[go: up one dir, main page]

WO2025032105A1 - Vorrichtung für die versorgung einer brennstoffzelle mit einem gas - Google Patents

Vorrichtung für die versorgung einer brennstoffzelle mit einem gas Download PDF

Info

Publication number
WO2025032105A1
WO2025032105A1 PCT/EP2024/072294 EP2024072294W WO2025032105A1 WO 2025032105 A1 WO2025032105 A1 WO 2025032105A1 EP 2024072294 W EP2024072294 W EP 2024072294W WO 2025032105 A1 WO2025032105 A1 WO 2025032105A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cavity
fuel cell
gas
shaft
exhaust gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/072294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Harr
Philipp Hausmann
Benjamin Pieck
Matthias Feuerbach
Original Assignee
Cellcentric Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102023132836.0A external-priority patent/DE102023132836A1/de
Application filed by Cellcentric Gmbh & Co. Kg filed Critical Cellcentric Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2025032105A1 publication Critical patent/WO2025032105A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/053—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/60—Shafts
    • F05D2240/61—Hollow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying a fuel cell with gas, a fuel cell system and an electrically driven system.
  • Energy conversion systems are known in which electrical energy can be generated through an electrochemical reaction using an oxidizing agent and a fuel. These systems include fuel cell systems.
  • a fuel cell system can be used, for example, to generate electrical energy to operate an electric motor for an electrically powered vehicle.
  • the fuel cell system can have a fuel cell stack with a large number of fuel cells arranged next to one another.
  • an electrolyte layer in particular a proton-conducting polymer electrolyte membrane, is arranged between two electrodes, a cathode and an anode.
  • electrical energy can be generated by a reaction of a fuel with an oxidizing agent, in particular oxygen.
  • ambient air can first be sucked in using a compressor, which can have an electric motor. This ambient air is then compressed by the air compressor and fed to a cathode of the fuel cell. An exhaust gas is then expanded from the cathode, which cools the exhaust gas. During operation, the electric motor heats up, which makes cooling necessary.
  • Separate cooling devices can be provided for this, for example fans, with which air is sucked in from outside the electric motor and used to cool the electric motor.
  • Cooling systems are also known in which a shaft of the electric motor is cooled directly with a cooling medium.
  • the cooling medium can also be passed directly through the hollow shaft for cooling.
  • a separate cooling circuit is provided in which the cooling medium flows past or through the shaft by means of a pump.
  • the present invention is based on the object of providing a device which enables efficient cooling of an electric motor of a compressor.
  • a first aspect of the solution relates to a device for supplying a fuel cell with a gas, comprising: (i) a compression device, in particular a compressor, which is designed to suck in the gas, in particular air, to compress it and to supply it to a cathode of the fuel cell; (ii) an expansion device, in particular a gas turbine, which is designed to expand an exhaust gas from the cathode; (iii) the compression device having an electric motor with a shaft rotatable about its longitudinal axis, the shaft having a cavity along the longitudinal axis; (iv) a pumping device which is designed to pump a portion of the expanded exhaust gas through the cavity of the shaft in the direction of the compression device.
  • a compression device in particular a compressor, which is designed to suck in the gas, in particular air, to compress it and to supply it to a cathode of the fuel cell
  • an expansion device in particular a gas turbine, which is designed to expand an exhaust gas from the cathode
  • a condition A or B is satisfied by one of the following conditions: A is true (or present) and B is false (or absent), A is false (or absent) and B is true (or exists), and both A and B are true (or exists).
  • the term “configured” or “set up” to perform a specific function (and respective variations thereof) as used here is to be understood as meaning that the corresponding device is already in a design or setting in which it can perform the function or it is at least adjustable - i.e. configurable - so that it can perform the function after the corresponding setting.
  • the configuration can be carried out, for example, by setting parameters of a process sequence or switches or similar to activate or deactivate functionalities or settings.
  • the device can have several predetermined configurations or operating modes, so that configuration can be carried out by selecting one of these configurations or operating modes.
  • fuel cell refers in particular to a device in which chemical energy is converted directly into electrical energy by an electrochemical reaction of a fuel with an oxidizing agent.
  • an electrolyte layer can be provided in the fuel cell between two layers designed as electrodes.
  • the electrolyte layer is designed, for example, as a polymer electrolyte membrane (PEM), which must be moist during operation in order to be able to conduct protons.
  • a fuel for example hydrogen, is dissociated at an electrode provided as the anode.
  • the protons produced can diffuse through the membrane to the electrode used as the cathode, where they react with an oxygen atom of the oxidizing agent reduced by the cathode, forming water (formally: 2 H+ + 02- H2O).
  • the term "Archimedean screw” or “screw pump” as used here refers in particular to a screw arrangement that has an elongated body around which spiral blades extend, forming a cylinder as an enveloping shape.
  • the screw arrangement is arranged in a cylindrical cavity, chambers are formed between the spiral blades and an inner wall of the cavity, so that a medium located in the chambers can be conveyed along this longitudinal axis by a rotational movement of the screw arrangement about its longitudinal axis.
  • compression device or “compressor” as used here refers in particular to a device for compressing a fluid, in particular a gas, in particular air. By compressing the gas, the pressure of the gas and its temperature are increased.
  • the compressor can be designed as a turbo compressor, in particular as a radial or axial compressor.
  • the gas to be compressed flows through the compressor in a direction parallel to the axis of the compressor.
  • the gas flows axially into an impeller of a compressor stage and is then deflected radially outwards.
  • expansion device refers in particular to a device by means of which a gas can be expanded, whereby the volume of the gas increases, the pressure of the gas decreases and the temperature of the gas is thereby reduced.
  • a device can in particular be designed as a gas turbine.
  • gas turbine has turbine blades that can rotate around a shaft. A gas that flows around these turbine blades releases heat energy to these turbine blades, whereby the shaft can be set in rotation and the gas cools down.
  • jet pump or “jet pump” as used here refers in particular to a pump in which a propellant medium is used to generate a pumping effect for a suction medium.
  • the propellant medium emerges from a propellant nozzle at high speed. This creates a static Pressure drop, resulting in a negative pressure. This negative pressure allows the suction medium to be sucked in and transported.
  • the device according to the first aspect makes it possible to use a portion of the exhaust gas expanded by the expansion device, which has been cooled by the expansion, for cooling the electric motor.
  • This portion of the exhaust gas is pumped by means of a pumping device through a cavity in the shaft of the electric motor in the direction of the compression device.
  • NeFe magnets neodymium-iron-boron magnets
  • SmCo samarian cobalt magnets
  • the pumping device has an Archimedean screw that is arranged in the cavity such that when the rotatable shaft is rotated, the Archimedean screw rotates, whereby the expanded exhaust gas can be pumped through the cavity in the direction of the compression device.
  • the rotation of the shaft can advantageously be used to rotate the Archimedean screw.
  • cooling of the motor can be initiated by the rotation of the motor and thus of the shaft.
  • the pumping device comprises a jet pump
  • the device comprises a first connecting line through which a portion of the gas compressed by the compression device can be supplied to the jet pump.
  • the compressed gas from the compression device can act as a driving medium for the jet pump, whereby the expanded exhaust gas can be sucked in and pumped into the cavity.
  • cooling can be carried out effectively and with improved efficiency.
  • the device has a heat pipe, in particular a so-called heat pipe, which is arranged in the cavity of the rotatable shaft.
  • the heat pipe can be used to improve cooling of the shaft and thus of the electric motor. Furthermore, the heat pipe can be easily installed in the cavity.
  • the device has a second connecting line through which an opening of the cavity, through which the expanded exhaust gas pumped through the cavity can exit, is fluidically connected to an intake area for the gas to be sucked in by the compression device.
  • the expanded exhaust gas that was pumped through the cavity in the direction of the compression device can also be sucked in by the compression device.
  • the gas sucked in by the compression device was previously filtered through a filter, this can be advantageous because the gas from the cavity has already been filtered.
  • the compression device can be operated more effectively by reusing the gas that was pumped through the cavity.
  • the compression device and the expansion device have a common rotatable shaft, which is identical to the rotatable shaft of the electric motor. This makes it possible for the shaft to have a multiple function. On the one hand, for use for the compression device and expansion device, which are used to process the gas for the fuel cell. On the other hand, for use in the engine that drives the compression device. And finally, for use in cooling, which is achieved by passing the cooled exhaust gas through the hollow space of the shaft.
  • a second aspect of the solution relates to a fuel cell system comprising a fuel cell and a device according to the first aspect.
  • a third aspect of the solution relates to an electrically driven system comprising a fuel cell system according to the second aspect.
  • the electrically powered system comprises a motor vehicle or an emergency power generator for a power supply system.
  • Fig. 1 schematically shows a device for supplying a fuel cell with air according to an embodiment
  • Fig. 2 schematically shows a device according to a further embodiment
  • FIG. 3 schematically shows a device according to another embodiment
  • Fig. 4 schematically shows a fuel cell system according to an embodiment.
  • Figure 1 schematically shows a device 100 for supplying a fuel cell 125 with air according to an embodiment, as well as a fuel cell 125.
  • the device 100 has a housing 105.
  • a compressor 115 with an electric motor 110 and a gas turbine 120 are arranged in the housing 105.
  • the compressor 115, the electric motor 110 and the gas turbine 120 have a common rotatable or rotatable shaft 130.
  • the compressor 115 draws in ambient air 180, which normally has a pressure of about 100 kPa (about 1 bar) at room temperature, i.e. about 20°C.
  • This drawn-in air can be filtered by an air filter (not shown here) before the compressor 115.
  • the pressure of the drawn-in ambient air is increased by the compressor 115.
  • the increased pressure can reach pressure values of 280 kPa to 320 kPa and temperature values of 150°C to 200°C.
  • This compressed air is fed to a cathode K of the fuel cell 125 in order to carry out an electrochemical reaction with a fuel from the anode A via an electrolyte layer (not shown here).
  • the resulting exhaust gas from the cathode which has a pressure in the range of 230 kPa to 270 kPa and a temperature between 70°C and 90°C, is then passed through the gas turbine 120, which is driven by the thermal energy of the exhaust gas.
  • the gas turbine 120 converts the thermal energy of the exhaust gas into mechanical kinetic energy and the exhaust gas expands and is cooled as a result.
  • the gas turbine reduces the pressure of the exhaust gas to approx. 100 kPa at a temperature of 50°C to 70°C.
  • a cavity 140 is formed in the shaft 130 along its longitudinal axis, which runs parallel to the x-axis.
