[发明专利]利用所使用的液态氢作为冷源来干燥燃料电池系统的废气的概念

权利要求书

1.用于干燥燃料电池系统的废气的系统，具有

-至少一个第一热交换器(4)；

-至少一个第二热交换器(6)；

-共同的废气入口(8)和共同的废气出口(10)；

-共同的冷却介质入口(12)和共同的冷却介质出口(14)；

-共同的排气口(20)；

-具有多个阀(161-169)的阀装置；和

-用于排出冷凝物的至少一个冷凝物导出器(18，42)；

其中所述阀装置设置用于使所述第一热交换器(4)或者使所述第二热交换器(6)在结冰阶段工作并且使相应的另一所述热交换器在再生阶段工作，

其中在所述结冰阶段中，流入到所述共同的废气入口(8)中的并且穿过所述共同的废气出口(10)流出的废气的至少一部分和流入到所述共同的冷却介质入口(12)中的并且从所述共同的冷却介质出口(14)中流出的冷却介质流过相应的所述热交换器，以用于使存在于所述废气中的水蒸气结冰，并且

在所述再生阶段中，所述废气的至少一部分从所述共同的废气入口(8)穿过所涉及的热交换器流到所述共同的排气口(20)，并且在此，所形成的冰冷凝物融化并且通过所述冷凝物导出器(18)排出。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述共同的冷却介质入口(12)与用于液态氢的箱连接。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述共同的冷却介质出口(14)与用于液态氢的箱连接。

4.根据上述权利要求之一所述的系统，其中所述共同的废气出口(10)与燃料箱连接，以用于惰化自由的箱容积。

5.根据上述权利要求之一所述的系统，还具有与所述阀(160-169)连接的运算单元，所述运算单元设置用于控制所述阀(160-169)，使得所述第一热交换器(4)和所述第二热交换器(6)交替地在结冰阶段和再生阶段中工作。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述运算单元按照所述第一热交换器(4)的和所述第二热交换器(6)的已知的结冰特征曲线根据环境条件独立地算出用于操纵所述阀(160-169)的有利的时间点。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一热交换器(4)和所述第二热交换器(6)具有用于确定其相应的结冰度的和/或用于检测其温度的传感器，所述传感器与用于算出操纵所述阀(160-169)的所述有利的时间点的所述运算单元连接。

8.根据上述权利要求之一所述的系统，还具有带有第三冷却介质输入端(38)、第三冷却介质输出端(40)、第三废气输入端(36)和第三废气输出端的第三热交换器(24)，其中所述第三冷却介质输入端(38)与所述第一热交换器(4)的和所述第二热交换器(6)的所述共同的冷却介质出口(14)连接，并且其中所述第三废气输出端与所述第一热交换器(4)的和所述第二热交换器(6)的所述共同的废气入口(8)连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第三冷却介质输出端设置用于与燃料电池系统的燃料入口连接。

10.根据权利要求8或9所述的系统，还具有带有第四冷却介质输入端(30)、第四冷却介质输出端(32)、第四废气输入端(28)和第四废气输出端(34)的第四热交换器(26)，其中所述第四冷却介质输入端(30)与所述第一热交换器(4)的和所述第二热交换器(6)的所述共同的冷却介质出口(10)连接，并且其中所述第四废气输出端(34)与所述第三废气输入端(36)连接。

11.用于干燥燃料电池系统的废气的方法，具有下述步骤：

-将燃料电池系统的废气导入到第一热交换器中并且借助冷却介质加载所述第一热交换器，以用于使存在于所述废气中的水蒸气结冰；

-减少将废气导入到所述第一热交换器中并且中断借助所述冷却介质进行的加载，以用于使所积聚的冷凝冰融化并且借助于至少一个冷凝物导出器排出；

-将燃料电池系统的废气导入到第二热交换器中并且借助冷却介质加载所述第一热交换器，用于使存在于所述废气中的水蒸气结冰；

-减少将废气导入到所述第二热交换器中并且中断借助所述冷却介质进行的加载，以用于使所积聚的冷凝冰融化并且借助于所述冷凝物导出器排出。