden an der Brennstoffzelle, wie z. B. einen Kurzschluss, zu verhindern. Als mögliche Brennstoffzellen seien Nieder- und Mitteltemperaturbrennstoffzellen auf der Basis einer Polymer- Elektrolytmembran genannt.For the adjustment of the operating temperature of fuel cells, the formation of a corresponding cooling circuit is known. Depending on the type and structure of the fuel cell in question, some of the cooling means for the removal of heat are required, which have a very low electrical conductivity, z. B. of less than 5μS / cm, to reduce the electrical power output or damage to the fuel cell, such. As a short circuit to prevent. Possible fuel cells are low and medium temperature fuel cells based on a polymer electrolyte membrane.
Um sicherzustellen, dass der Leitwert des Kühlmittels einen bestimmten, höchstzu- lässigen Leitwert nicht übersteigt, ist die Verwendung eines lonentauschers bekannt. Ein solcher lonentauscher kann z. B. aus Mischbettharze bestehen, die zur Aufnahme der im Kühlmittel gelösten und deren Leitfähigkeit negativ beeinflussenden Ionen dienen. In der US 2002/0076591 Al ist z. B. ein solcher lonentauscher in einer parallel zu einer Brennstoffzelle liegenden Bypassleitung angeordnet.To ensure that the conductance of the coolant does not exceed a certain, highest permissible conductance, the use of an ion exchanger is known. Such an ion exchanger can, for. B. consist of mixed bed resins, which serve to absorb the dissolved in the coolant and their conductivity negatively affecting ions. In US 2002/0076591 Al is z. B. such ion exchanger arranged in a parallel to a fuel cell bypass line.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung entsprechend der einleitend dargelegten Art zu verbessern.The present invention has for its object to improve a fuel cell cooling device according to the introductory nature.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8. In den Unteransprüchen werden zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen angegeben. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung, umfassend einen ersten, mit der Brennstoffzelle verbundenen Kühlmittelkreislauf und einen lonentauscher. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass ein separater Kühlmittelkreislauf für den lonentauscher vorgesehen ist.The solution of this object is achieved by the features of claims 1 and 8. In the dependent claims expedient and advantageous developments are given. Accordingly, the present invention relates to a fuel cell cooling apparatus comprising a first, connected to the fuel cell coolant circuit and an ion exchanger. It is characterized by the fact that a separate coolant circuit is provided for the ion exchanger.
Mit einem solchen separaten Kühlmittelkreislauf kann der lonentauscher in besonders vorteilhafter Weise unabhängig von einem Volumenstrom bzw. einer Durchflussmenge durch die Brennstoffzelle betrieben werden. Das heißt, auch im nicht ak- tiven Betriebszustand des Kühlkreislaufs für die Brennstoffzelle ist ein Durchfluss des Kühlmediums zur Einregelung ihres z. B. durch einen Leitwertsensor erfassten Leitwertes möglich.With such a separate coolant circuit, the ion exchanger can be operated in a particularly advantageous manner independently of a volume flow or a flow rate through the fuel cell. This means that even in the non-active operating state of the cooling circuit for the fuel cell is a flow of the cooling medium for the regulation of their z. B. by a Leitwertsensor detected conductance possible.
Als besonders vorteilhaft wird es hierbei angesehen, wenn der separate Kühlmittel- kreislauf für den lonentauscher zwischen der Druck- und der Saugseite einer Kühlmittelpumpe ausgebildet ist. Damit kann die Kühlmittelpumpe gleichzeitig zwei ansonsten voneinander getrennte Kühlkreisläufe versorgen. Der erste Kühlkreislauf wäre hierbei z. B. der die Brennstoffzelle versorgende, und der zweite der separate, den lonentauscher versorgende.It is considered to be particularly advantageous if the separate coolant circuit is designed for the ion exchanger between the pressure and the suction side of a coolant pump. Thus, the coolant pump can simultaneously supply two otherwise separate cooling circuits. The first cooling circuit would be z. B. supplying the fuel cell, and the second of the separate, the ion exchanger supplying.
