[发明专利]燃料提取系统、具有燃料提取系统的燃料箱设备、以及具有燃料提取系统的燃料电池系统

说明书

描述了一种用于从燃料箱中提取气态燃料的燃料提取系统。所述燃料提取系统包括：输送装置，所述输送装置被配置成用于输送气态燃料并且使气态燃料从第一压力水平达到第二压力水平；第一管线，所述第一管线被配置成用于使所述输送装置与所述燃料箱的内部以流体方式连接；缓冲箱，所述缓冲箱被配置成用于储存具有第二压力水平的燃料，并且所述缓冲箱具有第一出口和第二出口；具有气动致动装置的至少一个阀；以及第二管线，所述第二管线被连接到所述缓冲箱的第一出口并且被配置成用于将所述具有第二压力水平的燃料的一部分引导至所述至少一个阀的气动致动装置。此外描述了一种燃料箱设备以及一种燃料电池系统。

技术领域

本发明涉及一种燃料提取系统、一种燃料箱设备、以及一种燃料电池系统，该燃料箱设备和该燃料电池系统分别具有燃料提取系统。本发明尤其涉及一种燃料提取系统、以及具有燃料提取系统的一种燃料箱设备和一种燃料电池系统，该燃料提取系统输送来自燃料箱的气态燃料、使气态燃料达到更高的压力水平并且因此用气动致动装置来致动阀。

背景技术

常规的燃料电池系统被设计成用于经由管线来输送气态和/或液态的燃料(例如氢气)。这些管线可以设有气动阀或电磁阀，以便控制通过对应管线的燃料的流通量。为了使气动阀或电磁阀运行，需要气动系统或电回路。例如在飞行器中，为此要么使用现有的气动系统或电回路并且将阀的致动装置连接到该气动系统或电回路，要么安装专门针对燃料电池系统而设的气动系统或电回路。然而由此提高了相应的飞行器系统的功率需求以及附加系统的重量。

发明内容

本发明的基本目的在于，提供一种燃料提取系统、一种燃料箱设备、以及一种燃料电池系统，它们可以更简单地受到控制并且在此可以更节省重量地设计。

该目的通过具有权利要求1所述特征的燃料提取系统、具有权利要求9所述特征的燃料箱设备、以及具有权利要求11所述特征的燃料电池系统来实现。

为了更好地理解本公开，根据第一方面，用于从燃料箱中提取气态燃料的燃料提取系统包括：输送装置，所述输送装置被配置成用于输送气态燃料并且使气态燃料从第一压力水平达到第二压力水平；以及第一管线，所述第一管线被配置成用于使所述输送装置与所述燃料箱的内部以流体方式连接。

输送装置例如可以被设计为呈用于气体的压缩机、鼓风机或泵的形式。藉由可以提高气态燃料的压力水平的输送装置，可以在燃料箱中储存处于较低的压力水平的燃料，即以第一压力水平进行储存。燃料例如可以是用于燃料电池的氢气。氢气通常以大约6bar至10bar储存，以便以对应的压力水平被引导至燃料电池，其中须考虑由于线路、阀等引起的压力损失。藉由输送装置，现在可以在例如1bar至4bar、优选1bar至3bar并且特别优选在2bar的较低的压力水平下储存燃料。这允许燃料箱的结构更简单，由此可以明显更轻地并且因此更节省重量地设计该燃料箱。在燃料为氢气形式的情况下，输送装置可以被设计成用于将燃料从燃料箱中的第一压力水平提升到约15bar至22bar、优选18bar至21bar并且特别优选20bar的第二压力水平。

所述燃料提取系统还可以包括缓冲箱，所述缓冲箱被配置成用于储存所述具有第二压力水平的燃料，并且所述缓冲箱具有第一出口和第二出口。此外，所述燃料提取系统可以包括具有气动致动装置的至少一个阀以及第二管线，所述第二管线连接到所述缓冲箱的第一出口并且被配置成用于将所述具有第二压力水平的燃料的一部分引导至所述至少一个阀的气动致动装置。因此用燃料使燃料提取系统的(多个)阀运行，由此并不需要连接到单独的气动系统。此外，已存在的气动系统(如在飞行器中的常规的燃料提取系统中是这样的情况)不必适配于对燃料提取系统的阀的致动。由此可以节省重量，这是因为不必将存在的气动系统的管线延长直到燃料提取系统的安装位置，而且也不必在气动系统中设计用于更高负载(最大总负载)的压力产生器。在飞行器中运行的压缩机例如须达到非常高的压缩比，这是因为在飞行阶段期间存在非常低的环境压力，并且需要高的致动压力来使燃料提取系统中的阀运行。