Modulare Bauweise von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuge VDI Business Talks 2008, Hannovermesse International April 2008 DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte Dipl.-Ing. Andreas Brinner, Dipl.-Ing. FH Tilo Maag Pfaffenwaldring 38-40, D-70569 Stuttgart Tel: ++(0)711 6862 574 / 298 Fax: ++(0)711 6862 1574 / 258 Internet: www.dlr.de/fk
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Modulare Bauweise von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuge · FH Tilo Maag April 2008 Institut für Fahrzeugkonzepte Forschungsfelder Ziele Kraftstoff- und Energiespeicherung Darstellung
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Modulare Bauweise von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuge
VDI Business Talks 2008, Hannovermesse International April 2008
DLR-Institut für FahrzeugkonzepteDipl.-Ing. Andreas Brinner, Dipl.-Ing. FH Tilo Maag
Dipl.-Ing. Andreas Brinner / Dipl.-Ing. FH Tilo Maag April 2008
Institut für Fahrzeugkonzepte
Vortragsinhalt
➢ Kurzvorstellung des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte➢ Motivation zur Nutzung von Brennstoffzellensystemen in Fahrzeugen➢ Kurze Erläuterung des Brennstoffzellen-Funktionsprinzips ➢ Brennstoffzellen-Systemkonzepte für Kleinfahrzeuge➢ Brennstoffzellen-Systemkonzepte für KFZ am Beispiel des
DLR-Versuchsträgers HyLite
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Institut für Fahrzeugkonzepte
Das Institut für FahrzeugkonzepteProfessor Horst E. Friedrich
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Institut für Fahrzeugkonzepte
Forschungsfelder Ziele
Kraftstoff- und Energiespeicherung
Darstellung von Speicherkonzepten höherer Leistungsfähigkeit, z. B. Energiedichte, Gestaltfreiheit oder Betankung.
Leichtbau und Hybridbauweisen
Erforschung und Entwicklung neuer Fahrzeugbauweisen unter Berücksichtigung innovativer Werkstoff- und Verarbeitungstechnologien oder Einbeziehung funktionaler Effekte.
Innovative Techniksysteme
Analyse, Bewertung und Beschreibung von Fahrzeugkonzepten. Ausnutzung von Synergien Straßen-/Schienenverkehr.
Alternative Antriebe und Energiewandlung
Schaffen der Voraussetzungen für energieeffiziente und schadstoffarme Energieversorgungssysteme heutiger und zukünftiger Fahrzeugkonzepte.
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Reduzierung der Fahrwiderstände
Erhöhung der Energieeffizienz
Vision: CO2-Reduktion
Synthese
Stoßrichtungen
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60
90
120
1970 1990 2010 2030
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CO
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H2-Speicher
Luft
Wasser-abscheider
Luft-verdichter
Filter
Wasser-Ablass
Abblase-Ventil
Luft
Ein
H2
Ein
Einstellventil
H2
Aus
Druck-anzeige
EM-VentilBZ-Block
Sicherheits-Ventil
Aus
EM-Ventil
Flammsperre
Schnellkupplung
Wasserstoff-Versorgung
Luftversorgung
Brennstoffzellen- Modul
Sicherheits-Ventil
Druck-anzeige
Druck-anzeige
Druck-anzeige
Druck-anzeige
Druck-schalter
Druck-schalter
Temperatur-schalter
Kühlluft- Modul
AUS
Wasserstoffspeicher-Modul
Druck-schalter
Ladeluft-kühler
Kleinfahrzeuge mit H2-Luft-Bz-Energieversorgung Blockschaltbild eines luftgekühlten PEFC-Systems
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pI4
Abblas-Ventil
LuftEin
H2Ein
pI7
Man. Einstellventil
pI1 H2-Sp1
H2-Sp2
pS3
pS1
H2
LuftAus
TT1
TSTC2
pI3
pI2
elektromagn. Ventil
BZ-Block2 x 40 Zellen
24V/30A
Sicherheits- Ventil
Aus
elektromagn. Ventil
Flammsperre
Wasserstoffspeicher
Wasserstoff-Versorgung
PEFC-Kernmodul
Sicherheits-Ventil
Druckanzeige
Druckanzeigen
Druckanzeige
Druckanzeige Druck-schalter
Temperatur- schalter
Flüssig-Kühlmodul
AUS
AUS Wasserstoffspeichermodul
AUS
AUS
H2-Vordruck-Regelung
Wasser-abscheider
Linear-OszillatorLuftverdichterFilter
Wasser-Ablass
Druck-anzeige
pI5
FS4
Luftversorgung
Durchfluss-messer
Durchfluss-schalter
Ladeluft-kühler
Kühlmittel-vorrat
Kühlmittel-pumpe
PEFC-Hauptkühler
PEFC-Temperatur-regelung
Temp.-Sensor
Man. Einstellventil
Ein-Hand-Schnellkupplung
Druck-schalter
Kleinfahrzeuge mit H2-Luft-Bz-Energieversorgung Blockschaltbild eines wassergekühlten PEFC-Systems
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Modularisierung mit kompakten Teilsystemen:Wasserstoff-SpeichermodulWasserstoff-VersorgungsmodulLuft-VersorgungsmodulPEFC-SystemmodulKühlmodul (Luftkühlung im Systemmodul, Flüssigkühlung separat)Steuerungs-/Energieanpassungsmodul
Standardisierung mit verwechselungssicheren Modulverbindungen: Medienverschlauchung/-verrohrungSteuersignalverkabelungLeistungsübergabeverkabelung
Modularisierung und Standardisierung
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Kleinfahrzeuge mit H2-Luft-Bz-Energieversorgung Fahrzeugbeispiele des DLR