Zur Einstellung des Kühlmitteldurchsatzes durch den lonentauscher wird das Vorsehen eines Drosselventils empfohlen. Als bevorzugt eignet sich hierfür eine integrierte Festdrossel, die gegebenenfalls in Abstimmung mit dem Durchflusswiderstand durch den lonentauscher so ausgewählt wird, dass sich auch im Teillastbetrieb der Kühlmit- telpumpe ein minimal vorgesehener Kühlmitteldurchfluss ergibt. Denkbar ist aber auch die Verwendung einer in ihrem Querschnitt beeinflussbaren Drossel, um z. B. Änderungen am Durchsatzvolumen für den lonentauscher vornehmen zu können.To adjust the coolant flow rate through the ion exchanger, the provision of a throttle valve is recommended. As preferred for this purpose, an integrated fixed throttle, which is optionally selected in coordination with the flow resistance through the ion exchanger so that even in partial load operation of the Kühlmit- tel pump results in a minimally provided coolant flow. It is also conceivable, however, to use a throttle that can be influenced in its cross-section, in order, for. B. to be able to make changes in the flow rate for the ion exchanger.
Insbesondere in Kombination mit einem Proportional- und/oder Sperrventil im ersten Kühlkreislauf kann bei einer derartigen Leitungsführung, mit zwei durch eine Kühlmittelpumpe versorgten Kühlmittelkreisläufen, auf ein im Stand der Technik vor dem lonentauscher angeordnetes Regelventil in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Als insbesondere vorteilhaft wird es hierbei angesehen, wenn hierzu ein Proportionalventil mit zusätzlicher Sperrfunktion verwendet wird.In particular, in combination with a proportional and / or check valve in the first cooling circuit can be dispensed with a arranged in the prior art before the ion exchanger control valve in such a wiring, with two supplied by a coolant pump coolant circuits in an advantageous manner. As particularly advantageous, it is considered here, if for this purpose a proportional valve is used with additional blocking function.
Durch das Proportionalventil ist die Kühlmittelführung über einen Kühler bzw. eine parallel dazu verlaufende Bypassleitung zum Kühlmittelaustausch durch die Brennstoffzelle möglich. Durch eine Absperrung der dieses Ventil versorgenden Leitung kann der Kühlmitteldurchfluss durch die Brennstoffzelle völlig unterbunden werden. Der Kühlmittelstrom fließt dann nur mehr durch den lonentauscher- Kühlkreislauf. Als besonders elegante Lösung empfiehlt sich hierzu die oben erwähnte Verwendung eines Proportionalventils mit integrierter Vollabsperrfunktion.By the proportional valve, the coolant flow through a cooler or a parallel thereto bypass line for coolant exchange through the fuel cell is possible. By shutting off the line supplying this valve the coolant flow through the fuel cell can be completely prevented. The coolant flow then flows only through the ion exchanger cooling circuit. A particularly elegant solution for this purpose is the above-mentioned use of a proportional valve with integrated Vollabsperrfunktion.
In besonders vorteilhafter Weise kann somit trotz einer Vollabsperrung des durch die Brennstoffzelle verlaufenden ersten Kühlkreislaufs, aufgrund des separaten, zweiten Kühlmittelkreislaufs für den lonentauscher, mit ein und derselben Pumpe der lonentauscher weiterhin von dem Kühlmittel für die Einstellung ihrer Leitfähigkeit durch- flössen werden.In a particularly advantageous manner, despite full shut-off of the first cooling circuit running through the fuel cell, due to the separate, second coolant circuit for the ion exchanger, the ion exchanger can continue to be flowed through by the coolant for adjusting its conductivity with one and the same pump.
Eine solche Kontrolle des Kühlmittelflusses durch den ersten Kühlkreislauf kann zum Beispiel anhand eines Temperatursensors erfolgen, der ein entsprechendes Signal an eine Kontrolleinheit weitergibt, so dass während Betriebsphasen, in denen keine Kühlung der Brennstoffzelle erforderlich ist, auch kein Wärmeaustrag aus der Brennstoffzelle durch die darin befindliche Kühlflüssigkeit aufgrund der vollgesperrten Abflussleitung stattfindet. Unabhängig davon kann aber die Kontrolleinheit bei einer entsprechenden Meldung durch den Leitfähigkeitssensor die Kühlmittelpumpe aktivieren, um aufgrund des Durchflusses durch den lonentauscher die Leitfähigkeit des Kühlmittels zu reduzieren. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Kontrolleinheit auch ein Steuer- und/der Regelmodel umfassen.Such a control of the coolant flow through the first cooling circuit can for example be based on a temperature sensor, which passes on a corresponding signal to a control unit, so that during operating phases in which no cooling of the fuel cell is required, no heat leakage from the fuel cell by the therein Coolant due to the fully blocked drain line takes place. Irrespective of this, however, the control unit can activate the coolant pump when the conductivity sensor indicates accordingly, in order to reduce the conductivity of the coolant due to the flow through the ion exchanger. In a further possible embodiment, the control unit may also include a control and / or regulating model.