  • An Archimedean screw 150 is arranged in the cavity 140.
  • a pipe section 160 is connected to the cavity 140, which extends into an area into which the exhaust gas 185 expanded or cooled by the gas turbine flows.
  • the Archimedean screw 150 also rotates about this longitudinal axis.
  • the Archimedean screw 150 is aligned in such a way that the rotation of the shaft 130 by the electric motor 110 generates a negative pressure, whereby a portion of the expanded exhaust gas 185 flows into the pipe section 160 and through the cavity 140 in the direction of the compressor 115.
  • the expanded exhaust gas 185 can then be guided out of the housing 105 via a pipe 170 connected to the cavity 140.
  • the pipe 170 can be fluidically connected to an intake area of the ambient air 180 to be sucked in by the compressor 115, so that this exhaust gas is fed back to the compressor 115.
  • the shaft 130 and ultimately the electric motor 110 are cooled.
  • the rotation of the electric motor 110 itself is used to rotate the shaft 130 and thus the Archimedean screw 150 arranged in the cavity 140.
  • moisture can also be brought to an intake area of the compressor 115. This can reduce the size of a humidifier used in a fuel cell system.
  • FIG 2 shows a schematic view of a device 200 according to a further embodiment.
  • the device 200 according to Figure 2 differs from the device 100 according to Figure 1 in that a so-called heat pipe 210 is additionally arranged in the cavity 140.
  • the heat pipe 210 can be used to improve the cooling of the shaft 130 and thus of the electric motor 110. Furthermore, the heat pipe 210 can be easily installed in the cavity 140.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a device 300 according to a further embodiment.
  • the device 300 according to Figure 3 does not have an Archimedean screw 150.
  • the device 300 according to Figure 3 has a jet pump 310, also known as a jet pump.
  • a further pipe 320 is provided, through which part of the air compressed by the compressor 115 can be fed to the jet pump 310.
  • the air compressed by the compressor 115 can act as a driving medium for the jet pump 310, whereby the cooled exhaust gas 185 can be sucked in by the jet pump 310 and into the cavity 140 in towards the compressor 115. This allows cooling to take place effectively and with improved efficiency.
  • a heat pipe 210 is arranged in the cavity 140.
  • FIG. 4 schematically shows a fuel cell system 400 according to an embodiment.
  • the fuel cell system 400 has a device 100, 200, 300 and a fuel cell 125 or a fuel cell stack with a plurality of fuel cells 125. Compressed air is supplied to the cathode K of the fuel cell 125 by the device 100, 200, 300 and an exhaust gas from the cathode K is expanded and cooled by a turbine 120 of the device 100, 200, 300.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Vorrichtung (100, 200, 300) für die Versorgung einer Brennstoffzelle (125) mit einem Gas, aufweisend: Eine Verdichtungseinrichtung (115), die eingerichtet ist, das Gas anzusaugen, zu verdichten und einer Kathode (K) der Brennstoffzelle (125) zuzuführen; eine Expansionseinrichtung (120), die eingerichtet ist, ein Abgas der Kathode (K) zu expandieren; wobei die Verdichtungseinrichtung (115) einen Elektromotor (110) mit einer um ihre Längsachse drehbaren Welle (130) aufweist, wobei die Welle (130) entlang der Längsachse einen Hohlraum (140) aufweist; eine Pumpeinrichtung (150, 310), die eingerichtet ist, einen Anteil des expandierten Abgases (185) durch den Hohlraum (140) der Welle (130) in Richtung zur Verdichtungseinrichtung (115) zu pumpen.

Description

VORRICHTUNG FÜR DIE VERSORGUNG EINER BRENNSTOFFZELLE MIT EINEM GAS
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Versorgung einer Brennstoffzelle mit Gas, ein Brennstoffzellensystem und ein elektrisch angetriebenes System.
Es sind Energieumwandlungssysteme bekannt, bei denen durch eine elektrochemische Reaktion unter Verwendung eines Oxidationsmittels und eines Brennstoffs elektrische Energie erzeugt werden kann. Zu diesen Systemen zählen Brennstoffzellensysteme.
Ein Brennstoffzellensystem kann beispielsweise zur Erzeugung von elektrischer Energie zum Betreiben eines Elektromotors für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug eingesetzt werden. Das Brennstoffzellensystem kann einen Brennstoffzellenstapel mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Brennstoffzellen aufweisen. In einer Brennstoffzelle ist zwischen zwei Elektroden, einer Kathode und einer Anode, eine Elektrolytschicht, insbesondere eine protonenleitende Polymerelektrolytmembran, angeordnet. In der Brennstoffzelle kann durch eine Reaktion eines Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel, insbesondere Sauerstoff, elektrische Energie generiert werden.
Dabei kann für die Bereitstellung des Oxidationsmittels zunächst Umgebungsluft mittels eines Verdichters, der einen Elektromotor aufweisen kann, angesaugt werden. Diese Umgebungsluft wird dann durch den Luftverdichter verdichtet und einer Kathode der Brennstoffzelle zugeführt. Im Anschluss wird ein Abgas aus der Kathode expandiert, wodurch ein Kühlen des Abgases erfolgt. Im Betrieb erwärmt sich der Elektromotor, wodurch eine Kühlung erforderlich wird. Hierfür können separate Kühlreinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise Lüfter, mit denen Luft von außerhalb des Elektromotors angesaugt wird, und zur Kühlung des Elektromotors verwendet wird.
Ebenso sind Kühlsysteme bekannt, bei denen eine Welle des Elektromotors direkt mit einem Kühlmedium gekühlt wird. Bei einer Hohlwelle kann das Kühlmedium auch direkt durch die Hohlwelle zur Kühlung hindurchgeleitet werden. Bei den genannten Lösungen ist jeweils ein gesonderter Kühlkreislauf vorgesehen, bei dem das Kühlmedium mittels einer Pumpe an der Welle vorbei oder durch die Welle hindurchströmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, die eine effiziente Kühlung eines Elektromotors eines Verdichters ermöglicht, bereitzustellen.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Aspekt der Lösung betrifft eine Vorrichtung für die Versorgung einer Brennstoffzelle mit einem Gas, aufweisend: (i) Eine Verdichtungseinrichtung, insbesondere einen Kompressor, die eingerichtet ist, das Gas, insbesondere Luft, anzusaugen, zu verdichten und einer Kathode der Brennstoffzelle zuzuführen; (ii) eine Expansionseinrichtung, insbesondere eine Gasturbine, die eingerichtet ist, ein Abgas der Kathode zu expandieren; (iii) wobei die Verdichtungseinrichtung einen Elektromotor mit einer um ihre Längsachse drehbaren Welle aufweist, wobei die Welle entlang der Längsachse einen Hohlraum aufweist; (iv) eine Pumpeinrichtung, die eingerichtet ist, einen Anteil des expandierten Abgases durch den Hohlraum der Welle in Richtung zur Verdichtungseinrichtung zu pumpen.
Die hierin gegebenenfalls verwendeten Begriffe "umfasst", "beinhaltet", "schließt ein", "weist auf", "hat", "mit", oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.
Ferner bezieht sich "oder", sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives „oder“ und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).
Die Begriffe "ein" oder "eine", wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe "ein anderer" und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.
Der Begriff "Mehrzahl", wie er hier verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.
Unter dem Begriff „konfiguriert“ oder „eingerichtet“ eine bestimmte Funktion zu erfüllen, (und jeweiligen Abwandlungen davon) wie er hier verwendet ist zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits in einer Ausgestaltung oder Einstellung vorliegt, in der sie die Funktion ausführen kann oder sie zumindest so einstellbar - d.h. konfigurierbar - ist, dass sie nach entsprechender Einstellung die Funktion ausführen kann. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere vorbestimmte Konfigurationen oder Betriebsmodi aufweisen, so dass das Konfigurieren mittels einer Auswahl einer dieser Konfigurationen bzw. Betriebsmodi erfolgen kann.
Unter dem Begriff „Brennstoffzelle“ wie er hier verwendet wird, ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, bei der chemische Energie durch eine elektro-chemische Reaktion eines Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Dazu kann in der Brennstoffzelle zwischen zwei als Elektroden ausgebildeten Schichten eine Elektrolytschicht vorgesehen sein. Die Elektrolytschicht ist beispielsweise als Polymerelektrolytmembran (PEM) ausgebildet, welche im Betrieb feucht sein muss, um Protonen leiten zu können. An einer als Anode vorgesehenen Elektrode wird ein Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, dissoziiert. Dabei entstehende Protonen können durch die Membran hindurch zur als Kathode verwendeten Elektrode diffundieren und dort mit einem durch die Kathode reduzierten Sauerstoffatom des Oxidationsmittels reagieren, wobei Wasser gebildet wird (formal: 2 H+ + 02- H2O). Unter dem Begriff „Archimedische Schraube“ oder „Schneckenpumpe“ wie er hier verwendet wird, ist insbesondere eine Schraubenanordnung zu verstehen, die einen länglichen Körper aufweist, um den sich spiralförmig Blätter erstreckend, die als einhüllende Form einen Zylinder ausbilden. Bei einer Anordnung der Schraubenanordnung in einem zylindrischen Hohlraum werden zwischen den spiralförmigen Blättern und einer Innenwand des Hohlraums Kammern ausgebildet, so dass ein in den Kammern befindliches Medium durch eine Drehbewegung der Schraubenanordnung um ihre Längsachse entlang dieser Längsachse befördert werden kann.
Unter dem Begriff „Verdichtungseinrichtung“ oder „Verdichter“ wie er hier verwendet wird, ist insbesondere eine Einrichtung zum Verdichten bzw. Komprimieren eines Fluids, insbesondere eines Gases, insbesondere Luft, zu verstehen. Durch das Verdichten des Gases wird der Druck des Gases und seine Temperatur erhöht. Insbesondere kann der Verdichter als Turboverdichter, insbesondere als Radial- oder Axialverdichter, ausgebildet sein. Beim Axialverdichter strömt das zu komprimierende Gas in paralleler Richtung zur Achse des Verdichters durch den Verdichter. Beim Radialverdichter strömt das Gas axial in ein Laufrad einer Verdichterstufe und wird im Anschluss radial nach außen abgelenkt.
