[发明专利]带有用低温存储的燃料驱动的机组的机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车，它带有一个机组，特别是驱动机组，该机组通过一种在环境温度下气态的、但在车辆-储箱中低温存储的燃料驱动，它在输送到机组时通过用一种较热的介质热交换被加热。

背景技术

关于该技术领域请参考DE 195 06 486C2以及DE 198 54 581A1。

当前带有所谓的低温储箱(Kryotanks)的机动车还处于研究阶段，其中优选氢作为燃料，优选用于驱动机组，但必要时也用于车辆的辅助机组，在低温特别是深冷的状态下存储。驱动机组可以例如是一种内燃机，辅助机组例如是一种燃料电池，在其中产生的电能，或者只用于供给车辆的车载电器网络，或者也用于供给一个或者多个驱动电动机。

在车辆-燃料箱中存储的液态氢必须作为气体提供给燃烧该氢气的机组，因此，在该供给的范围内加入一个汽化过程，在一个适合的换热器中从一种载热介质中吸收热量的情况下实施该汽化过程。作为载热介质，可以采用例如内燃机的冷却剂，请参看例如上述的DE 19506 486C2。

发明内容

原则上致力于以尽可能高的效率推动系统。在这种意义上给出用于机动车的改进措施是本发明的任务。

该任务的解决方案的特征如下，即提出一种机动车，具有一个机组，特别是驱动机组，该机组通过一种在环境温度下气态的、但在一个车辆-储箱中深冷存储的燃料驱动，该燃料在输送至机组时通过与一种较热的介质热交换而被加热，使为了驱动所述机组从车辆-储箱提取的燃料与一特别是以一种所谓的塞贝克-元件(Seebeck-Elements)形式的热电发电机(thermoelektrischen Generator)接触，从而通过所述热电发电机产生用于车辆的车载电器网络的电流，在热电发电机的冷侧被加载从储箱中提取的冷燃料期间，热电发电机的另外的热侧被加载也用来与冷燃料热交换的较热介质。

因此建议，从储箱中提取的燃料特别是氢的冷量被至少部分地用于产生电能，并且将其提供给车辆-车载电器网络，以便借此减轻机动车的通常的直流发电机的负荷。由燃料的冷量产生电能，在此可以通过一个所谓的热电发电机进行，它通常情况下由两个不同的电半导体材料构建，它们导热且导电地互相连接。使这个材料对遭受在一个热源和一个冷却源之间的温度降，就在这个材料对上形成一个电压。通过组合大量这样的材料对，可以在相应的高效率热源和冷却源的情况下获得可经济地利用的电功率。这样的元件也被称为塞贝克-元件，并且是已知的珀耳贴元件的逆转。

在带有用于低温存储的燃料的储箱，特别是低温/深冷储箱的机动车上，现在存在一个特别高效率的冷却源，因为在深冷的氢作为燃料的情况下，只要以很少开尔文的温度就从储箱中提取该燃料。

虽然在带有低温储箱的机动车上应用热电发电机是已知的，而且是从上述的第二篇文献DE 198 54 581A1中已知，然而按照该篇文献，热电发电机用于由在所谓的汽化-气体燃烧时释放出来的热量来产生电能。本发明与该现有技术的区别是基于以下两个方面：一方面，利用存在的由储箱提取的燃料的冷量，而不利用在它的燃烧中产生的热量；另一方面，在上述的机组运转期间而不是在它的停机期间实现电能的获取，在此期间可以单独积累汽化气体。

当不仅热电发电机的所谓冷侧被加载冷的从储箱中提取的(深冷)燃料而且此外热电发电机的其他的所谓热侧被加载也用来与冷燃料热交换的较热的介质时，随着温度降的升高而升高的热电发电机效率可以被提高。这种较热的介质在通常情况下比环境温度明显更热，否则它应紧贴在热电发电机的“热侧”。就此而言本措施特别有利的是，即上述这种较热的介质反正已经必须被导入从储箱中提取的燃料的周围，而并且是与它进行热交换，从而可以将燃料以气态输送到上述机组中。在这种关系中，在设计观点下特别有利的是，热电发电机在结构上内置在用于在从储箱提取的燃料与较热介质之间热交换的一个或所述换热器中。

按照一种有利的改进构造，依照本发明的机动车可以额外配备有一个用于转换车辆-储箱的汽化-气体的装置，该装置包括一个用于汽化-气体的燃烧装置以及用于从在该转换过程中释放的热量获取电能的一个其他的热电发电机。该技术基本上由上述的DE 198 54 581A1中是已知的。在这篇文献中，不仅阐述所谓的与低温-燃料储箱关联的汽化-问题，该问题对于专业人士基本已知，因此在这里不再继续说明，而是在此也建议，利用废热，这些废热是以所不希望的方式从一个低温-车辆-储箱中排出的汽化-气体的所需要燃烧中释放的，其中一个在那里以热电偶形式的所谓的能量转换器可以被加载这些废气，并且这样产生电流。热电偶因此同样涉及热电发电机或者塞贝克-元件。