提升车辆内部空间的温度的方法以及用于执行方法的车辆技术

本发明专利技术涉及一种用于将车辆的车辆内部空间的温度从低的温度值提升到提高的温度值的方法，其中，车辆具有燃料电池系统(1)，燃料电池系统带有燃料电池堆(2)以及带有在阴极侧与燃料电池堆(2)相连接的压缩机(3)，方法包括步骤：借助于压缩机(3)吸入阴极气体，以及压缩并加热被吸入的阴极气体。在此，将被加热的阴极气体的阴极气体质量流的至少一份额引导到车辆内部空间中，并且将车辆内部空间的温度提升到提高的温度值。此外，本发明专利技术涉及一种用于执行该方法的车辆。

Method of raising the temperature of the interior space of the vehicle and the vehicle used to carry out the method

【技术实现步骤摘要】
提升车辆内部空间的温度的方法以及用于执行方法的车辆
本专利技术涉及一种用于将车辆的车辆内部空间的温度从低的温度值提升到提高的温度值的方法，其中，车辆具有燃料电池系统，其带有燃料电池堆以及带有在阴极侧与燃料电池堆(Brennstoffzellenstapel)相连接的压缩机。该方法包括步骤：借助于压缩机吸入阴极气体，以及压缩并加热被吸入的阴极气体。此外，本专利技术涉及一种用于执行该方法的车辆，其带有电池、带有具有燃料电池堆的燃料电池系统以及带有在阴极侧经由阴极输送线路与燃料电池堆流动连接的压缩机。
技术介绍
文献DE10101914A1描述了一种用于燃料电池设施车辆(Brennstoffzellenanlagenfahrzeug)的装置和方法，该燃料电池设施车辆带有压缩机，该压缩机吸入、压缩周围环境空气并且将该被加热的周围环境空气输送给冷空气处理空调设备或冷空气处理热泵以冷却车辆内部空间。由此，为了冷却车辆内部空间，借助于膨胀器又冷却之前通过压缩机加热的周围环境空气。此外，从现有技术中已知用于加热车辆内部空间的PTC加热器。然而，为了借助于PTC加热器进行加热，在车辆中需要附加的构件和附加的结构空间。这引起在车辆的制造中的成本增加。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，提供一种更能量有效的方法以及车辆，其可以以节省能量的方式加热。该任务的涉及方法的部分通过带有权利要求1的特征的方法解决。在对此从属的权利要求中说明带有方法的适宜的改进方案的有利的设计方案。尤其，涉及方法的任务通过以下方式解决，即，将被加热的阴极气体的阴极气体质量流的至少一份额引导到车辆内部空间中，并且将车辆内部空间的温度提升到提高的温度值。由此，创造一种用于加热车辆内部空间的方法，其采用总归在燃料电池系统中存在的构件、如压缩机。此外，将借助于压缩机在压缩时加热的阴极气体能量有效地用于加热车辆内部空间。为了进一步提高方法的能效(Energieeffizienz)，优选的是，将阴极气体质量流引导到车辆内部空间中，仅仅直至达到预设的或可预设的提高的温度值。在一种有利的构造方案中，为此设置传感器，该传感器确定实际温度值并且将其转发到控制单元处，该控制单元将实际温度值与预设的或可预设的提高的温度值相比较。为了也可在停止时加热车辆，该方法附加地包括以下步骤：-开始电池运行，在其中仅仅借助于电池进行车辆的能量供给，以及-借助于电池使压缩机运行。这实现了，当车辆未或尚未利用燃料电池系统运行时，加热车辆内部空间。在一种备选的实施方式中，为了提升在燃料电池堆中的温度，设置成，将阴极气体质量流的至少一部分引导到燃料电池堆中或引导至燃料电池堆。这实现了在低的或较低的外界温度的情形中、也就是说尤其在寒冷起动(Froststart)中预加热燃料电池堆。此外，该方法包括以下步骤：通过在阳极侧将燃料并且在阴极侧将阴极气体质量流的至少另一部分输送给燃料电池堆，开始燃料电池运行。因此，在一种优选的实施方式中，该方法在电池运行和燃料电池运行之间切换，在电池运行中，仅仅借助于电池进行车辆的能量供给，在燃料电池运行中，借助于燃料电池系统使车辆运行。此外设置成，当在车辆内部空间中的温度不相应于预设的或可预设的更高的温度值时，将加热的阴极气体的阴极气体质量流的至少一份额引导到车辆内部空间中，从而将车辆内部空间的温度提升到提高的温度值。在一种备选的实施方式中，该方法也可仅仅具有电池运行或者仅仅具有燃料电池运行。为了改善该方法的能效，优选的是，一旦结束了电池运行或燃料电池运行，不再将阴极气体质量流引导到车辆内部空间中。可通过停止车辆、也就是说通过中断通过电池的电压供给，或者通过开始燃料电池运行、也就是说优选地通过将燃料输送到燃料电池堆的阳极空间中，结束电池运行。可又通过停止车辆，也就是说通过中断在阳极侧将燃料输送到燃料电池堆中和/或通过开始电池运行(在其中仅仅借助于电池进行车辆的能量供给)，结束燃料电池运行。尤其有利的是，所述阴极气体质量流的另一部分与阴极气体质量流的被输送给车辆内部空间的份额互补。由此，在燃料电池运行中优选的是，将阴极气体质量流的份额引导到车辆内部空间，并且将阴极气体质量流的另一对此互补的部分引导到燃料电池堆的阴极室。