【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于阳极气体在燃料电池系统的阳极回路中的再循环的设备和运行方法和一种车辆。
技术介绍
1、燃料电池系统包括至少一个燃料电池，借助该燃料电池，燃料(例如氢气)和氧化剂(例如氧气)可以转换为电能、热量和水。燃料电池为此具有阳极和阴极。在设备和/或燃料电池系统运行时，给阳极供给燃料并且给阴极供给氧化剂。据此，燃料是阳极气体。
2、系统性地，在给阳极供给燃料或阳极气体时已确立如下方法：将从燃料电池中排出的仍然富含燃料的阳极气体再循环并且连同新鲜燃料重新供应给阳极。在此，通常一个喷射泵与另一喷射泵相结合地用作气体输送单元，以便满足在不同运行状态下的、尤其是在高负载运行和低负载运行的情况下的再循环功率。在此，喷射泵可以是能够根据负载分别单独地或者共同地运行的。
3、由de 10 2007 004 590 a1已知一种设备，该设备具有并联连接的至少两个喷射泵。典型地，喷射泵在此对于每个喷射泵分别通过独立的计量阀被供给氢气，以便确保对阳极气体的灵活的、符合需要的配量，该阳极气体尤其是驱动介质。在此，问题在于两个独立的计量阀的高成本，其提高设备的总成本。
技术实现思路
1、本专利技术针对的是该问题的解决方案。为了解决，提出具有权利要求1的特征的设备以及具有权利要求8的特征的方法。本专利技术的有利的扩展方案能够从相应的从属权利要求中得到。此外，提出一种具有根据本专利技术的设备的燃料电池系统。
2、根据本专利技术，提出一种用于阳极气体在燃料电池系统的
3、参照权利要求1，根据本专利技术的设备这样实施，使得这些喷射泵在此具有共同的计量阀，借助该计量阀给两个喷射泵配量驱动介质。在此，通过这种方式可以实现如下优点：可以产生该设备的一种成本有利的实施方案，因为可以省去附加的计量阀。此外，通过省去独立的第二计量阀明显降低结构空间需求。
4、通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在权利要求1中说明的有利扩展方案。从属权利要求涉及本专利技术的优选的扩展方案。
5、根据该设备的一种有利构型，在计量阀与两个喷射泵之间存在压力空间，其中，压力空间尤其位于计量阀的下游和喷射泵的上游。通过这种方式，驱动介质可以借助计量阀配量到压力空间中，并且从那里流动到相应的喷射泵中。因此，借助压力空间能够实现将流动分支成两个流动路径。此外，压力空间可以这样用作用于驱动介质的收集容器，使得在压力空间中可以建立压力水平，尤其是借助利用计量阀实现的增加的配量。因此，此外能够实现输送装置的紧凑的结构形式。
6、根据该设备的一种有利的扩展方案，在第一喷射泵的上游连接有止回阀，其中，在超过一压力水平、尤其是在压力空间中超过一压力水平的情况下，止回阀才打开并且因此将第一喷射泵与压力空间和/或第二入口流体连接和/或因此能够运行第一喷射泵。通过这种方式，可以通过成本有利的方式实现设备中的第一喷射泵的根据压力的且可靠的接通。此外，通过这种方式能够降低该设备的失效概率并且因此降低燃料电池系统的失效概率。
7、根据该设备的一种特别有利的构型，借助第一入口来自燃料电池的再循环物被供应给相应的喷射泵的抽吸区域。在此，第一喷射泵的第一抽吸区域借助连接开口与第二喷射泵的第二抽吸区域流体连接，其中，相应的抽吸区域与第一入口至少间接地流体连接。通过这种方式，借助紧凑的结构形式和/或通过成本有利的方式，能够实现给两个喷射泵供应来自燃料电池的再循环物，使得每个喷射泵可以分别借助驱动介质实现再循环物的输送功率。
8、根据该设备的一种特别有利的构型，并联连接的喷射泵在结构上耦合，优选地构成一个结构单元和/或布置在共同的基体中。通过这种方式可以实现特别紧凑的设备。此外，可以减少接口的数量，使得例如只需要存在第一入口、第二入口和出口作为接口。另外，可以改进该设备的冷启动能力，因为借助喷射泵的在结构上的耦合例如在基体中可以减小相对于设备的体积的表面，由此，在低的环境温度和长的停机时间的情况下，该设备的冷却过程所需要的时间长得多。通过这种方式，可以防止由于冰桥损害该设备的内流动轮廓和可运动的构件。