Unter dem Begriff „Expansionseinrichtung“ wie er hier verwendet wird, ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, durch die ein Gas expandiert werden kann, wodurch das Volumen das Gases zunimmt, der Druck des Gases abnimmt und die Temperatur des Gases hierdurch reduziert wird. Eine solche Einrichtung kann insbesondere als Gasturbine ausgebildet sein. Insbesondere weist eine solche Gasturbine Turbinenschaufeln auf, die sich um eine Welle drehen können. Ein Gas, das diese Turbinenschaufeln umströmt gibt dabei Wärmeenergie an diese Turbinenschaufeln ab, wodurch die Welle in Drehung versetzt werden kann, und das Gas abkühlt.
Unter dem Begriff „Strahlpumpe“ oder „Jet-Pumpe“ wie er hier verwendet wird, ist insbesondere eine Pumpe zu verstehen, bei der ein Treibmedium verwendet wird, um eine Pumpwirkung für ein Saugmedium zu erzeugen. Dabei tritt das Treibmedium mit hoher Geschwindigkeit aus einer Treibdüse aus. Dadurch erfolgt ein statischer Druckabfall, woraus ein Unterdrück resultiert. Durch diesen Unterdrück kann das Saugmedium angesaugt und befördert werden.
Durch die Vorrichtung nach dem ersten Aspekt kann erreicht werden, dass ein Anteil des durch die Expansionseinrichtung expandierten Abgases, das durch die Expansion abgekühlt wurde, für die Kühlung des Elektromotors verwendet werden kann. Dabei wird dieser Anteil des Abgases mittels einer Pumpeinrichtung durch einen Hohlraum der Welle des Elektromotors in Richtung der Verdichtungseinrichtung gepumpt.
Durch die Kühlung der Welle und damit des Elektromotors aus dem Inneren der Welle, also aus dem Hohlraum, heraus, kann eine effektive Kühlung erreicht werden. Durch die Verwendung eines Anteils des bereits in der Vorrichtung vorhandenen und expandierten bzw. abgekühlten Abgases kann insgesamt der Wirkungsgrad des Vorrichtung erhöht werden. Insbesondere kann auf eine außerhalb der Welle oder Elektromotors angeordnete Kühleinrichtung verzichtet werden. Hierdurch kann Bauraum eingespart werden.
Weiterhin können für den Elektromotor günstigere Magnete mit geringeren Anforderungen an ihre Wärmeabhängigkeit bzw. Temperaturbeständigkeit, insbesondere Neodym-Eisen-Bor (NeFe) Magnete, anstatt beispielsweise Samarian- Cobalt (SmCo) Magnete, verwendet werden.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten kombiniert werden können.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Pumpeinrichtung eine archimedische Schraube auf, die in dem Hohlraum angeordnet ist, derart, dass beim Drehen der drehbaren Welle ein Drehen der archimedischen Schraube erfolgt, wodurch das expandierte Abgas durch den Hohlraum in Richtung zur Verdichtungseinrichtung gepumpt werden kann. Dadurch kann vorteilhaft die Drehung bzw. Rotation der Welle zur Drehung der archimedischen Schraube verwendet werden. Dadurch kann durch die Drehung des Motors und damit der Welle eine Kühlung des Motors initiiert werden. Durch die Verwendung der archimedischen Schraube in dem Hohlraum ist zudem kein zusätzlicher Bauraum für die Kühlung erforderlich.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Pumpeinrichtung eine Strahlpumpe auf, und wobei die Vorrichtung eine erste Verbindungsleitung aufweist, durch welche ein Teil des durch die Verdichtungseinrichtung verdichteten Gases der Strahlpumpe zugeführt werden kann. Dadurch kann das verdichtete Gas der Verdichtungseinrichtung als Treibmedium für die Strahlpumpe wirken, wodurch das expandierte Abgas angesaugt werden kann und in den Hohlraum gepumpt werden kann. Dadurch kann die Kühlung effektiv und mit einem verbesserten Wirkungsgrad erfolgen.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung ein Wärmerohr, insbesondere eine sogenannte Heat-Pipe, auf, das in dem Hohlraum der drehbaren Welle angeordnet ist. Durch das Wärmerohr bzw. die Heat-Pipe kann eine verbesserte Kühlung der Welle und damit des Elektromotors erreicht werden. Weiterhin kann das Wärmerohr bzw. die Heat-Pipe einfach in dem Hohlraum angebracht werden.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine zweite Verbindungsleitung auf, durch die eine Öffnung des Hohlraums, an der das durch den Hohlraum gepumpte expandierte Abgas austreten kann, fluidtechnisch mit einem Ansaugbereich für das anzusaugende Gas durch die Verdichtungseinrichtung verbunden ist. Dadurch kann das expandierte Abgas, das durch den Hohlraum in Richtung zur Verdichtungseinrichtung gepumpt wurde, von der Verdichtungseinrichtung mit angesaugt werden. Insbesondere, wenn das durch die Verdichtungseinrichtung angesaugte Gas vorher durch einen Filter gefiltert wurde, kann dies von Vorteil sein, da das Gas aus dem Hohlraum bereits gefiltert wurde. Insgesamt kann durch die Wiederverwendung des Gases, das durch den Hohlraum gepumpt wurde, die Verdichtungseinrichtung effektiver betrieben werden.
Bei einigen Ausführungsformen weisen die Verdichtungseinrichtung und die Expansionseinrichtung eine gemeinsame drehbare Welle auf, die identisch zur drehbaren Welle des Elektromotors ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Welle eine Mehrfachfunktion aufweist. Einerseits zur Verwendung für die Verdichtungseinrichtung und Expansionseinrichtung, die zur Prozessierung des Gases für die Brennstoffzelle verwendet werden. Andererseits zur Verwendung für den Motor, mit dem die Verdichtungseinrichtung angetrieben wird. Und schließlich zur Verwendung für die Kühlung, die durch das Hindurchleiten des abgekühlten Abgases durch den Hohlraum der Welle erfolgt.
