Es wird ein Wärmetauschersystem zum Betreiben eines Brennstoffzellen-Stacks vorgeschlagen mit:einem ersten Verdichter (142) und einen zweiten Verdichter (150) für das dem Brennstoffzellen-Stack (190) zugeführte Kathodengas, wobei der zweite Verdichter (150) fluidmäßig hinter dem ersten Verdichter (142) angeordnet ist;einer Turbine (155), die mit dem zweiten Verdichter (150) mechanisch gekoppelt ist und von dem abgeführten Kathodengas des Brennstoffzellen-Stacks (190) angeströmt wird;einem ersten Wärmetauscher (110), der thermisch an das zugeführte Kathodengas zwischen dem ersten Verdichter (142) und dem zweiten Verdichter (150) gekoppelt ist;einem zweiten Wärmetauscher (120) der thermisch an das zugeführte Kathodengas hinter dem zweiten Verdichter (150) gekoppelt ist;einem vierten Wärmetauscher (140) der thermisch an das abgeführte Kathodengas hinter der Turbine (155) gekoppelt ist; undeinem fünften Wärmetauscher (115) der eingerichtet ist, thermisch variabel an einen Umgebungs-Luftstrom (116) gekoppelt zu werden; wobei der vierte Wärmetauscher (140) thermisch variabel mit dem ersten Wärmetauscher (110) und dem zweiten Wärmetauscher (120) gekoppelt ist, um einen Wärmeaustausch zur Kühlung des ersten Wärmetauschers (110) und des zweiten Wärmetauschers (120) zu steuern; und wobei der erste Wärmetauscher mittels des fünften Wärmetauschers mit dem zweiten Wärmetauscher thermisch gekoppelt ist.
The invention relates to a heat exchanger system for operating a fuel cell stack, comprising: a first compressor (142) and a second compressor (150) for the cathode gas fed to the fuel cell stack (190), the second compressor (150) being fluidically downstream of the first compressor (142); a turbine (155), which is mechanically coupled to the second compressor (150) and against which the cathode gas discharged from the fuel cell stack (190) flows; a first heat exchanger (110), which is thermally coupled to the fed cathode gas between the first compressor (142) and the second compressor (150); a second heat exchanger (120), which is thermally coupled to the fed cathode gas downstream of the second compressor (150); a fourth heat exchanger (140), which is thermally coupled to the discharged cathode gas downstream of the turbine (155); and a fifth heat exchanger (115), which is designed to be thermally variably coupled to an environment airflow (116); wherein the fourth heat exchanger (140) is thermally variably coupled to the first heat exchanger (110) and to the second heat exchanger (120) in order to control a heat exchange for cooling the first heat exchanger (110) and the second heat exchanger (120); and wherein the first heat exchanger is thermally coupled to the second heat exchanger by means of the fifth heat exchanger.
Wärmetauschersystem zum Betreiben eines Brennstoffzellen-Stacks
2022-01-20
Patent
Electronic Resource
German
IPC: | H01M Verfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie , PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY / B60L PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES , Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen |
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