本发明专利技术涉及一种用于燃料电池系统(1)的阳极回路(9)的输送机组(3)，用于从燃料电池(2)的阳极区域(38)输送气态介质、尤其氢，其中，所述输送机组(3)包括至少一个喷射泵(4)，其中，所述输送机组(3)借助至少一个连接管线(23,25)与所述阳极区域(38)的所述出口至少间接地流体连接，并且其中，所述输送机组(3)借助另一连接管线(27)与所述阳极区域(38)的所述出口流体连接。根据本发明专利技术，所述输送机组(3)附加于构件喷射泵(4)具有再循环鼓风机(8)和配量阀(6)作为另一构件，其中，用于所述气态介质的所述构件(4,6,8)的所述通流轮廓和/或所述构件(4,6,8)至少几乎完全布置在共同的壳体(7)中。(4,6,8)至少几乎完全布置在共同的壳体(7)中。(4,6,8)至少几乎完全布置在共同的壳体(7)中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池系统的阳极回路的用于输送气态介质的输送机组以及燃料电池系统
[0001]本专利技术涉及一种用于燃料电池系统的阳极回路的输送机组，其用于输送气态介质、尤其是氢，所述输送机组尤其设置为用于在具有燃料电池驱动装置的车辆中使用。此外，本专利技术涉及一种具有这样的输送机组的燃料电池系统。
技术介绍
[0002]在车辆领域中，除液态燃料外，气态燃料未来也起到越来越大的作用。尤其在具有燃料电池驱动装置的车辆中必须控制氢气流。在此，气体流不再如喷射液态燃料那样不连续地被控制，而是将气体从至少一个高压箱中取出并且通过中压管线系统的流入管线引导到输送机组处。该输送机组将气体通过低压管线系统的连接管线引导至燃料电池。
[0003]由DE 10 2011 105 710 B4已知一种用于燃料电池系统的输送机组，该输送机组用于气态介质的输送和/或再循环，所述输送机组具有再循环鼓风机和由处于压力下的气态介质的驱动射束驱动的喷射泵，其中，燃料电池的阳极输出端与输送机组的输入端流体连接，并且其中，输送机组的输出端与燃料电池的阳极输入端流体连接。
[0004]由DE 10 2014 105 995 A1已知一种用于气态介质的输送和/或再循环的燃料电池系统，其中，处于压力下的气态介质借助配量阀被供应给喷射泵。
[0005]由DE 10 2011 105 710 B4已知的输送机组和由DE 10 2014 105 995 A1已知的燃料电池系统可能分别具有一定缺点。在此，输送机组的部件、尤其是再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀至少部分地借助呈管路形式的流体连接装置和必要时借助附加的具有内置通道的分配器板相互连接和/或与燃料电池连接。在此，这些部件至少部分地作为单独的组件存在，这些组件借助管路相互连接。在此，一方面产生多次流动偏转并且因此产生流动损失、尤其在空间的所有三个维度中的流动损失。由此降低输送机组的效率。此外，输送机组的部件通过管路的连接就此而言是不利的，即管路在输送机组的使用寿命上、尤其在强烈的温度波动时可能导致密封性问题、尤其在焊接的和/或焊上的管路中。另一方面，由于将各个部件布置为至少部分地分离的组件而产生的缺点是：这些组件总体上形成关于结构空间和/或几何形状体积的大的表面。由此，尤其在整个车辆的停放时间长的情况下有利于构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀的快速冷却，这可能导致增加的冰桥形成并且因此导致对构件和/或整个燃料电池系统的增加的损坏，这又可能导致输送机组和/或燃料电池系统的降低的可靠性和/或使用寿命。此外，另一缺点是输送机组和/或燃料电池系统和/或整个车辆的差的冷启动特性，因为尤其在温度低于0℃时必须将加热能量和/或热能分别单独地引入到构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀中，以便消除可能的冰桥。
技术实现思路
[0006]根据本专利技术提出一种用于燃料电池系统的输送机组，其用于气态介质、尤其是氢
的输送和/或再循环，其中，氢在下面称为H2。此外，本专利技术涉及一种具有这样的输送机组的燃料电池系统。在此，输送机组包括至少一个再循环鼓风机，其中，输送机组借助至少一个连接管线与阳极区域的出口至少间接地流体连接，并且其中，输送机组借助另一连接管线与阳极区域的入口流体连接。
[0007]参照权利要求1，输送机组这样地构造，使得输送机组除构件再循环鼓风机外还具有喷射泵和配量阀作为其它构件，其中，构件用于气态介质的通流轮廓和/或构件再循环鼓风机、喷射泵和配量阀至少几乎完全布置在一个共同的壳体中。以这种方式可以获得以下优点：在输送机组的部件之间、尤其在再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀之间建立直接的并且尽可能短的流动管线。此外，可以将输送机组中的气态介质的流动偏转的次数和/或流动方向的改变减少到尽可能小的数量，因为这些构件定位在共同的壳体中并且因此以很小的距离相对彼此定位。在此，构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀的流入开口和流出开口彼此在共同的壳体中这样地相对彼此布置，使得在这些构件之间产生流动连接的尽可能小的长度和尽可能少的流动偏转。在此，通流轮廓至少几乎完全位于共同的壳体中并且可以至少几乎完全省去外部的管路和/或外部的分配器板。因此，一方面可以减小由于不密封的管路系统而引起的泄漏，这减小了输送机组和/或燃料电池系统的失效概率。另一方面，因此可以减少输送机组和/或燃料电池系统中的摩擦损失和/或流动损失，由此可以改善输送机组和/或燃料电池系统的效率。
