用于与充电电池连接的耗电器的燃料电池装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于和充电电池连接的耗电器的燃料电池装置。该燃料电池装置特别适合于对耗电器的连续供电。特别是在车辆的应用中，既可以是驱动电机和／或是为其它耗电器供电。按照本发明专利技术的燃料电池模块（１０）仅向充电电池（５），而不是直接向耗电器（１）提供电能。由此，燃料电池模块（１０）可以一直保持优化的运行点。其中，该燃料电池模块（１０）优选包括ＨＴ－ＰＥＭ燃料电池，这种燃料电池工作在相对ＰＥＭ燃料电池的工作温度更高的温度下工作，特别是在１２０℃和２００℃之间的范围内。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【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与充电电池连接的耗电器的燃料电池装置，该装置至少具有一个燃料电池模块。此外，本专利技术还涉及这种燃料电池装置的应用。
技术介绍
只要必须为耗电器提供电流，就总要使用燃料电池装置。这里还尤其适合这样的应用，其中，迄今为止耗电器是与充电电池相连接的。此外，在这种情况下，由充电电池产生的电能通常被直接馈送到耗电器。由于耗电器的运行以及由此的电流消耗可以是可变的，在这种情况下燃料电池装置仅在需要时才运行。但是，这对于PEM燃料电池，特别是对于所谓的HT-PEM燃料电池装置的应用来说是不经济的，因为这种燃料电池的重新启动，特别是冷启动，总会带来问题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，改进燃料电池为耗电器提供电能的运行。按照本专利技术，该技术问题的解决是通过权利要求1的特征实现的。一种有关的应用是权利要求9的内容。各种扩展由从属权利要求给出。按照本专利技术，蓄电池由燃料电池装置本身进行充电。其优点在于，燃料电池装置本身可以连续运行，而每个燃料电池模块可以一直保持在优化的运行点上。按照本专利技术的装置可以优选地用于货车的车上供电，特别是当用迄今的蓄电池用于车上供电时。在此，尤其具有优点的是可以使用HT-PEM燃料电池。附图说明本专利技术的其它细节和优点通过下面结合与从属权利要求相关的实施方式对附图的描述给出。唯一的附图示出了应用燃料电池装置的方框图。具体实施例方式图中用1表示一个通过充电电池5馈电的耗电器。一种这样的耗电器1可以例如是在图中没有示出的一个货车(KFZ)中，其中，在该KFZ中通常有一个车载电源。这里，按现有技术作为充电电池5的一个蓄电池通过KFZ的照明发动机(Lichtmaschine)充电。该照明发动机依赖于KFZ的运行，使得蓄电池仅在KFZ运行时被充电。现在使用一个具有至少一个燃料电池模块10的燃料电池装置来为蓄电池或充电电池5供电。在充电电池5和燃料电池模块10之间连接有一个充电模块15。该充电模块15由燃料电池模块10馈电，其中，一个未具体示出的控制装置以适当的方式进行控制。如果需要，则由充电模块15对电池5充电。燃料电池模块10的工作方式并不受其影响，因此可以设定并保持在优化的运行点上。燃料电池模块10的固定运行方式是特别有意义的。必要时燃料电池模块10可以作为燃料电池装置的一部分为其它耗电器供电。所述装置具有这样的优点，即能够使燃料电池装置恒定在优化运行点上工作。因此可以最大程度避免重新启动或者冷启动带来的这种燃料电池装置的问题。特别是在使用具有PEM或者HT-PEM燃料电池的燃料电池装置时会得到一种特别有利的运行方式。众所周知，这种聚合物电解隔板燃料电池(Polymer Elektrolyt Membran Brennstoffzellen)尽管在稳态下令人满意地工作，但是恰恰在所谓的起始/停止运行时会出现问题。PEM燃料电池通常工作在大约60℃，而具有温度稳定的隔板并以自离解和/或自体溶解的电解工作的所谓的HT-PEM燃料电池，则相反工作在较高的工作温度下，即在60℃和300℃之间，特别是在120℃和200℃之间。在该温度范围内的优点是工作运行不依赖于水，因此没有必要为隔板保湿。但是，特别是在应用HT-PEM燃料电池时，加热阶段是有问题的，因为这里在其它时间具有优点的不依赖于水性无法得到利用。结合充电电池就可以使这个问题在最大程度上得到克服。即具有HT-PEM燃料电池的燃料电池装置可以特别有利地与一个蓄电池相结合。除了特别在货车的电驱动的应用外，还可以用内燃机为货车耗电器供电。例如，这些耗电器可以是和行驶无关的、以增加的方式(也可以是后加的)提供的空调。这样造成迄今已有的车载电池承受不允许的过重的负载。目前，还有用于信息处理的装置(笔记本电脑)或者信息传递的装置(手机)在车上通过充电电池供电，其中，特别是通过多个耗电器使得电池在标准运行下枯竭。这里，同样可以使用本专利技术。权利要求1.一种用于与充电电池连接的耗电器的燃料电池装置，该装置具有至少一个燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池模块(10)仅向电池(5)提供能量，以使该燃料电池模块(10)始终工作在优化的运行点。2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池模块(10)仅用于为在其它情况下是自给自足的电池(5)充电。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池模块(10)后接一个充电模块(15)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池装置，其特征在于，由燃料电池模块(10)和电池(5)组成的装置用于货车(KFZ)的车上供电。5.根据上述权利要求中任一项所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池模块(10)包含聚合物电解隔板(PEM)燃料电池。6.根据上述权利要求中任一项所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池模块(10)包括高温聚合物电解隔板(HT-PEM)燃料电池。7.根据权利要求6所述的燃料电池装置，其特征在于，所述HT-PEM燃料电池工作在60℃和300℃之间，特别是在120℃和200℃之间。8.根据权利要求7所述的燃料电池装置，其特征在于，所述HT-PEM燃料电池包括一个温度稳定的隔板，该隔板装填有以自离解和/或自溶解的电解质。9.一种对根据权利要求1所述的或者权利要求2至8中任一项所述的燃料电池装置的应用，在车辆行驶时为车上已有的耗电器供电。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述耗电器为独立于汽车运行的空调。全文摘要本专利技术涉及一种用于和充电电池连接的耗电器的燃料电池装置。该燃料电池装置特别适合于对耗电器的连续供电。特别是在车辆的应用中，既可以是驱动电机和/或是为其它耗电器供电。按照本专利技术的燃料电池模块(10)仅向充电电池(5)，而不是直接向耗电器(1)提供电能。由此，燃料电池模块(10)可以一直保持优化的运行点。其中，该燃料电池模块(10)优选包括HT－PEM燃料电池，这种燃料电池工作在相对PEM燃料电池的工作温度更高的温度下工作，特别是在120℃和200℃之间的范围内。文档编号H01M8/10GK1473372SQ01818329 公开日2004年2月4日 申请日期2001年10月31日 优先权日2000年10月31日专利技术者乔基姆·格罗斯, 曼弗雷德·波平格, 罗尔夫·布鲁克, 米克·赖齐格, 布鲁克, 乔基姆 格罗斯, 德 波平格, 赖齐格 申请人:西门子公司, 伊密泰克放射技术有限责任公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与充电电池连接的耗电器的燃料电池装置，该装置具有至少一个燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池模块（１０）仅向电池（５）提供能量，以使该燃料电池模块（１０）始终工作在优化的运行点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔基姆格罗斯，曼弗雷德波平格，罗尔夫布鲁克，米克赖齐格，
申请(专利权)人：西门子公司，伊密泰克放射技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]