專利名稱：具有電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和車載電源的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和車載電源的汽車，該車載電源采用了一個(gè)燃料電池裝置。
背景技術(shù)：
在汽車中應(yīng)用燃料電池裝置為電動(dòng)馬達(dá)供電。已經(jīng)有人建議，在具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車中僅用燃料電池裝置替代電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。這一點(diǎn)可以另外地或擴(kuò)充地用于通?，F(xiàn)有的照明發(fā)動(dòng)機(jī)。
為了運(yùn)行燃料電池必須一方面提供一種燃料，例如氫氣或飽含氫氣的燃燒氣體，另一方面提供空氣。此外，通常還需要冷卻介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，為汽車提供一種本文開始部分所述類型的改善。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過權(quán)利要求1的特征解決的。各種擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中給出。
按照本發(fā)明，提供了一種專門用于汽車(KFZ)的、提供冷空氣的空調(diào)裝置，該空調(diào)裝置的工作性能和運(yùn)行總是得到保證，即獨(dú)立于KFZ驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)行。為了產(chǎn)生冷空氣，該空調(diào)裝置包括一臺由電驅(qū)動(dòng)供電的空調(diào)壓縮機(jī)。汽車的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過一個(gè)電傳動(dòng)裝置與該空調(diào)壓縮機(jī)連接。
在本發(fā)明中，為了產(chǎn)生冷空氣，設(shè)置了一個(gè)電氣裝置。為此，優(yōu)選地但不僅僅地使用一個(gè)燃料電池裝置。其中，汽車的驅(qū)動(dòng)可以例如是混合驅(qū)動(dòng)，即可以在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)之間進(jìn)行選擇。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由下面借助附圖對優(yōu)選實(shí)施方式的描述給出。圖中
圖1示出了一輛具有一個(gè)燃料電池模塊的汽車，和圖2示出了用于圖1中汽車的空調(diào)裝置的一種新的構(gòu)思。
具體實(shí)施例方式
在圖1中用1表示一輛汽車(KFZ)，該汽車具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)3，它可以是一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)也可以是電動(dòng)馬達(dá)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)組成的混合驅(qū)動(dòng)。專門為了供電有一個(gè)至少具有一個(gè)燃料電池模塊10的燃料電池裝置。該燃料電池模塊10設(shè)置在KFZ1的地板2的下面，并放置在由中間地板2′構(gòu)成的自由空間中。此外，還示出一個(gè)排氣口8，由該排氣口可以在應(yīng)用包含氫氣和其它成分的氣體情況下，將燃料電池模塊運(yùn)行中由純氫氣和氧氣形成的反應(yīng)水最后排放出。
空調(diào)裝置已逐漸成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。對這種空調(diào)裝置，通常預(yù)先給定KFZ1的乘坐空間9的額定溫度，并在參照當(dāng)前乘坐空間9中的實(shí)測溫度和對應(yīng)的外部溫度的情況下，控制空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生冷空氣。下面結(jié)合圖2描述這種空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)。
迄今使用的具有冷卻介質(zhì)循環(huán)和所屬電氣控制單元的空調(diào)裝置需要相對大的功率，這種功率只有在KFZ行駛驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的情況下才能可靠地提供。
在圖2中空調(diào)裝置主要通過空調(diào)壓縮機(jī)25標(biāo)示出，該空調(diào)壓縮機(jī)通過用于傳導(dǎo)空調(diào)空氣的流體導(dǎo)管與KFZ1的乘坐空間9連接，并由一個(gè)驅(qū)動(dòng)供電。設(shè)置了一個(gè)溫度傳感器9A和一個(gè)溫度控制調(diào)節(jié)裝置55，該溫度控制調(diào)節(jié)裝置為空調(diào)壓縮機(jī)提供控制信號。
只要KFZ1具有一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)45或者一個(gè)與電動(dòng)馬達(dá)45連接的混合驅(qū)動(dòng)，則空調(diào)壓縮機(jī)25的電氣驅(qū)動(dòng)通常是汽車的驅(qū)動(dòng)3。在這種情況下，空調(diào)壓縮機(jī)25通過一個(gè)電傳動(dòng)裝置35與沒有具體示出的混合馬達(dá)連接，或者電動(dòng)馬達(dá)45通過一個(gè)電傳動(dòng)裝置35與空調(diào)壓縮機(jī)25連接。但是，也有可能將電動(dòng)馬達(dá)45建造為空調(diào)壓縮機(jī)25的自驅(qū)動(dòng)，或作為多功能馬達(dá)。
