[发明专利]用于燃料电池组的空气供给装置、燃料电池系统以及运行空气供给装置的方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池组(12)的空气供给装置，所述空气供给装置具有：压缩机(26)，该压缩机用于压缩能经由输入管路(28)输送给所述燃料电池组(12)的输入空气；涡轮机(34、74、84)，所述燃料电池组(12)的排出空气能被输送给该涡轮机以驱动所述压缩机(26)；以及能用燃料加载的燃烧室(38)，其中所述涡轮机(34、74、84)能用所述燃烧室(38)的排气来加载，其特征在于，

所述输入管路(28)具有分支管路(42)，被压缩的输入空气借助所述分支管路能被输送至所述燃烧室(38)。

2.根据权利要求1所述的空气供给装置，其特征在于，所述涡轮机(34、74、84)构造为双流式的，其中第一螺旋通道(36)能用所述燃烧室(38)的排气来加载，而第二螺旋通道(40)能用所述燃料电池组(12)的排出空气来加载。

3.根据权利要求2所述的空气供给装置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)的能被穿流过的横截面大于所述第一螺旋通道(36)的能被穿流过的截面。

4.根据权利要求2或3所述的空气供给装置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)布置成比所述第一螺旋通道(36)更靠近一支承所述涡轮机(34、74、84)的涡轮(68)以及所述压缩机(26)的压缩机叶轮的轴(30)的轴承(70)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)布置成比所述第一螺旋通道(36)更靠近一用于驱动所述压缩机(26)的电驱动部件(32)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，在所述压缩机(26)的上游布置有低压压缩机(72)，其中，设有一用于驱动所述低压压缩机(72)的电驱动部件(32)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，在所述压缩机(26)的下游布置有高压压缩机(82)，其中，设有一用于驱动所述高压压缩机(82)的电驱动部件(32)。

8.根据权利要求7所述的空气供给装置，其特征在于，所述分支管路(42)在所述高压压缩机(82)的下游布置在所述输入管路(28)中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，在所述分支管路(42)连接至所述输入管路(28)上的连接部位处布置有一计量装置(44)，该计量装置用于调节能被输送至所述燃烧室(38)的输入空气流。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，所述涡轮机(84)具有用于节流和/或关断至少所述第一螺旋通道(36)的节流装置(86)。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，在所述涡轮机(34)的上游布置有一计量装置(92)，借助该计量装置所述燃烧室(38)的排气与所述燃料电池组(12)的排出空气一起能被输送至所述第一螺旋通道(36)和/或所述第二螺旋通道(40)。

12.根据权利要求2至11中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，所述涡轮机(34、74、84)被构造为--尤其是可变的--双流涡轮机(34、84)或分区段式涡轮机(74)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，为了储备用于所述燃烧室(38)和所述燃料电池组(12)的燃料，设置有一公共的储备容器(46)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的空气供给装置，其特征在于，在所述涡轮机(34、74、84)的下游布置有排气后处理装置(64)。

15.一种具有用于将输入空气输送给燃料电池组(12)的空气供给装置(10)的燃料电池系统，其特征在于，所述空气供给装置(10)根据权利要求1至14中任一项来设计。