Ein zweiter Aspekt der Lösung betrifft ein Brennstoffzellensystem, aufweisend eine Brennstoffzelle und eine Vorrichtung nach dem ersten Aspekt.
Ein dritter Aspekt der Lösung betrifft ein elektrisch angetriebenes System, aufweisend ein Brennstoffzellensystem nach dem zweiten Aspekt.
Bei einigen Ausführungsformen weist das elektrisch angetriebene System ein Kraftfahrzeug oder ein Notstromaggregat für eine Energieversorgungsanlage auf.
Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Lösung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren beschriebenen Aspekte.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren.
Dabei zeigt
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung für die Versorgung einer Brennstoffzelle mit Luft gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 3 schematisch eine Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
Fig. 4 schematisch ein Brennstoffzellensystem gemäß einer Ausführungsform.
In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente verwendet. In Figur 1 ist schematisch eine Vorrichtung 100 für die Versorgung einer Brennstoffzelle 125 mit Luft gemäß einer Ausführungsform, sowie eine Brennstoffzelle 125 gezeigt. Die Vorrichtung 100 weist ein Gehäuse 105 auf. In dem Gehäuse 105 ist ein Kompressor 115 mit einem Elektromotor 110 und eine Gasturbine 120 angeordnet. Dabei weisen der Kompressor 115, der Elektromotor 110 und die Gasturbine 120 eine gemeinsame drehbare bzw. rotierbare Welle 130 auf.
Durch den Kompressor 115 wird Umgebungsluft 180, die üblicherweise bei Raumtemperatur, also ca. 20 °C, einen Druck von etwa 100 kPa (ca. 1 bar) aufweist, angesaugt. Dabei kann diese angesaugte Luft vor dem Kompressor 115 durch einen Luftfilter (hier nicht gezeigt) gefiltert werden. Durch den Kompressor 115 wird der Druck der angesaugten Umgebungsluft erhöht. Dabei kann der erhöhte Druck Druckwerte von 280 kPa bis 320 kPa und Temperaturwerte von 150°C bis 200°C erreichen.
Diese verdichtete Luft wird einer Kathode K der Brennstoffzelle 125 zugeführt, um über eine Elektrolytschicht (hier nicht gezeigt) mit einem Brennstoff aus der Anode A eine elektrochemische Reaktion durchzuführen. Ein daraus entstehendes Abgas der Kathode, das einen Druck in der Größenordnung von 230 kPa bis 270 kPa und eine Temperatur zwischen 70°C und 90°C hat, wird im Anschluss durch die Gasturbine 120 geleitet, welche durch die Wärmeenergie des Abgases angetrieben wird. Durch die Gasturbine 120 wird die Wärmeenergie des Abgases in mechanische Bewegungsenergie umgewandelt und das Abgas expandiert und wird im Ergebnis abgekühlt. Durch die Gasturbine wird der Druck das Abgases auf ca. 100 kPa bei einer Temperatur von 50°C bis 70°C verringert.
In der Welle 130 ist entlang ihrer Längsachse, die parallel zur x-Achse verläuft, ein Hohlraum 140 ausgebildet. In dem Hohlraum 140 ist eine archimedische Schraube 150 angeordnet. Dabei ist an den Hohlraum 140 ein Rohrabschnitt 160 angeschlossen, der sich bis in einen Bereich, in den das durch die Gasturbine expandierte bzw. abgekühlte Abgas 185 strömt, erstreckt. Bei einer Drehung der Welle 130 aufgrund einer Drehung des Elektromotors 110 um ihre Längsachse dreht sich auch die archimedische Schraube 150 um diese Längsachse. Die archimedische Schraube 150 ist dabei so ausgerichtet, dass durch die Drehung der Welle 130 durch den Elektromotor 110 ein Unterdrück erzeugt wird, wodurch ein Anteil des expandierten Abgases 185 in den Rohrabschnitt 160 und durch den Hohlraum 140 in Richtung zum Kompressor 115 strömt. Das expandierte Abgas 185 kann dann über eine an den Hohlraum 140 angeschlossene Rohrleitung 170 aus dem Gehäuse 105 geleitet werden. Insbesondere kann die Rohrleitung 170 mit einem Ansaugbereich der anzusaugenden Umgebungsluft 180 durch den Kompressor 115 fluidtechnisch verbunden sein, so dass dieses Abgas wieder dem Kompressor 115 zugeführt wird.
Durch das Hindurchleiten des expandierten und abgekühlten Abgases 185 durch den Hohlraum 140 wird die Welle 130 und letztendlich der Elektromotor 110 gekühlt. Dabei wird die Drehung des Elektromotors 110 selbst ausgenutzt, um die Welle 130 und damit die im Hohlraum 140 angeordnete archimedische Schraube 150 drehen bzw. rotieren zu lassen.
Ebenso kann durch das Pumpen des expandierten bzw. abgekühlten Abgases 185 zudem Feuchtigkeit an einen Ansaugbereich des Kompressors 115 gebracht werden. Dadurch kann die Größe eines in einem Brennstoffzellensystem verwendeten Befeuchters reduziert werden.