在此，在一种优选的实施方式中，阴极气体质量流的所述份额和所述另一部分可变化并且如此借助于控制单元控制，使得燃料电池系统产生预设的或可预设的电压和/或将车辆内部空间的温度提升到预设的或可预设的提高的温度值上。就此而言有利的是，压缩机的流量(Durchsatz)被匹配于预设的或可预设的值、也就是说被增加或降低。尤其在燃料电池运行中，可能需要提高流量。在达到提高的温度值时，可又尽可能地减小压缩机的流量。此外，为了达到确定的提高的温度值，优选的是，将附加质量流与阴极气体质量流混合，直至在车辆内部空间中达到预设的或可预设的提高的温度值。通过权利要求8的特征存在(Merkmalsbestand)解决涉及车辆的任务。在对此从属的权利要求中说明带有车辆的适宜的改进方案的有利的设计方案。尤其，通过以下方式通过开头提到的类型的车辆解决该任务，即，在压缩机下游存在引导到车辆内部空间中的、与阴极输送线路流动连接的内部空间线路，以用于将被加热的阴极气体质量流的至少一份额引导到车辆内部空间中。这实现了有效地充分利用在燃料电池系统中总归存在的构件以加热车辆内部空间。此外，可省去构件、如例如PTC加热器，并且如此节省成本和结构空间。为了控制或为了调整阴极气体质量流的被输送给内部空间的份额，优选的是，内部空间线路关联有控制元件。控制元件优选地可形成为阀或阀片。此外，控制元件优选地可经由控制单元控制。在此，控制单元优选地控制压缩机的流量和/或阴极气体质量流到内部空间线路中的份额和/或阴极气体质量流到阴极输送线路中的份额。为了可更好地在车辆内部空间中调整或达到预设的或可预设的提高的温度值，优选的是，存在空气输送线路，其与内部空间线路流动连接，并且其设计成，为阴极气体质量流的份额混入来自周围环境空气的附加质量流。在一种有利的实施方式中，借助于控制单元控制在混合时阴极气体质量流的部分。附图说明从权利要求、优选的实施方式的随后的描述以及根据图纸得出本专利技术的另外的优点、特征和细节。其中：图1示出了用于提升在车辆内部空间中的温度的用于车辆的燃料电池系统的示意图。附图标记列表1燃料电池系统2燃料电池堆3压缩机4阴极输送线路5内部空间线路6控制元件7空气输送线路8阴极室9第一调整元件10加湿器11阴极离开侧12第二调整元件13导出线路14废气线路15系统旁路线路16旁路调整元件17电池18控制单元19阳极室20阳极输送线路21阳极废气线路22驱动器件。具体实施方式图1示出了用于车辆的燃料电池系统1，其中，燃料电池系统1适合用于将车辆内部空间的温度从低的温度值提升到提高的温度值并且用于驱动车辆。在此，燃料电池系统1具有燃料电池堆2，其阴极室在阴极进入侧8可借助于形成为第一阻断阀(Absperrventil)的第一调整元件9封闭并且经由阴极输送线路4与加湿器10相连接。阴极室在阴极离开侧11可借助于形成为第二阻断阀的第二调整元件12封闭并且经由导出线路13与加湿器10相连接。此外，燃料电池系统1包括可经由驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将车辆的车辆内部空间的温度从低的温度值提升到提高的温度值的方法，其中，所述车辆具有燃料电池系统(1)，所述燃料电池系统带有燃料电池堆(2)以及带有在阴极侧与所述燃料电池堆(2)相连接的压缩机(3)，所述方法包括步骤：借助于所述压缩机(3)吸入阴极气体，以及压缩并加热被吸入的阴极气体，其特征在于，将被加热的阴极气体的阴极气体质量流的至少一份额引导到所述车辆内部空间中，并且将所述车辆内部空间的温度提升到所述提高的温度值。

【技术特征摘要】
2018.04.12 DE 102018205555.61.一种用于将车辆的车辆内部空间的温度从低的温度值提升到提高的温度值的方法，其中，所述车辆具有燃料电池系统(1)，所述燃料电池系统带有燃料电池堆(2)以及带有在阴极侧与所述燃料电池堆(2)相连接的压缩机(3)，所述方法包括步骤：借助于所述压缩机(3)吸入阴极气体，以及压缩并加热被吸入的阴极气体，其特征在于，将被加热的阴极气体的阴极气体质量流的至少一份额引导到所述车辆内部空间中，并且将所述车辆内部空间的温度提升到所述提高的温度值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述阴极气体质量流引导到所述车辆内部空间中，仅仅直至达到预设的或可预设的提高的温度值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，-开始电池运行，在其中仅仅借助于电池进行所述车辆的能量供给，以及-借助于所述电池使所述压缩机(3)运行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过在阳极侧将燃料并且在阴极侧将阴极气体质量流的至少另一部分输送至所述燃料电池堆(2)，开始燃料电池运行。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，一旦结束所述电池运行或所述燃料电...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拉夫，K米勒，M布雷赫特，M格雷布纳，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE