[发明专利]带有燃料电池装置的供应装置和用于在燃料电池装置中降低电压的方法

说明书

本发明涉及一种用于给至少一个消耗器(2,3)供电的供应装置(1)，该供应装置：带有初级电网(4)，在初级电网中存在具有电接触部(5,6)的燃料电池装置(7)，燃料电池装置包括与电接触部(5,6)连接的、并联的放电电路(8)，所述放电电路具有可借助于控制器(9)经由开关线路操纵的开关元件(11)以及电阻元件(12)；并带有存在于所述初级电网(4)中的直流电压变换器(13)，初级电网(4)经由所述直流电压变换器与次级电网(17)连接，其特征在于，放电电路(8)具有这样的安全装置或安全功能：只要给出经由开关线路(10)的操控可行性，所述安全装置或安全功能将开关元件(11)保持在断开的状态中且由此使放电电路(8)不起作用，且一旦经由开关线路(10)的操控可行性失效，所述安全装置或安全功能便将开关元件(11)置于闭合的状态中且由此将放电电路(8)激活，以便降低燃料电池装置(7)的电压。此外，本发明涉及一种用于降低供应装置(1)的燃料电池装置(7)的电压的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于给至少一个消耗器供电的供应装置(Versorgungseinrichtung,有时称为供电装置)，该供应装置带有初级电网，在该初级电网中存在具有电接触部的燃料电池装置(或燃料池节装置，即Brennstoffzelleneinrichtung)，该燃料电池装置包括与电接触部连接的、并联的放电电路，该放电电路具有可借助于控制器经由开关线路操纵的开关元件以及电阻元件。此外，在初级电网中存在直流电压变换器，初级电网经由该直流电压变换器与次级电网连接。此外，本发明涉及一种用于降低在这种供应装置中的燃料电池装置的电压的方法。

背景技术

开头提及的类型的供应装置例如可使用在燃料电池车辆中，在所述燃料电池车辆中燃料电池装置提供大于60伏(V)的电压，更准确地说在许多情况中即使当到燃料电池装置处的反应物输送已经停止时也还提供该电压。所述高的电压在此通过仍存在于燃料电池装置中的、即仍未被完全利用的反应物产生。

在这种大于60伏的电压的情况中，原则上应注意安全方面，因为它们可为针对在接触时危险的人体电流(有时也称为触电电流，即Körperströme)的原因。此外，在接触防护方面的特别的防护规定在这种电压的情况中也适用。因此，使用耗费的防护接触的插塞连接，所述插塞连接导致在开发和生产方面显著的更多耗费(或附加耗费，即Mehraufwendung)。特别是在燃料电池装置与直流电压变换器之间的高电压接口的情况中，针对防护接触的高电压高电流插塞连接产生巨大的更多耗费。总体上，提高的耗费存在于燃料电池装置的生产方面、维修方面和售后服务措施方面，因为必须采取所述用于接触防护的特别的安全措施。

在DE 10 2009 055 053 A1中描述一种用于给蓄能器放电、尤其在机动车的高电压网中的中间回路电容器放电的方法和装置，以便降低大于60伏的电压(高电压)。

在DE 10 2012 204 866 A1中同样显示一种用于给蓄能器、尤其用于给中间回路电容放电的放电电路，其中在该文献中描述了一种用于检查和诊断该放电电路的装置和方法。

在US 5,105,142 A中同样描述了一种用于限制燃料电池的输出电压的放电开关回路。该放电电路在燃料电池的运行中断的情况中被激活。

在DE 10 2012 218 584 A1中，燃料电池并联有负载电阻，该负载电阻可借助于开关元件至少在燃料电池组件的加热阶段期间作为唯一的或至少基本上唯一的消耗器接通。由此，在燃料电池装置的启动过程中，首先仅操作负载电阻，以便使用于燃料电池装置的特别短的加热阶段成为可能。但该文献也教导：负载电阻可构成在燃料电池装置的放电电路中的放电电阻。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种供应装置和一种用于降低供应装置的燃料电池装置的电压的方法，所述供应装置和方法导致故障安全的且紧凑的结构方式。

涉及供应装置的任务通过根据权利要求1的供应装置解决。带有供应装置的适宜的改进方案的有利的设计方案在从属权利要求中给定。