In Figur 2 ist schematisch eine Vorrichtung 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung 200 gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung 100 gemäß Figur 1 dadurch, dass im Hohlraum 140 zusätzlich eine sogenannte Heat-Pipe 210 angeordnet ist. Durch die Heat-Pipe 210 kann eine verbesserte Kühlung der Welle 130 und damit des Elektromotors 110 erreicht werden. Weiterhin kann die Heat-Pipe 210 einfach in dem Hohlraum 140 angebracht werden.
In Figur 3 ist schematisch eine Vorrichtung 300 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 weist die Vorrichtung 300 gemäß Figur 3 keine archimedische Schraube 150 auf. Dafür weist die Vorrichtung 300 gemäß Figur 3 eine Strahlpumpe 310, auch als Jet-Pumpe bekannt, auf. Weiterhin ist eine weitere Rohrleitung 320 vorgesehen, durch welche ein Teil der durch den Kompressor 115 verdichteten Luft der Strahlpumpe 310 zugeführt werden kann. Dadurch kann die durch den Kompressor 115 verdichtete Luft als Treibmedium für die Strahlpumpe 310 wirken, wodurch das abgekühlte Abgas 185 durch die Strahlpumpe 310 angesaugt werden kann und in den Hohlraum 140 in Richtung zum Kompressor 115 hindurch gepumpt werden kann. Dadurch kann die Kühlung effektiv und mit einem verbesserten Wirkungsgrad erfolgen.
Ebenso ist es auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 denkbar, dass eine Heat-Pipe 210 in dem Hohlraum 140 angeordnet ist.
In Figur 4 ist schematisch ein Brennstoffzellensystem 400 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Das Brennstoffzellensystem 400 weist eine Vorrichtung 100, 200, 300 und eine Brennstoffzelle 125 bzw. einen Brennstoffzellenstapel mit einer Vielzahl von Brennstoffzellen 125 auf. Durch die Vorrichtung 100, 200, 300 wird der Kathode K der Brennstoffzelle 125 komprimierte Luft zugeführt und ein Abgas der Kathode K wird durch eine Turbine 120 der Vorrichtung 100, 200, 300 expandiert und abgekühlt.
Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird. BEZUGSZEICHENLISTE
100, 200, 300 Vorrichtung
105 Gehäuse
110 Elektromotor
115 Kompressor
120 Gasturbine
125 Brennstoffzelle
130 Welle
140 Hohlraum
150 Archimedische Schraube
160 Rohrabschnitt
170 Rohrleitung
180 Umgebungsluft
185 Expandiertes Abgas
210 Heat-Pipe
310 Strahlpumpe
320 Rohrleitung
400 Brennstoffzellensystem
A Anode
K Kathode

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (100, 200, 300) für die Versorgung einer Brennstoffzelle (125) mit einem Gas, aufweisend:
Eine Verdichtungseinrichtung (115), die eingerichtet ist, das Gas anzusaugen, zu verdichten und einer Kathode (K) der Brennstoffzelle (125) zuzuführen; eine Expansionseinrichtung (120), die eingerichtet ist, ein Abgas der Kathode (K) zu expandieren; wobei die Verdichtungseinrichtung (115) einen Elektromotor (110) mit einer um ihre Längsachse drehbaren Welle (130) aufweist, wobei die Welle (130) entlang der Längsachse einen Hohlraum (140) aufweist; eine Pumpeinrichtung (150, 310), die eingerichtet ist, einen Anteil des expandierten Abgases (185) durch den Hohlraum (140) der Welle (130) in Richtung zur Verdichtungseinrichtung (115) zu pumpen.
2. Vorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1 , wobei die Pumpeinrichtung eine archimedische Schraube (150) aufweist, die in dem Hohlraum (140) angeordnet ist, derart, dass beim Drehen der drehbaren Welle (130) ein Drehen der archimedischen Schraube (150) erfolgt, wodurch das expandierte Abgas durch den Hohlraum (140) in Richtung zur Verdichtungseinrichtung (115) gepumpt werden kann.
3. Vorrichtung (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pumpeinrichtung eine Strahlpumpe (310) aufweist, und wobei die Vorrichtung (300) eine erste Verbindungsleitung (320) aufweist, durch welche ein Teil des durch die Verdichtungseinrichtung (115) verdichteten Gases der Strahlpumpe (310) zugeführt werden kann.
4. Vorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend ein Wärmerohr (210), das in dem Hohlraum (140) der drehbaren Welle (130) angeordnet ist.
5. Vorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend eine zweite Verbindungsleitung (170), durch die eine Öffnung des Hohlraums (140), an der das durch den Hohlraum (140) gepumpte expandierte Abgas (185) austreten kann, fluidtechnisch mit einem Ansaugbereich für das anzusaugende Gas durch die Verdichtungseinrichtung (115) verbunden ist.
6. Vorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verdichtungseinrichtung (115) und die Expansionseinrichtung (120) eine gemeinsame drehbare Welle aufweisen, die identisch zur drehbaren Welle (140) des Elektromotors (110) ist.
7. Brennstoffzellensystem (400), aufweisend eine Brennstoffzelle (125) und eine Vorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche.
