[發明專利]用于燃料電池組的空氣供給裝置、燃料電池系統以及運行空氣供給裝置的方法

無效

• 申請號: 200980138510.2
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN102171878A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: S·薩姆瑟;M·斯圖特
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;F02B37/00;H01M8/06;H01M8/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;張亞非

1.一種用于燃料電池組(12)的空氣供給裝置，所述空氣供給裝置具有：壓縮機(26)，該壓縮機用于壓縮能經由輸入管路(28)輸送給所述燃料電池組(12)的輸入空氣；渦輪機(34、74、84)，所述燃料電池組(12)的排出空氣能被輸送給該渦輪機以驅動所述壓縮機(26)；以及能用燃料加載的燃燒室(38)，其中所述渦輪機(34、74、84)能用所述燃燒室(38)的排氣來加載，其特征在于，

所述輸入管路(28)具有分支管路(42)，被壓縮的輸入空氣借助所述分支管路能被輸送至所述燃燒室(38)。

2.根據權利要求1所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述渦輪機(34、74、84)構造為雙流式的，其中第一螺旋通道(36)能用所述燃燒室(38)的排氣來加載，而第二螺旋通道(40)能用所述燃料電池組(12)的排出空氣來加載。

3.根據權利要求2所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)的能被穿流過的橫截面大于所述第一螺旋通道(36)的能被穿流過的截面。

4.根據權利要求2或3所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)布置成比所述第一螺旋通道(36)更靠近一支承所述渦輪機(34、74、84)的渦輪(68)以及所述壓縮機(26)的壓縮機葉輪的軸(30)的軸承(70)。

5.根據權利要求2至4中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述第二螺旋通道(40)布置成比所述第一螺旋通道(36)更靠近一用于驅動所述壓縮機(26)的電驅動部件(32)。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，在所述壓縮機(26)的上游布置有低壓壓縮機(72)，其中，設有一用于驅動所述低壓壓縮機(72)的電驅動部件(32)。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，在所述壓縮機(26)的下游布置有高壓壓縮機(82)，其中，設有一用于驅動所述高壓壓縮機(82)的電驅動部件(32)。

8.根據權利要求7所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述分支管路(42)在所述高壓壓縮機(82)的下游布置在所述輸入管路(28)中。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，在所述分支管路(42)連接至所述輸入管路(28)上的連接部位處布置有一計量裝置(44)，該計量裝置用于調節能被輸送至所述燃燒室(38)的輸入空氣流。

10.根據權利要求2至9中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述渦輪機(84)具有用于節流和/或關斷至少所述第一螺旋通道(36)的節流裝置(86)。

11.根據權利要求2至10中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，在所述渦輪機(34)的上游布置有一計量裝置(92)，借助該計量裝置所述燃燒室(38)的排氣與所述燃料電池組(12)的排出空氣一起能被輸送至所述第一螺旋通道(36)和/或所述第二螺旋通道(40)。

12.根據權利要求2至11中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，所述渦輪機(34、74、84)被構造為--尤其是可變的--雙流渦輪機(34、84)或分區段式渦輪機(74)。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，為了儲備用于所述燃燒室(38)和所述燃料電池組(12)的燃料，設置有一公共的儲備容器(46)。

14.根據權利要求1至13中任一項所述的空氣供給裝置，其特征在于，在所述渦輪機(34、74、84)的下游布置有排氣后處理裝置(64)。

15.一種具有用于將輸入空氣輸送給燃料電池組(12)的空氣供給裝置(10)的燃料電池系統，其特征在于，所述空氣供給裝置(10)根據權利要求1至14中任一項來設計。