【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据权利要求1的主题的防冻方法。本专利技术还涉及被设立成用于执行防冻方法的燃料电池设备以及配备有这种燃料电池设备的车辆。
技术介绍
1、燃料电池设备的燃料电池堆对冷却性能的要求相对较高，因此其在运行期间必须通过热交换器来冷却。为了达到对可利用热交换器实现的冷却性能，目前的燃料电池设备都配备有蒸发式冷却装置。借助蒸发式冷却装置对相应的热交换器施加水，水在热交换器处蒸发并产生针对热交换器的冷却。在燃料电池设备关断时(以下称为关断过程)，燃料电池设备中存在的水依赖于当前环境中存在的环境条件地可能会冻结。这可能导致不期望的燃料电池设备的损坏或毁坏。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的任务是提供一种可以克服这一缺点的方法。尤其地，本专利技术旨在提供一种经改进的燃料电池设备或至少是燃料电池设备的另外的实施方式。此外，尤其旨在给出一种经改进的车辆。
2、在本专利技术中，该任务尤其通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求和说明书的主题。
3、本专利技术的基本构思是：能够通过下述方式来防止因冻结的水而损坏或毁坏燃料电池设备：在燃料电池设备关断时，也就是在燃料电池设备的关断过程中，吹扫(ausgeblasen)在燃料电池设备的蒸发式冷却装置中存在的水。
4、为此，提出了一种针对尤其是安装在车辆中的燃料电池设备的防冻方法，该燃料电池设备具有被设立成用于冷却燃料电池设备的燃料电池装置的热交换器的、具有馈送线路的蒸发式冷却装置。所规定的是
5、适宜的是：在燃料电池设备运行期间被蒸发式冷却装置用来冷却热交换器的水是纯水，其例如在燃料电池设备运行期间通过化学过程在燃料电池堆中被产生并被收集。
6、适宜的是：在所提及的燃料电池设备的关断过程中，燃料电池装置的燃料电池堆被关闭，从而不提供电能并且燃料电池设备发生冷却。在燃料电池设备的关断过程中，对燃料电池装置的燃料电池堆的吹扫和干燥(在实践中也被称为“吹干(blowdry)”)可以利用尤其是持续30至60秒的压缩空气流来执行，以便排出燃料电池堆中存在的过程水。由此可以干燥至少一个燃料电池，从而防止其损坏或毁坏。
7、对馈送线路的吹扫可以尤其通过使用压缩空气流吹扫馈送线路来成本低廉且简单地实现。借助在防冻方法中可持续30至60秒的压缩空气流能够完全清除处于馈送线路中的水。
8、用于吹扫馈送线路的压缩空气流尤其可以从在燃料电池设备的关断过程中被用于吹扫和干燥燃料电池堆的压缩空气流中分支出来，即从在“吹干”过程中所使用的压缩空气流中分支出来。由此，在关断过程中本就被提供用于吹扫和干燥燃料电池装置中的燃料电池堆的压缩空气流至少按比例地也用于对蒸发式冷却装置的馈送线路的吹扫。这具有的优点是：可以省去额外的、被提供用于吹扫馈送线路的压缩空气流的压缩空气源。因此，燃料电池设备的成本可以相对低廉并且重量较轻。用于吹扫和干燥燃料电池堆的压缩空气流例如可以由被实现为燃料电池装置的压力发生器、尤其是燃料电池装置的压缩机的压缩空气源提供。在这种情况下可能需规定：尤其是在车辆侧控制或调节的、用于吹扫和干燥(即“吹干”)燃料电池堆的压缩空气流发起防冻方法和/或为此与蒸发式冷却装置、尤其是与蒸发式冷却装置的控制装置耦联。
9、还可能适宜的是：用于吹扫馈送线路的压缩空气流由车辆空气压力发生器提供。原则上，如果燃料电池设备安装在车辆中，则布置在该车辆中的任意压缩空气发生器都可用作为提供用于吹扫馈送线路的压缩空气流的压缩空气源。在此适宜的是：车辆空气压力发生器是相对于燃料电池设备独立的车辆系统。优选的是：车辆空气压力发生器由车辆的压缩空气设施实现，例如可以是载重车的压缩空气设施或载重车的制动系统的压缩空气设施。
10、尤其可能适宜的是：当燃料电池设备的控制装置获知在燃料电池设备的至少一个当前环境条件下水和/或处于燃料电池设备中的水有冻结的风险时或者当这种当前环境条件被提供给控制装置时，执行该防冻方法。适宜的是：本专利技术将当前环境条件理解为由控制装置或其组成部分获知的环境状态，该环境状态尤其被表示为可测量的环境参量。适宜的是：当前环境条件，例如环境温度直接由车辆或控制装置测量。然后，当前环境条件可通过车辆提供给控制装置。可以想到的是：例如通过与燃料电池设备分离的、另外的车辆系统和/或车辆外部的通信系统向控制装置提供当前环境条件。此外，可以替选地或附加地规定：控制装置还可以在时间上在燃料电池设备关断过程之前或期间获知当前的环境条件，为此，控制装置具有计算单元和被设立成用于检测燃料电池设备的环境的当前环境参量的环境传感器，例如温度传感器。适宜的是：计算单元和环境传感器协作，其方式是，控制装置获知燃料电池设备的当前的环境条件。如果当前的环境条件表现出水冻结的风险(环境温度相对低时尤其是这种情况)，则会执行防冻方法。
