Brennstoffzellensystem, FCS (14), mit einer Fluid-Gas-Trennbaugruppe (100), wobei das FCS (14) eine Transferleitung (101), einen Wasserstoffeinlass und einen Auslasssammler (108) umfasst, wobei die Trennbaugruppe umfasst:ein Außengehäuse (110), das einen fluiddichten Innenraum (118) definiert;einen ersten Fluidanschluss (122), der so konfiguriert ist, dass er den Innenraum (118) des Außengehäuses (110) mit der Transferleitung (101) verbindet und von dort FCS-Abgase aufnimmt, die Wasserstoff und Wasser enthalten;einen zweiten Fluidanschluss (124), der so konfiguriert ist, dass er den Innenraum (118) mit dem Auslasssammler (108) verbindet und aus dem FCS-Abgas extrahiertes Wasser dorthin überträgt;einen dritten Fluidanschluss (126), der so konfiguriert ist, dass er den Innenraum (118) mit dem Wasserstoffeinlass verbindet und extrahierten Wasserstoff, der aus dem FCS-Abgas abgeschieden wurde, dorthin überträgt;eine erste Fluidkammer (130), die sich innerhalb des Innenraums (118) des Außengehäuses (110) befindet, den ersten Fluidanschluss (122) mit dem zweiten Fluidanschluss (124) fluidisch verbindet und so konfiguriert ist, dass sie das extrahierte Wasser aus dem Innenraum (118) evakuiert; undeine zweite Fluidkammer (132), die sich innerhalb des Innenraums (118) oberhalb der ersten Fluidkammer (130) befindet, die erste Fluidkammer (130) mit dem dritten Fluidanschluss (126) fluidisch verbindet und so konfiguriert ist, dass sie den extrahierten Wasserstoff aus dem Innenraum (118) evakuiert,ferner aufweisend ein thermisches Teilsystem, das die Temperatur eines Brennstoffzellenstapels (20) mit mehreren Brennstoffzellen (22) des PEM-Typs des Brennstoffzellensystem, FCS (14), während der Vorkonditionierung, des Einlaufens und der Nachkonditionierung steuert, wobei eine Kühlmittelpumpe (58) ein Kühlfluid durch einen Kühlmittelkreislauf (60) zum Brennstoffzellenstapel (20) und in Kühlmittelkanäle (44) in jeder Brennstoffzelle (22) pumpt, wobei ein Kühler (62) und eine Heizung (64), die mit dem Kühlmittelkreislauf (60) verbunden sind, eingerichtet sind den Stapel (20) auf einer gewünschten Betriebstemperatur zu halten, wobei das thermische Teilsystem mit verschiedenen Sensorvorrichtungen zur Überwachung des Systembetriebs und des Fortschritts der Einlaufphase der Brennstoffzelle ausgestattet ist,ferner umfassend eine Kammerwand (128), die sich innerhalb des Innenraums (118) befindet und die erste (130) und die zweite (132) Fluidkammer voneinander trennt, wobei die Kammerwand (128) durch sich hindurch einen Verbindungsanschluss (129) definiert, der die erste (130) und die zweite (132) Fluidkammer miteinander verbindet,wobei die Kammerwand (128) eine Wandlänge aufweist, die sich von dem ersten Fluidanschluss (122) zu dem zweiten Fluidanschluss (124) erstreckt, und wobei der Verbindungsanschluss (129) einen länglichen Schlitz mit einer Schlitzlänge aufweist, die sich über etwa 65 % oder weniger der Wandlänge erstreckt,wobei die Kammerwand (128) eine S-förmige Schnittgeometrie aufweist.
Presented are passive-type separator assemblies for separating hydrogen and water in fuel cell systems (FCS), methods for making/using such separators, and FCS-powered vehicles equipped with such separators. A liquid-gas separator assembly for an FCS includes an outer housing with an internal compartment, a first port fluidly connecting this internal compartment to an FCS transfer conduit to receive FCS exhaust, and a second port fluidly connecting the internal compartment to an FCS exhaust manifold to transfer water separated from the exhaust. A third port fluidly connects the internal compartment to an FCS hydrogen inlet to transfer hydrogen extracted from the exhaust. A first chamber located inside the internal compartment fluidly connects the first and second ports and evacuates extracted water from the compartment. A second chamber located inside the internal compartment above the first chamber fluidly connects the first chamber to the third port and evacuates extracted hydrogen from the compartment.
INTEGRIERTE PASSIVE TRENNBAUGRUPPEN ZUR TRENNUNG VON WASSERSTOFF UND WASSER IN BRENNSTOFFZELLENSYSTEMEN
2025-05-28
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 |
TIBKAT | 2014
|Wirkkettenanalyse von Brennstoffzellensystemen
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Automotive engineering | 2013
|Robuste Auslegung von mobilen Brennstoffzellensystemen
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