但是，為了產(chǎn)生冷空氣也可以使用其他電氣裝置，優(yōu)選地使用現(xiàn)有的用于車載供電的具有燃料電池模塊10的燃料電池裝置。為此，在圖2中示出了一個(gè)通向圖1的燃料電池模塊10的分支。燃料電池模塊10按適當(dāng)?shù)姆绞綖榭照{(diào)壓縮機(jī)25提供電功率。
可能的是，為了給空調(diào)壓縮機(jī)25供電設(shè)置附加的或者替代燃料電池裝置的一個(gè)蓄電池。例如，如果需要燃料電池的全部功率來驅(qū)動(dòng)車輛(在高度負(fù)載或冷啟動(dòng)階段可能如此)，則為空調(diào)壓縮機(jī)的供電由蓄電池承擔(dān)。此外還有可能，將可能現(xiàn)有的照明發(fā)動(dòng)機(jī)用來為空調(diào)壓縮機(jī)供電，同樣將分散的燃料電池模塊用來為空調(diào)壓縮機(jī)供電。
在汽車1的空調(diào)范圍內(nèi)，圖2還包括一個(gè)潛熱中間存儲器30。采用這種潛熱中間存儲器30可以將空調(diào)產(chǎn)生的熱量臨時(shí)存儲并用于KFZ1運(yùn)行中的其他目的，特別是在一個(gè)具有燃料電池驅(qū)動(dòng)的KFZ中。
對于所述裝置作為電源特別適合的是PEM(Proton ExchangeMembrane，質(zhì)子交換隔板)燃料電池。這種燃料電池按照固定電解導(dǎo)通質(zhì)子的原理工作在大約60C的工作溫度下，其中，給出了這種燃料電池在高溫下的應(yīng)用，即在80℃以上的應(yīng)用特別有利的邊界條件。這種HT-PEM燃料電池在介于80℃至300℃之間，但尤其是120℃至180℃工作溫度下顯示出有利的效率。
權(quán)利要求
1.一種具有電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和車載電源的汽車，該車載電源采用至少一個(gè)燃料電池模塊，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)空調(diào)裝置(25-55)，該空調(diào)裝置具有一通過電氣驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的空調(diào)壓縮機(jī)(25)，用于產(chǎn)生冷空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車，其特征在于，所述空調(diào)壓縮機(jī)(25)預(yù)接一個(gè)電傳動(dòng)裝置(35)和/或一臺電動(dòng)馬達(dá)(45)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車，其特征在于，設(shè)有一個(gè)溫度控制調(diào)節(jié)裝置(55)，用于調(diào)節(jié)所述空調(diào)壓縮機(jī)(25)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，所述空調(diào)壓縮機(jī)(25)通過所述電傳動(dòng)裝置(35)與一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(3)連接。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，還設(shè)有用于產(chǎn)生冷空氣的其它電氣裝置(10，35，45)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車，其特征在于，作為電氣裝置設(shè)有一個(gè)燃料電池裝置(10)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，在中間接有一個(gè)潛熱中間存儲器(30)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，所述電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)(3)是混合馬達(dá)的一部分。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，所述燃料電池模塊(10)包括PEM燃料電池。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的汽車，其特征在于，所述燃料電池模塊(10)包括HT-PEM燃料電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和車載電源的汽車，該車載電源可以采用一個(gè)燃料電池模塊。按照本發(fā)明設(shè)有一個(gè)空調(diào)裝置，該空調(diào)裝置包括一臺通過現(xiàn)有電氣裝置供電的空調(diào)壓縮機(jī)(25)，用于產(chǎn)生冷空氣。所述電氣裝置可以是汽車的混合驅(qū)動(dòng)，也可以是由一個(gè)由現(xiàn)有燃料電池模塊驅(qū)動(dòng)的單獨(dú)的電動(dòng)馬達(dá)。為此，HT－PEM燃料電池尤其適用。
文檔編號H01M8/04GK1492814SQ01822962
公開日2004年4月28日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者曼弗雷德·波平格, 喬基姆·格羅斯, 羅爾夫·布魯克, 米克·雷齊格, 布魯克, 格羅斯, 曼弗雷德 波平格, 雷齊格 申請人:西門子公司, 伊密泰克放射技術(shù)有限責(zé)任公司