11、还可以规定：当控制装置检测到用于吹扫和干燥(即“吹干”)燃料电池堆的压缩空气流时，执行防冻方法。
12、此外，可能适宜的是：在防冻方法中对蒸发式冷却装置的水箱(其为蒸发式冷却装置储备水)进行吹扫和/或将所储备的水从水箱中排出。通过从水箱中排出或吹扫水，可以防止水箱在燃料电池设备的不利环境条件下损坏或毁坏。此外，可以想到的是：在时间上在吹扫馈送线路之前或期间排空或吹扫水箱。
13、适宜地可以规定：蒸发式冷却装置具有与馈送线路以流体方式连接的、被设立成用于向燃料电池设备的环境排放的排放阀。排放阀既可以在防冻方法中打开，也可以在防冻方法中被调节或控制，以使得在防冻方法中在馈送线路的将喷洒装置与蒸发式冷却装置的被设立成用于运送水的运送泵以流体方式连接起来的第一馈送线路部段中所需要的用于排空的时长(这当前也被称为排空时间)与用于排空馈送线路的将运送泵与排放阀以流体方式连接起来的第二馈送线路部段的时长一样长或至少基本上一样长。可能的是：例如借助上文所述的燃料电池设备的控制装置对排放阀进行相应的调节或控制。已表明的是：如果两个馈送线路部段以不同的速度被清除水，则在首先被清除了水的馈送线路部段处会产生相对大的压缩空气体积流，由此会在另外的馈送线路部段处留下残留水。这是不期望的，因为残留水随后可能会冻结，并会导致该馈送线路部段损坏或毁坏。当前，在进行吹扫时在馈送线路部段中产生的压力损失或压缩空气体积流被调整，以使得在吹扫过程中两个馈送线路部段同时或至少几乎同时被清除了水。
14、根据本专利技术的另一个构思，提出了一种燃料电池设备，该燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.针对燃料电池设备(1)的防冻方法，
2.根据权利要求1所述的防冻方法，
3.根据权利要求1或2所述的防冻方法，
4.根据权利要求3所述的防冻方法，
5.根据权利要求3所述的防冻方法，
6.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
7.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
8.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
9.被设立成用于执行根据前述权利要求所述的防冻方法的燃料电池设备(1)，所述燃料电池设备具有：
10.根据权利要求9所述的燃料电池设备(1)，
11.根据权利要求9或10所述的燃料电池设备(1)，
12.根据权利要求11所述的燃料电池设备(1)，
13.根据权利要求9至12中任一项所述的燃料电池设备(1)，
14.根据权利要求9至13中任一项所述的燃料电池设备(1)，
15.车辆(10)，所述车辆具有根据权利要求9至14中任一项所述的燃料电池设备(1)，所述燃料电池设备被设立成用于执行根据权利要
...【技术特征摘要】
1.针对燃料电池设备(1)的防冻方法，
2.根据权利要求1所述的防冻方法，
3.根据权利要求1或2所述的防冻方法，
4.根据权利要求3所述的防冻方法，
5.根据权利要求3所述的防冻方法，
6.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
7.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
8.根据前述权利要求中任一项所述的防冻方法，
9.被设立成用于执行根据前述权利要求所述的防冻方法的燃料电池设备(1)，所述燃料电池设备具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·奥尔，理查德·布吕默，托马斯·施特劳斯，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：
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