8. Elektrisch angetriebenes System, aufweisend ein Brennstoffzellensystem (400) nach Anspruch 7.
9. Elektrisch angetriebenes System nach Anspruch 8, aufweisend ein Kraftfahrzeug oder ein Notstromaggregat für eine Energieversorgungsanlage.
PCT/EP2024/072294 2023-08-09 2024-08-07 Vorrichtung für die versorgung einer brennstoffzelle mit einem gas WO2025032105A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023207624.1 2023-08-09
DE102023207624 2023-08-09
DE102023132836.0A DE102023132836A1 (de) 2023-08-09 2023-11-24 Vorrichtung für die Versorgung einer Brennstoffzelle mit einem Gas
DE102023132836.0 2023-11-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025032105A1 true WO2025032105A1 (de) 2025-02-13

Family

ID=92295917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/072294 WO2025032105A1 (de) 2023-08-09 2024-08-07 Vorrichtung für die versorgung einer brennstoffzelle mit einem gas

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025032105A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605045A (en) * 1995-09-18 1997-02-25 Turbodyne Systems, Inc. Turbocharging system with integral assisting electric motor and cooling system therefor
DE102015016607A1 (de) * 2015-12-22 2016-08-11 Daimler Ag Strömungsmaschine für einen Energiewandler und Verfahren zum Lagern eines Laufzeugs einer Strömungsmaschine
WO2019020290A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Welle, radialverdichter und verfahren zum herstellen eines radialverdichters
US20200166050A1 (en) * 2017-06-30 2020-05-28 Hanon Systems Air compressor
KR102244320B1 (ko) * 2019-11-29 2021-04-23 주식회사평화발레오 공기압축기의 냉각장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605045A (en) * 1995-09-18 1997-02-25 Turbodyne Systems, Inc. Turbocharging system with integral assisting electric motor and cooling system therefor
DE102015016607A1 (de) * 2015-12-22 2016-08-11 Daimler Ag Strömungsmaschine für einen Energiewandler und Verfahren zum Lagern eines Laufzeugs einer Strömungsmaschine
US20200166050A1 (en) * 2017-06-30 2020-05-28 Hanon Systems Air compressor
WO2019020290A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Welle, radialverdichter und verfahren zum herstellen eines radialverdichters
KR102244320B1 (ko) * 2019-11-29 2021-04-23 주식회사평화발레오 공기압축기의 냉각장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014119279A1 (de) Hilfsenergiesystem für ein Flugzeug und ein Flugzeug mit einem derartigen Hilfsenergiesystem
DE112007001611T5 (de) Leistungsgeneratorsystem für Luftfahrzeuge unter Verwendung einer Kraftstoffzelle
DE102012221298A1 (de) Ladeeinrichtung eines Antriebsaggregats
DE102011011032A1 (de) Kompressorsystem mit einem freilaufenden Expander
DE102018112451A1 (de) Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle, vorzugsweise einer mit Wasserstoff betriebenen, Brennstoffzelle
DE102011115846A1 (de) Brennstoffzelleneinrichtung, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftwagen mit einer solchen Brennstoffzelleneinrichtung
DE102011109339A1 (de) Brennstoffzellenvorrichtung, Kraftwagen und Verfahren zum Betreiben des Kraftwagens
EP2782179B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Brennstoffzellen
DE102015215790A1 (de) Brennstoffzellen-Kühlmittelkreislauf-Entlüftungsventil, Brennstoffzellen-Kühlmittelkreislauf sowie Verfahren zum Filtern eines Kühlmittels in einer Brennstoffzellen-Kühleinrichtung
DE102021207632A1 (de) Brennstoffzellensystem und Rezirkulationsvorrichtung zur Rezirkulation von Anodenabgas in einem Brennstoffzellensystem
DE102015222635A1 (de) Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zum Zurückführen von Wasser in einem Brennstoffzellensystem
DE10394059B4 (de) Brennstoffzellensystem mit einem Rekuperativwärmetauscher
DE102012221303A1 (de) Antriebseinrichtung mit einer Brennstoffzelle und einem Abgasturbolader
DE102022108522B3 (de) Brennstoffzellenvorrichtung und Verfahren zur Behandlung und Nutzung des kathodenseitigen Abgases
WO2025032105A1 (de) Vorrichtung für die versorgung einer brennstoffzelle mit einem gas
DE102023132836A1 (de) Vorrichtung für die Versorgung einer Brennstoffzelle mit einem Gas
CH715035B1 (de) Vorrichtung mit einem Turbolader zur Aufladung einer Brennstoffzelle.
DE102012018712A1 (de) Luftfördereinrichtung und Brennstoffzellensystem
DE102018112454A1 (de) Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle
DE102017107577B4 (de) Energieanlage
WO2024041783A1 (de) Brennstoffzellensystem, verfahren zum betreiben eines brennstoffzellensystems
DE102015210574A1 (de) Oxidationsmittelförderer zur Förderung eines Oxidationsmittels zu mindestens einer Brennstoffzelle sowie Brennstoffzellensystem
DE102022114838A1 (de) Rezirkulationsgebläse-Lader-Anordnung und Brennstoffzellensystem
DE102017210588A1 (de) Brennstoffzellensystem
DE102022101757A1 (de) Brennstoffzellenvorrichtung, Verdichtereinrichtung, Steuereinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Steuereinrichtung

Legal Events

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

Ref document number: 24754301

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1