Neben der oben beschriebenen Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung umfasst die vorliegende Erfindung im Weiteren ein entsprechendes Verfahren zu deren Betrieb.In addition to the above-described fuel cell cooling apparatus, the present invention further includes a corresponding method of operating the same.
Ausführungsbeispielembodiment
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 beispielhaft eine schematische Anordnung einer Brennstoffzellen-1 shows by way of example a schematic arrangement of a fuel cell
Kühlvorrichtung undCooling device and
Fig. 2 ein Flussschema für ein Steuer- und/oder Regelmodul.Fig. 2 is a flowchart for a control and / or control module.
Im Detail zeigt die Fig. 1 eine Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung 1 mit einem mit der - A -In detail, Fig. 1 shows a fuel cell cooling device 1 with a with the - A -
Brennstoffzelle 2 verbundenen Kühlmittelkreislauf 6 und einen lonentauscher 16, welcher in einem separaten Kühlmittelkreislauf 13 angeordnet ist.Fuel cell 2 connected coolant circuit 6 and a ion exchanger 16, which is arranged in a separate coolant circuit 13.
Der erste Kühlmittelkreislauf 6 führt durch einen Kühlkanal 5 der Brennstoffzelle 2 über Leitungen 9 bis 12 und über einen dazwischenliegenden Kühler 7 und eine Kühlmittelpumpe 15 das Kühlmittel zum Wärmeaustrag aus der Brennstoffzelle 2 im Kreis. Für den lonenentzug aus dem Kühlmittel, zum Zwecke der Reduzierung der elektrischen Leitfähigkeit des Kühlmittels, ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1 beispielhaft als eine besonders bevorzugte mögliche Ausführungsform ein se- parater Kühlkreislauf 13 für den lonentauscher 16 vorgesehen.The first coolant circuit 6 leads through a cooling channel 5 of the fuel cell 2 via lines 9 to 12 and via an intermediate cooler 7 and a coolant pump 15, the coolant for heat removal from the fuel cell 2 in a circle. For the extraction of ions from the coolant, for the purpose of reducing the electrical conductivity of the coolant, a separate cooling circuit 13 for the ion exchanger 16 is provided by way of example as a particularly preferred possible embodiment in the schematic representation of FIG.
Dieser führt, ausgehend vom Auslass der Kühlmittelpumpe 15 über die Leitungen 17 bis 19 zum lonentauscher und einem ebenfalls beispielhaft hier dargestellten Ausgleichsbehälter 20 wieder zum Eingang der Kühlmittelpumpe zurück. Dadurch liegt der lonentauscher 16 in besonders vorteilhafter Weise zwischen der Druck- und der Saugseite der Kühlmittelpumpe 15. Diese kann somit sowohl den ersten Kühlmittelkreislauf 6 beaufschlagen und aufgrund der Umwälzung des Kühlmediums Wärme aus der Brennstoffzelle auszutragen als auch den Kühlmitteldurchfluss durch den lonentauscher 16 gewährleisten.This leads, starting from the outlet of the coolant pump 15 via the lines 17 to 19 for ion exchanger and a likewise exemplary illustrated here reservoir 20 back to the input of the coolant pump. Thus, the ion exchanger 16 is in a particularly advantageous manner between the pressure and the suction side of the coolant pump 15. This can thus both act on the first coolant circuit 6 and due to the circulation of the cooling medium dissipate heat from the fuel cell and ensure the coolant flow through the ion exchanger 16.
Somit kann auch unabhängig von der Umwälzung in dem ersten Kühlmittelkreislauf 6 ein Fluidaustausch durch den lonentauscher 16 erfolgen. Vorzugsweise kontrolliert durch ein Drosselventil 21, welches z. B. am Eingang des lonentauschers 16 angeordnet ist und entsprechend seines Durchflusswiderstandes einen minimalen Strö- mungsdurchsatz auch bei reduzierter Druckdifferenz über die Kühlmittelpumpe gewährleisten kann.Thus, independently of the circulation in the first coolant circuit 6, a fluid exchange can take place through the ion exchanger 16. Preferably controlled by a throttle valve 21, which z. B. is arranged at the entrance of the ion exchanger 16 and according to its flow resistance can ensure a minimum flow throughput even at a reduced pressure difference across the coolant pump.
