[发明专利]燃料电池系统的阳极回路的用于输送气态介质的输送机组以及燃料电池系统

说明书

本发明涉及一种用于燃料电池系统(1)的阳极回路(9)的输送机组(3)，用于从燃料电池(2)的阳极区域(38)输送气态介质、尤其氢，其中，所述输送机组(3)包括至少一个喷射泵(4)，其中，所述输送机组(3)借助至少一个连接管线(23,25)与所述阳极区域(38)的所述出口至少间接地流体连接，并且其中，所述输送机组(3)借助另一连接管线(27)与所述阳极区域(38)的所述出口流体连接。根据本发明，所述输送机组(3)附加于构件喷射泵(4)具有再循环鼓风机(8)和配量阀(6)作为另一构件，其中，用于所述气态介质的所述构件(4,6,8)的所述通流轮廓和/或所述构件(4,6,8)至少几乎完全布置在共同的壳体(7)中。

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池系统的阳极回路的输送机组，其用于输送气态介质、尤其是氢，所述输送机组尤其设置为用于在具有燃料电池驱动装置的车辆中使用。此外，本发明涉及一种具有这样的输送机组的燃料电池系统。

背景技术

在车辆领域中，除液态燃料外，气态燃料未来也起到越来越大的作用。尤其在具有燃料电池驱动装置的车辆中必须控制氢气流。在此，气体流不再如喷射液态燃料那样不连续地被控制，而是将气体从至少一个高压箱中取出并且通过中压管线系统的流入管线引导到输送机组处。该输送机组将气体通过低压管线系统的连接管线引导至燃料电池。

由DE 10 2011 105 710 B4已知一种用于燃料电池系统的输送机组，该输送机组用于气态介质的输送和/或再循环，所述输送机组具有再循环鼓风机和由处于压力下的气态介质的驱动射束驱动的喷射泵，其中，燃料电池的阳极输出端与输送机组的输入端流体连接，并且其中，输送机组的输出端与燃料电池的阳极输入端流体连接。

由DE 10 2014 105 995 A1已知一种用于气态介质的输送和/或再循环的燃料电池系统，其中，处于压力下的气态介质借助配量阀被供应给喷射泵。

由DE 10 2011 105 710 B4已知的输送机组和由DE 10 2014 105 995 A1已知的燃料电池系统可能分别具有一定缺点。在此，输送机组的部件、尤其是再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀至少部分地借助呈管路形式的流体连接装置和必要时借助附加的具有内置通道的分配器板相互连接和/或与燃料电池连接。在此，这些部件至少部分地作为单独的组件存在，这些组件借助管路相互连接。在此，一方面产生多次流动偏转并且因此产生流动损失、尤其在空间的所有三个维度中的流动损失。由此降低输送机组的效率。此外，输送机组的部件通过管路的连接就此而言是不利的，即管路在输送机组的使用寿命上、尤其在强烈的温度波动时可能导致密封性问题、尤其在焊接的和/或焊上的管路中。另一方面，由于将各个部件布置为至少部分地分离的组件而产生的缺点是：这些组件总体上形成关于结构空间和/或几何形状体积的大的表面。由此，尤其在整个车辆的停放时间长的情况下有利于构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀的快速冷却，这可能导致增加的冰桥形成并且因此导致对构件和/或整个燃料电池系统的增加的损坏，这又可能导致输送机组和/或燃料电池系统的降低的可靠性和/或使用寿命。此外，另一缺点是输送机组和/或燃料电池系统和/或整个车辆的差的冷启动特性，因为尤其在温度低于0℃时必须将加热能量和/或热能分别单独地引入到构件再循环鼓风机和/或喷射泵和/或配量阀中，以便消除可能的冰桥。

发明内容

根据本发明提出一种用于燃料电池系统的输送机组，其用于气态介质、尤其是氢的输送和/或再循环，其中，氢在下面称为H₂。此外，本发明涉及一种具有这样的输送机组的燃料电池系统。在此，输送机组包括至少一个再循环鼓风机，其中，输送机组借助至少一个连接管线与阳极区域的出口至少间接地流体连接，并且其中，输送机组借助另一连接管线与阳极区域的入口流体连接。