[0008]此外，通过将构件的通流轮廓和/或构件至少几乎完全布置在共同的壳体中能够以有利的方式确保，输送机组的整个表面可以在结构空间和/或几何形状体积方面变小，所述输送机组尤其包括构件再循环鼓风机、喷射泵和配量阀。因此，可以实现的优点是：尤其在整个车辆的停放时间长的情况下防止构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀的快速冷却，这导致减少和/或避免形成冰桥。在此，以有利的方式利用以下效应，即构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀在运行中例如通过电促动器和/或通过磁促动器产生热量，其中，该热量可以用于避免在共同的壳体中的所有构件的冷却。此外，通过构件在共同的壳体中的布置，在输送机组的体积总体上变小的情况下可以实现输送机组和/或燃料电池系统的改善的冷启动能力，尤其在整个车辆的停放时间长的情况下的冷启动能力，因为必须加热较少的质量并且因为可以利用各个构件的现有热量，以便加热共同的壳体。在此，还可以降低输送机组和/或燃料电池系统的失效概率，其中，可以提高使用寿命。
[0009]通过在从属权利要求中列举的措施可以实现在权利要求1中给出的输送装置的有利扩展方案。从属权利要求涉及本专利技术的有利扩展方案。
[0010]根据一个有利构型，再循环鼓风机具有带有环绕的外限界环的压缩机轮，所述外限界环相对于压缩机轮的旋转轴线旋转对称地延伸，并且其中，至少部分地被包封的分离室和/或排出通道在压缩机轮的背离旋转轴线的一侧上位于输送机组的壳体中。此外，组分H2O和/或组分N2在再循环鼓风机中与气态介质分离，其中，所述分离尤其借助离心原理在再循环鼓风机中进行。以这种方式，一方面可以实现以下优点：将至少一个侧通道和/或输送单元相对于壳体中的外部区域、尤其相对于分离室至少部分地包封。因此可以改善再循环鼓风机的效率和因此改善输送机组的效率。另一方面可以实现以下优点：从再循环鼓风机的压缩机室到尤其位于压缩机轮的外限界环与壳体之间的分离室中的重组分可以被排出和/或可以进一步从再循环鼓风机的壳体和燃料电池系统中被排出。这提供以下优点：可以
在整个使用寿命上保持再循环鼓风机和/或燃料电池系统的效率的提高，因为可以提高气态介质中的H2的份额和/或浓度，而可以降低气态介质中的重组分、尤其H2O和/或N2的份额和/或浓度。此外，实现以下优点：通过将重组分从压缩机室的区域中导出，防止在燃料电池系统的关停状态下和在周围环境温度低时在可运动的零件、尤其是压缩机轮与壳体之间形成所谓的冰桥。这种冰桥使燃料电池系统、尤其是再循环鼓风机的启动变得困难或完全被阻止。因此，通过再循环鼓风机的根据本专利技术的构型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于燃料电池系统(1)的阳极回路(9)的输送机组(3)，用于从燃料电池(2)的阳极区域(38)输送气态介质、尤其氢，其中，所述输送机组(3)包括至少一个喷射泵(4)，其中，所述输送机组(3)借助至少一个连接管线(23,25)与所述阳极区域(38)的出口至少间接地流体连接，并且其中，所述输送机组(3)借助另一连接管线(27)与所述阳极区域(38)的入口流体连接，其特征在于，所述输送机组(3)除构件喷射泵(4)外还具有再循环鼓风机(8)和配量阀(6)作为其它构件，其中，所述构件(4,6,8)用于气态介质的通流轮廓和/或所述构件(4,6,8)至少几乎完全布置在共同的壳体(7)中。2.根据权利要求1所述输送机组(3)，其特征在于，所述再循环鼓风机(8)具有压缩机轮(12)，该压缩机轮具有环绕的外限界环(39)，所述外限界环相对于所述压缩机轮(12)的旋转轴线(48)旋转对称地延伸，并且其中，至少部分地被包封的分离室(34)和/或排出通道(46)在所述压缩机轮(12)的背离所述旋转轴线(48)的一侧上位于所述输送机组(3)的壳体(7)中。3.根据权利要求1所述的输送机组(3)，其特征在于，组分H2O和/或组分N2在所述再循环鼓风机(8)中从气态介质分离，其中，所述分离尤其借助离心原理在所述再循环鼓风机(8)中进行。4.根据权利要求1所述的输送机组(3)，其特征在于，所述再循环鼓风机(8)和所述喷射泵(4)相对彼此布置在所述共同的壳体(7)中，使得所述再循环鼓风机(8)的压缩机轮(12)的旋转轴线(48)至少近似垂直于所述喷射泵(4)的纵轴线(50)延伸。5.根据权利要求1所述的输送机组(3)，其特征在于，所述再循环鼓风机(8)的气体排出开口(16)直接过渡到所述喷射泵(4)的第一入口(28)和/或抽吸区域(11)中并且形成集成的流动通道(41)。6.根据权利要求5所述的输送机组(3)，其特征在于，所述集成的流动通道(41)在所述共同的壳体(7)内形成弯曲部(43)，其中，气态介质在所述再循环鼓风机(8)与所述喷射泵(4)之间的偏转和/或流动引导仅在所述弯曲部(43)的区域中进行。7.一种具有根据权利要求1至6中任一项所述的输送机组(3)的燃料电池系统(1)，用于控制燃料电池(2)的氢供应和/或氢输出。8.根据权利要求7所述的燃料电池系统(1)，其特征在于，组分H2O和/或组分N2在所述阳极回路(9)中从气态介质的分离借助所述再循环鼓风机(8)和/或借助分离器(10)进行。9.根据权利要求8所述的燃料电池系统(1)，其特征在于，所述分离器(10)在所述阳极回路(9)中沿流动方向V布置在所述输送机组(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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