[发明专利]发热系统和燃料电池系统的组合

说明书

相关申请的参考

本申请要求2006年2月15日提交的德国专利申请No.102006007026.7 和2006年2月15日提交的美国临时专利申请No.60/773789的优先权，由 此它们的公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种将发热系统和燃料电池系统组合的系统，特别是将 飞机液压系统和燃料电池系统组合的系统。

背景技术

在当前的飞机技术中，具有液压系统，尤其用来操纵飞行控制系统。 该液压系统分成三种不同的回路(绿色回路、黄色回路、蓝色回路)。 在回路高负载下，液压流体(例如，特种液压工作油Skydrol)最大允 许温度可以达到90℃，其在各组件(泵、管路和密封件)中会引起高应 力。这降低了这些组件的可靠性。

燃料电池是一种电化学反应器，其从氢气和氧气的反应中产生电能 和热能。电能从电池中以例如直流电的形式进行传导，并进行处理以进 一步使用。所产生的热能必须通过冷却回路去除，从而燃料电池在工作 中不会过热，从而不会被损坏。

发明内容

本发明的目的是利用上述两种不同的系统协同作用的潜能。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有燃料电池系统和发热系统 的系统，所述燃料电池系统和所述发热系统通过共用的冷却回路系统相 互连接，其中制冷剂在所述冷却回路系统中循环，其从所述发热系统中 吸收热量，其中所述发热系统是飞机液压系统的至少一部分。

根据本发明的系统包括燃料电池系统和发热系统，二者通过共用的 冷却系统相互连接。

该发热系统具有至少一个热交换器，其完成发热系统和冷却回路系 统之间的热传递。

制冷剂可在冷却回路系统中循环，从发热系统中吸收热量并将燃料 电池系统保持为预定工作温度，这改善并加速了燃料电池的起动性能。

冷却回路系统可以包括泵，其以脉动方式或连续方式使制冷剂在冷 却回路系统中循环。

根据本发明的另一实施例，该冷却系统包括贮液池，其用于补偿由 于制冷剂温度变化产生的体积差以及在冷却回路系统中缓冲泄漏。

根据本发明的另一实施例，冷却回路系统包括冷却器，其在制冷剂 输送到燃料电池系统之前将制冷剂冷却到预定温度。

根据本发明的另一实施例，该冷却器是具有风扇的液体/气体冷却 器。

根据本发明的另一实施例，制冷剂的热量通过冷却器和流出阀传递 给环境。从而热量通过压力差所形成的气流传递给环境。气流从而冷却 该冷却器。

根据本发明的另一实施例，该发热系统包括液压系统和/或电源系 统。

根据本发明的另一实施例，冷却回路系统是燃料电池系统冷却回路 的至少一部分。

根据本发明的另一实施例，液压系统和燃料电池系统具有不同的操 作窗口。当根据本发明的系统应用在例如飞机上时，在正常飞行期间该 液压系统可以是起动的并可以被冷却，而燃料电池系统可以被保持在操 作温度下，这可以缩短其起动过程。在紧急情况下燃料电池系统被起动 并被冷却，而液压系统可以不被冷却或部分被冷却。或者该液压系统或 燃料电池系统可以具有相同或重叠的操作窗口。

附图说明

下面参考图1介绍本发明实施例。

图1示出了根据本发明一个优选实施例的系统1。

具体实施方式

系统1包括液压系统2和燃料电池系统3。液压系统2和燃料电池 系统3通过冷却回路系统4进行耦联。

根据优选实施例的液压系统2包括热交换器5，通过前进流5a和回 流5b连接于飞机(未示出)的蓝色液压回路。

如图1所示，液压系统2还包括热交换器6，连接于飞机(未示出) 的绿色液压回路的前进流6a和回流6b。

液压系统2还包括热交换器7，连接于飞机(未示出)黄色液压回 路的前进流7a和回流7b。

根据优选实施例液压系统2还包括热交换器8，连接于飞机(未示 出)电子和电源系统冷却系统的前进流6a和回流6b。

热交换器5、6、7、8空间上分开设置，从而在旋翼爆炸或轮胎爆 炸的情况下不会所有三个系统都损坏而无法使用。

泵9持续性地或者以脉冲方式使制冷剂在冷却回路4中循环，其中 制冷剂流经特定的热交换器5、6、7、8。