[發明專利]用于在燃料電池系統的陽極路徑內收集產品水的收集裝置

在審

• 申請號: 202110338622.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113497260A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: F·梅爾;A·申克
• 申請（專利權）人: AVL李斯特有限公司
• 主分類號: H01M8/04291
• 分類號: H01M8/04291;H01M8/04119;H01M8/04955
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

1.一種用于在燃料電池系統(100)的陽極路徑尤其是陽極排廢部段(122)內收集產品水(PW)的收集裝置(10)，具有收集容器(20)和作為該陽極路徑且尤其是該陽極排廢部段(122)的一部分的且與該收集容器(20)流體連通相連以將該產品水(PW)分離到該收集容器(20)內的水分離器(30)，還具有與該收集容器(20)流體連通相連以排空該收集容器(20)的閥裝置(40)，其中，該閥裝置(40)被設計成能夠在關閉位置(SP)、第一打開位置(OP1)和至少一個第二打開位置(OP2)之間移動，其中，該閥裝置(40)還在該第一打開位置(OP1)打開通向該燃料電池系統(100)的用水用戶(WV)的第一供水機構(50)，并且在該第二打開位置(OP2)打開通向相鄰的第二燃料電池系統(100)的用水用戶(WV)的第二供水機構(60)。

2.根據權利要求1所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置(40)具有至少一個呈多路閥門形式的多路閥機構(42)，其中，該多路閥機構(42)能夠在所述打開位置(OP1,OP2)與尤其是該關閉位置(SP)之間被切換。

3.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置(40)具有至少兩個獨立的單閥機構(44)，其中，該第一單閥機構(44)能夠在該關閉位置(SP)和該第一打開位置(OP1)之間被移動，該第二單閥機構(44)能夠在該關閉位置(SP)和該第二打開位置(OP2)之間被移動。

4.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置(40)至少部分、尤其完全被設計成定量閥裝置(40)。

5.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置(40)至少部分、尤其完全被設計成定性閥裝置(40)。

6.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，作為所述相鄰的第二燃料電池系統(100)的陽極路徑尤其是陽極排廢部段(120)的一部分，設有與該收集容器(20)流體連通相連的至少一個第二水分離器(30)，用于將來自該第二燃料電池系統(100)的產品水(PW)分離到該收集容器(20)內。

7.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置(40)能夠被移動到至少一個平衡位置，其中，該閥裝置(40)在該平衡位置開啟從所述收集容器(20)到所述相鄰的第二燃料電池系統(100)的第二收集容器(20)的水平衡機構(70)。

8.根據前述權利要求之一所述的收集裝置(10)，其特征是，該閥裝置能夠被移動到至少一個排出位置，其中，該閥裝置(40)在該排出位置開啟用于將該產品水(PW)從該收集容器(20)排出的排水機構(80)。

9.一種燃料電池系統(100)，具有：

-至少一個包括陽極部(112)和陰極部(114)的燃料電池堆(110)，

-陽極路徑，包括用于將陽極供應氣體輸送至該陽極部(112)的陽極供應部段(120)，

-用于將陰極供應氣體輸送至該陰極部(114)的陰極供應部段(140)，

-用于排走陽極廢氣的陽極排廢部段(122)，

-用于排走陰極廢氣的陰極排廢部段(142)，

其中，在該陽極路徑內、尤其在該陽極排廢部段(122)內設置有具有權利要求1至8之一的特征的收集裝置(10)。

10.根據權利要求9所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述燃料電池系統(100)具有用水用戶(WV)，其中，所述用水用戶(WV)為以下二者中的至少一個：冷卻裝置，加濕器。

11.一種燃料電池網絡(200)，包括至少一個具有權利要求9或10的特征的第一燃料電池系統(100)和至少一個相鄰的第二燃料電池系統(100)、特別是具有權利要求9或10的特征的第二燃料電池系統(100)。

12.一種用于平衡在具有權利要求11的特征的燃料電池網絡(200)中的用水的方法，包括以下步驟：

-確定該燃料電池系統(100)中的至少一個用水用戶(WV)的需水量，

-確定所述至少一個收集裝置(10)的收集容器(20)內的水位，

-基于所確定的需水量和所確定的水位來切換所述至少一個收集裝置(10)的閥裝置(40)。