用于与充电电池连接的耗电器的燃料电池装置 【技术领域】
本发明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,本发明还涉及这种燃料电池装置的应用。
背景技术
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。
【发明内容】
因此,本发明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。
按照本发明,该技术问题的解决是通过权利要求1的特征实现地。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。
按照本发明,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。
按照本发明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】
本发明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,同样可以使用本发明。