Demgegenüber kann z. B. aber auch eine Kühlmitteldruckreduzierung in diesem zweiten, separaten Kühlmittelkreislauf durch eine teilweise oder vollständige Öffnung des ersten Kühlmittelkreislaufes vorliegen, so dass sich andere Strömungsverhältnisse ergeben. Die Festlegung des Durchflusswiderstandes durch das Drosselventil 21 sollte somit in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung der beiden Druckgrenzwerte, maximaler Durchfluss durch den ersten Kühlkreislauf bzw. kein Durchfluss durch diesen Kühlkreislauf, festgelegt sein.In contrast, z. B. but also a coolant pressure reduction in this second, separate coolant circuit present by a partial or complete opening of the first coolant circuit, so that there are other flow conditions. The determination of the flow resistance through the throttle valve 21 should thus be determined in an advantageous manner, taking into account the two pressure limits, maximum flow through the first cooling circuit or no flow through this cooling circuit.
Die Einflussnahme auf den Durchfluss des Kühlmittels durch den ersten Kühlmittelkreislauf 6 erfolgt daher lediglich entsprechend der Einstellung eines Proportional- und/oder Sperrventils 14. Ein weiteres Ventil ist nicht erforderlich. Dieses Ventil 14 ist über die Leitung 9 mit dem Auslass des Brennstoffzellen- Kühlkanals 5 verbunden und über die Leitung 10 mit dem Kühler 7. Um den Kühler 7 im benötigten Betriebszustand funktionsmäßig aus dem Kreislauf ausblenden zu können, führt eine By- passleitung 8 an ihm vorbei zurück zur Kühlmittel pumpe 15.The influence on the flow of the coolant through the first coolant circuit 6 therefore takes place only in accordance with the setting of a proportional and / or check valve 14. A further valve is not required. This valve 14 is Connected via the line 9 to the outlet of the fuel cell cooling channel 5 and via the line 10 to the radiator 7. In order to be able to hide the radiator 7 functionally in the required operating state from the circuit, a bypass line 8 past him back to the coolant pump 15.
Zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur im Kühlkreislauf 1 ist wenigstens ein Temperatursensor 23 oder 25 vorgesehen. Der Temperatursensor 25 erfasst die Ausgangstemperatur der Brennstoffzelle und der Temperatursensor 22 die Eingangstemperatur. Zur Überwachung des Druckverhältnisses in der Brennstoffzelle bzw. in deren Kühlkanal 5 kann zusätzlich z. B. ein Drucksensor 23 vorgesehen sein.For detecting the coolant temperature in the cooling circuit 1, at least one temperature sensor 23 or 25 is provided. The temperature sensor 25 detects the output temperature of the fuel cell and the temperature sensor 22 detects the input temperature. To monitor the pressure ratio in the fuel cell or in the cooling channel 5 may additionally z. B. a pressure sensor 23 may be provided.
Ein Leitwertsensor 24 ist zur Überwachung der elektrischen Leitfähigkeit des Kühlmittels vorgesehen und vorzugsweise ausgangsseitig an der Kühlmittelpumpe 15 angeordnet. Dadurch kann der Leitwert direkt vor Eintritt in die Brennstoffzelle ge- prüft werden und gegebenenfalls eine Reduzierung durch Aktivierung des lonentau- scher- Kühlkreislaufs 13 veranlasst werden.A conductivity sensor 24 is provided for monitoring the electrical conductivity of the coolant and is preferably arranged on the output side of the coolant pump 15. As a result, the conductance can be checked directly before entry into the fuel cell and, if appropriate, a reduction can be initiated by activation of the ion exchanger cooling circuit 13.
