Brennstoffzellensystem

H₂-Tanksystem

Elektr. Energiespeicher

Antriebsmotoren

Getriebe

Leistungselektronik​

Brennstoffzellenstack

Luftverdichter

Ladeluftkühler

Überdruckventil

Luftbefeuchter

Luftfilter

Wasserabscheider (Kathode)

Luftmassenmesser

Shut-Off Ventil

Wasserstoffrezirkulationspumpe

Ejektordüse

Druckminderer

Purge / Drain Ventil

Druck- und Temperatur-Sensorik

Shut-Off Ventil (Anode)

Wasserabscheider (Anode)

Kühlmittelpumpe

Kühler + Kühlergebläse

Ionentauscher

Zusatzheizer

Temperatur-Sensorik

Ausgleichsbehälter

Stackmodul

Einzelzelle

Endplatten

Stromabnehmerplatte

Isolierung

Medienanschlüsse

Spannsystem

Halbplatte Anode

Halbplatte Kathode

Subgasket

Polymerelektrolytmembran

Dichtung

Gasdiffusionslage

MEA

Bipolarplatte

Antriebsstrang

Brennstoffzellensystem

Wandlung von chemischer in elektrische Energie. Zu- und Abführung sowie Verteilung und Konditionierung der Reaktionsmedien und des Kühlmediums.
 
Ein Brennstoffzellensystem ist eine innovative Technologie, die auf elektrochemischen Prozessen basiert, um saubere Energie zu erzeugen. Es besteht aus einer Brennstoffzelle, die Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser reagieren lässt, wobei elektrische Energie erzeugt wird. Dieser Prozess ist effizient und umweltfreundlich, da er keine schädlichen Emissionen erzeugt und eine hohe Energieausbeute bietet.

 zum Wissensbereich

H₂-Tanksystem

  • Wasserstoffspeicherung (350/700 bar)
  • Drucküberwachung
  • Crashsicherheit

› zum Wissensspeicher

Elektr. Energiespeicher

  • Unterstützung der Antriebsleistung
  • Speicherung rekuperierter Energie
  • Versorgung Bordnetz

› zum Wissensspeicher

Antriebsmotoren

  • Elektrische in mechanische Antriebsleistung wandeln
  • Motorischer und generatorischer Betrieb

› zum Wissensspeicher

Getriebesystem

  • Drehzahl- und Drehmomentwandlung
  • Parksperre

› zum Wissensspeicher

Leistungselektronik​

  • Spannungswandlung und Leistungsverteilung
  • Steuerung und Vernetzung der Energiesysteme
  • Umsetzung Betriebsstrategien

› zum Wissensspeicher

BZ-Systemkomponenten

Brennstoffzellenstack

  • Wandlung von chemischer in elektrische Energie
  • Zu- und Abführung sowie Verteilung der Reaktionsmedien innerhalb des FC-Stacks

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Kathodensubsystem

Versorgung des Brennstoffzellenstacks mit gefilterter, verdichteter und konditionierter Umgebungsluft und Verwertung der in der Abluft enthaltenen Feuchte und Restenergie

Luftverdichter

Zuführung von Luftsauerstoff in den Stack

Notwendigen Vordruck erzeugen

Durchfluss gewährleisten

Ladeluftkühler

Kühlung der verdichteten Zuluft

Überdruckventil

Absicherung gegen Druckspitzen im Kathodenkreislauf

Öffnet bei definierten Überdruck und verhindert so Schädigung im Stack

Luftbefeuchter

Befeuchtung der Zuluft

Luftfilter

Verhinderung der Zuführung von schädlichen Konzentrationen an Schadgasen und Partikeln welche zur Degradation führen

Wasserabscheider

Abscheidung von kondensierten Produktwasser am Anodenauslass

Speicherung und Abführung des ausgetragenen Wassers

Luftmassenmesser

Überwachung der geförderten Zuluft

Shut-Off-Ventil

Unterbrechung der Reaktionsmedienzufuhr

Anodensubsystem

Reguliert die Wasserstoffzufuhr aus dem Wasserstofftank und setzt die Rezirkulation von unverbrauchten Wasserstoffs um

H₂-Rezirkulationspumpe

Aktive Rezirkulation von unverbrauchten Wasserstoff

Druckdifferenzen ausgleichen

Durchfluss gewährleisten

Ejektordüse

Passive Rezirkulation von unverbrauchten Wasserstoff

Druckdifferenzen ausgleichen

Durchfluss gewährleisten

Druckminderer

Verminderung des hohen H2-Drucks auf Betriebsdruck

Purge/Drain Ventil

Ungewünschte Gase und Produktwasser aus dem System abführen

Druck- und Temperatur-Sensorik

Temperatur- und Druckerfassung

Je nach Systemdruck meist mehrere Sensoren integriert (für Temperatur- und Druckregelung des FC-Systems)

Shut-Off Ventil (Anode)

Unterbrechung der Reaktionsmedienzufuhr

Wasserabscheider (Anode)

Abscheidung von kondensierten Produktwasser am Anodenauslass

Speicherung und Abführung des ausgetragenen Wassers

Thermomanagementsystem

Abfuhr der im Brennstoffzellenstack anfallenden Wärmeleistung

Kühlung der verdichteten Zuluft und des Verdichters

Kühlung von elektrischen Komponenten

Kühlmittelpumpe

Fördern des Kühlmediums im Thermomanagementsystem

Notwendigen Vordruck erzeugen

Durchfluss gewährleisten

Kühler + Kühlergebläse

Abführung der Brennstoffzellenwärmeleistung an die Umgebung

Ionentauscher

Begrenzung der Leitfähigkeit des Kühlmediums

Zusatzheizer

Ermöglichen des schnellen Hochheizens des Systems bei Kaltstart

Temperatur-Sensorik

Temperaturerfassung

Ausgleichsbehälter

Überwachungs- und Wartungseinrichtung des Kühlmediumfüllstandes im Thermomanagementsystem

BZ-Stack

 

Stackmodul

Einzelzelle


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Endplatten

Stromabnehmerplatte

Isolierung

Medienanschlüsse

Spannsystem

Einzelzelle

Halbplatte Anode

Halbplatte Kathode

Kühlmittel

Subgasket

Polymerelektrolytmembran

Dichtung

Gasdiffusionslage

MEA

Bipolarplatte

Funktionsweise