9、根据该设备的一种有利构型，第二喷射泵设计为用于低负载运行。在此，通过计量阀尤其在配量的范畴内对驱动介质进行量控制。因此，在低负载运行的情况下，可以仅运行第二喷射泵，其方式是，尤其在止回阀关闭的情况下，使第一喷射泵与流入线路流体分离。通过这种方式，在燃料电池的低输送量和/或低负载运行的情况下，也可以这样实现输送装置的更好的效率，使得仅第二喷射泵在运行，在燃料电池系统的低负载运行的情况下，该第二喷射泵由于其尺寸和/或流动轮廓的实施而具有比第一喷射泵更高的效率。此外，不会由于阳极气体流过第一喷射泵而出现摩擦损失。因此，可以提供始终高的再循环功率和/或高的效率。
10、根据一种特别有利的构型，第一喷射泵设计为用于高负载运行，并且通过计量阀和/或止回阀尤其在配量的范畴内对驱动介质进行量控制。通过这种方式可以提供始终高的再循环功率，因为第一喷射泵从超过确定的负载点开始例如自动地被接通，并且因此可以针对高负载运行改进该设备的效率，因为借助两个喷射泵可以实现对燃料电池的优化的供应并且因此增加气态介质的借助该设备的可能的输送量。
11、因此，所提出的设备适合用于执行在下文中描述的根据本专利技术的运行方法。因此，借助该设备能够实现相同的优点，即可以改进燃料电池系统的效率。
12、因此，在第二方面中，所提出的专利技术涉及一种用于运行所提出的设备的一种可能构型的运行方法。
13、该运行方法包括：第一运行步骤，在该第一运行步骤中，在止回阀的未激活状态下，在燃料电池系统的第一运行点处仅第二喷射泵被计量阀供给氢气；和第二运行步骤，在该第二运行步骤中，在燃料电池系统的第二运行点处止回阀被激活，以便给第一喷射泵和另外的喷射泵共同供给氢气。
14、所提出的运行方法尤其用于运行所提出的设备和/或燃料电池系统。
15、尤其设置，自动地执行所提出的运行方法，其方式是，根据压力激活或停用止回阀。
16、可以设置，共同使用第一喷射泵和第二喷射泵，以便调设在燃料电池堆叠上供应的氢气量。
17、通过共同使用或并行运行第一喷射泵和第二喷射泵，可以动态地且以不成比例的特性曲线提供供应给燃料电池堆叠的氢气量，使得例如在低负载的情况下仅借助第二喷射泵提供(不能借助大的第一喷射泵提供的)少量氢气，并且在高负载的情况下提供(不能借助第二喷射泵提供的)大量氢气。
18、在第三方面中，所提出的专利技术涉及一种具有所提出的设备的一种可能构型的车辆。
19、本专利技术不限于在这里描述的实施例和在其中强调的方面。相反地，在通过权利要求给定的范围内能够实现处于本领域技术人员的能力范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于阳极气体在燃料电池系统(31)的阳极回路中的再循环的设备(1)，所述设备包括并联连接的至少两个喷射泵(4、6)，所述至少两个喷射泵能够根据负载分别单独地或者共同地运行，其中，至少间接地给所述喷射泵(4、6)供应驱动介质，尤其是从罐(34)中经由罐线路(27)和/或第二入口(36)供应驱动介质，其特征在于，并联连接的所述喷射泵(4、6)具有共同的计量阀(10)，借助所述计量阀给所述两个喷射泵(4、6)配量所述驱动介质。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，在所述计量阀(10)与所述两个喷射泵(4、6)之间存在压力空间(5)，其中，所述压力空间(5)尤其位于所述计量阀(10)的下游和所述喷射泵(4、6)的上游。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一喷射泵(4)的上游连接有止回阀(18)，其中，在超过一压力水平、尤其是在所述压力空间(5)中超过一压力水平的情况下，所述止回阀(18)才打开并且因此将所述第一喷射泵(4)与所述压力空间(5)和/或第二入口(36)流体连接和/或因此能够运行所述第一喷射泵(4)。
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