Zur Auswertung dieser Sensorsignale und zur Ansteuerung der Kühlmittelpumpe 15 des Proportional- und/oder Absperrventils 14 sowie gegebenenfalls zur Steuerung eines Lüftermotors des Kühlers 7 ist im Weiteren eine Kontrolleinheit 26 vorgesehen. Diese kann vorzugsweise ein Steuer- und/oder Regelmodul 27 zur Kontrolle einzelner oder mehrerer Betriebsphasen oder Einheiten der Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung umfassen. Lediglich beispielhaft sind hierzu die beiden Leitungen 28 und 29 als entsprechende Anschlüsse zum Ventil 14 bzw. zur Kühlmittelpumpe 15 dargestellt. Auf die Darstellung entsprechender Leitungen für die Sensoren wurde hier aus Übersichtsgründen verzichtet.For the evaluation of these sensor signals and for controlling the coolant pump 15 of the proportional and / or shut-off valve 14 and optionally for controlling a fan motor of the radiator 7, a control unit 26 is provided in the following. This may preferably include a control and / or regulating module 27 for controlling one or more operating phases or units of the fuel cell cooling device. For example, only the two lines 28 and 29 are shown as corresponding connections to the valve 14 and the coolant pump 15 for this purpose. The illustration of corresponding lines for the sensors has been omitted here for reasons of clarity.
Der Vollständigkeit halber wird noch auf die Entlüftungsleitung 30 zwischen dem Kühler 7 und dem Ausgleichsgefäß 20 verwiesen. Eine Sicherheitseinrichtung in der Form eines Überdruckventils 31 ergänzt den beispielhaft dargestellten Ausgleichsbehälter 20.For completeness, reference is still made to the vent line 30 between the radiator 7 and the surge tank 20. A safety device in the form of a pressure relief valve 31 supplements the expansion tank 20 shown by way of example.
Eine Beeinflussung der Leitfähigkeit des Kühlmittels ist somit jederzeit möglich, auch bei abgeschaltetem ersten Kühlkreislauf 6 aufgrund des separaten Kühlkreislaufs 13 für den lonentauscher 16.An influence on the conductivity of the coolant is thus possible at any time, even when the first cooling circuit 6 is switched off due to the separate cooling circuit 13 for the ion exchanger 16.
Die Fig. 2 zeigt eine Abfragevorschrift zur Kontrolle verschiedener Betriebszustände und Einheiten der Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung, die z. B. durch ein Steuer- und/oder Regelmodul 27 in der Kontrolleinheit 26 abgearbeitet werden kann. Fig. 2 shows a query rule for controlling various operating conditions and units of the fuel cell cooling device, the z. By a tax and / or control module 27 can be processed in the control unit 26.

Claims

Ansprüche claims
1. Brennstoffzellen-Kühlvorrichtung (1), umfassend einen ersten, mit der Brennstoffzelle (2) verbundenen Kühlmittelkreislauf (6) und einen lonentauscher (16), dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Kühlmittelkreislauf (13) für den lo- nentauscher (16) vorgesehen ist.Characterized in that a separate coolant circuit (13) for the ion exchanger (16) provided is.
2. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der separate Kühlmittelkreislauf (13) für den lonentauscher (16) zwischen der Druck- und der Saugseite einer Kühlmittelpumpe (15) vorgesehen ist.2. Fuel cell cooling device according to claim 1, characterized in that the separate coolant circuit (13) for the ion exchanger (16) between the pressure and the suction side of a coolant pump (15) is provided.
3. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am lonentauscher (16) ein Drosselventil (21) vorgesehen ist.3. Fuel cell cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the ion exchanger (16), a throttle valve (21) is provided.
4. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Proportional- und/oder Sperrventil (14) im ersten Kühlkreislauf (6) vorgesehen ist.4. Fuel cell cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that a proportional and / or check valve (14) in the first cooling circuit (6) is provided.
5. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (22) vorgesehen ist.5. Fuel cell cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature sensor (22) is provided.
6. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit (26) vorgesehen ist.6. Fuel cell cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit (26) is provided.
7. Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (26) ein Steuer- und/oder Regelmodul (27) umfasst.7. Fuel cell cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (26) comprises a control and / or regulating module (27).
8. Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellen- Kühlvorrichtung (1), umfassend einen ersten Kühlmittelkreislauf (6) und einen lonentauscher (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch den lonentauscher (16) über einen separaten Kühlmittelkreislauf (13) geführt wird. 8. A method for operating a fuel cell cooling device (1), comprising a first coolant circuit (6) and an ion exchanger (16), characterized in that the coolant through the ion exchanger (16) via a separate coolant circuit (13) is guided.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Durchsatz des Kühlmittelmittels durch den lonentauscher (16) über ein im ersten Kühlkreislauf (6) vorgesehenes Proportional- und/oder Sperrventil (14) kontrolliert wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the flow rate of the coolant through the ion exchanger (16) via a in the first cooling circuit (6) provided for proportional and / or check valve (14) is controlled.
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