Modulare Bauweise von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuge

Ähnliche Dokumente
LANGE NACHT DER WISSENSCHAFT 2006 Elektroautos mit Brennstoffzellen-Energieversorgung Antrieb mit Wasserstoff ohne Schadstoffe

Elektroautos mit Brennstoffzellen-Energieversorgung Antrieb mit Wasserstoff ohne Schadstoffe

Der neue PEM-Brennstoffzellenroller Brennstoffzellen-Kleinsystementwicklung im DLR Stuttgart Dipl.-Ing- Andreas Brinner

BZ-Kleinantriebe für leichte Nutzfahrzeuge PEFC-betriebener Vorfeldfahrzeugdemonstrator VFF

Elektroautos mit Brennstoffzellen-Energieversorgung Antrieb mit Wasserstoff ohne Schadstoffe

BZ-Kleinantriebe für leichte Nutzfahrzeuge PEFC-betriebener Vorfeldfahrzeugdemonstrator VFF

Grundlagen der BZ-Kleinantriebe Medienversorgung, Regelung, Systemtechnik

Ingenieur in der Forschung

Effizienter emissionsfreier Transport Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Brennstoffzellen-Energieversorgung

Grundlagen der BZ-Kleinantriebe Medienversorgung, Regelung, Systemtechnik

GRUNDLAGEN DER BZ-KLEINANTRIEBE

Modulare Brennstoffzellensysteme und hoch integrierte Komponenten für Fahrzeuge

Stand der Entwicklung von H 2 -Brennstoffzellen- & Verbrennungsmotor-Antriebssträngen für Fahrzeuge

Einsatz von Brennstoffzellen in Fahrzeugen

Neue Komponenten und Subsysteme für den Brennstoffzelleneinsatz

Die Brennstoffzelle im Automobil

30. Ulmer Gespräch der DGO im Mai 2008 Brennstoffzelle Wandler und Speichersysteme für Fahrzeuge Dipl.-Ing. TU Andreas Brinner

BRENNSTOFFZELLEN IM PORTABLEN EINSATZ - Konzepte und Anwendungsbeispiele -

BRENNSTOFFZELLENENTWICKLUNG UND FERTIGUNG Ansatzpunkte für die Unternehmen im Kreis Göppingen

Die Brennstoffzelle im Fahrzeug - Herausforderung für das Packaging -

Aufbau und Systemtechnik von Brennstoffzellenfahrzeugen am Beispiel des DLR Technologieträgerfahrzeugs HyLite

FTS. Das Fahrerlose Transport System mit Brennstoffzellenantrieb

Aufbau und Systemtechnik von Brennstoffzellenfahrzeugen am Beispiel des DLR Technologieträgerfahrzeugs HyLite

Der Freikolbenlineargenerator Einsatz von Modelica zur dynamischen Simulation

Einführung in Technik und Funktionsweise von Brennstoffzellen und Batterieantrieben Prof. Dr. K. Andreas Friedrich

Der Freikolbenlineargenerator FKLG Stromerzeugung mit hohem Wirkungsgrad

Brennstoffzellen: Ein Weg zur Nachhaltigkeit in der Logistik

we drive future Institutsprofil Institut für Fahrzeugkonzepte Institutsbroschüre

Kältemittelbasierte Direkttemperierung von Batteriesystemen Ein alternatives Kühlkonzept zur Schnellladung von zwei- und vierrädrigen E-Fahrzeugen

Mobilität der Zukunft Themenfeld Fahrzeugtechnologien

Die Strategie für eine nachhaltige Elektromobilität

Das DLR-Geschäftsfeld Verkehr Wissenschaftstag FA, Braunschweig,

NIP-Vollversammlung und Statusseminar Brennstoffzelle Entwicklung Nutzfahrzeug SOFC APU III kurz ENSA III

Antriebstechniken zur Nutzung regenerativer Energiequellen: Batterie und Brennstoffzelle

Bewertung ausgewählter Antriebskonzepte aus ökobilanzieller Perspektive

Freiformbarer DLR-Wabentank

Brennstoffzelle Option zur Elektrifizierung der Langstreckenmobilität

Land, Wasser, Luft Anwendungsmöglichkeiten der Technologien und Marktübersicht

Der Freikolbenlineargenerator Ein Range-Extender mit Potenzial. Florian Kock MunichExpo e-monday 25. März 2013

Energieeffizienz bei Flurförderzeugen

Das Elektrofahrzeug aus der Sicht des Fahrzeugentwicklers

Vorstellung der VDE Studie Elektrofahrzeuge

- Wasserstoffwirtschaft - Traum oder realistische Perspektive

Zukunft der Elektromobilität. BMW Group.

Die AKG Gruppe. Seit 95 Jahren Ihr innovativer Partner für Kühlsysteme

5. Europäische Druckgerätetage. Brennstoffzellen Stand der Technologie im Automobilbau

Brennstoffzellen-BHKW

Taugt das 1-Liter-Auto als Vorbild für die Massenmotorisierung?

Zukünftige KFZ-Antriebstechniken emissionsarm und ressourcenschonend

Antriebs- und Kraftstoffstrategie - Roadmap automatisiertes Fahren

E-Mobility. Autohaus Weller. Bremen TOYOTA MOTOR EUROPE

Antriebssystem der Zukunft: Warum auf Elektrotechnik setzen? Dr.-Ing. Kathrien Inderwisch

NEUNTES FACHFORUM. Neuntes Fachforum Brennstoffzellen Entwickler und Anwender berichten

Hybrid-, Batterie- und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge

Audi h-tron Joerg Starr Konzerngeschäftstelle Brennstoffzelle

Antriebs-Workshop Schienenverkehr. Fachdialog zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

Demonstrationsbetrieb BZ-Flurförderfahrzeuge Mercedes-Benz Werk Düsseldorf

P R E S S E M I T T E I L U N G

Mobile und stationäre Energieversorgung mit Brennstoffzellen-Systemen

Akademische Bildungsinitiative zur Elektromobilität Bayern-Sachsen

Innovative Wasserstoffprojekte im Bereich Functional Materials der ARC

Inhaltsverzeichnis XIII

Beiträge des DLR zur Energiewende

ENERGIEEFFIZIENTESTE FAHRZEUG

Betriebserfahrungen mit Schraubenkompressoren zur Aufladung von Brennstoffzellenfahrzeugen


Alternative Klimatisierungssysteme mit Metallhydriden für Elektrofahrzeuge

Antriebskonzepte für die Mobilität von morgen

Regenerative Reichweitentechnologien im Projekt InnoROBE MobiliTec Forum, THE ECO WAY OF ENGINEERING, M.Eng.


Firmenpräsentation Proton Motor

All-Electric-Yacht. Entwicklung von BZ-Hybrid-Antriebssystemen für maritime Applikationen

Erfahrungsbericht Hybridkraftwerk und Brennstoffzellenfahrzeug. Björn Wierskalla

Janschek. MW, Beitelschmidt EuiDM-8-FZ Fremdanforderung MW. Mdl. PL 45 min

Erkenntnisse für die Einführung des ersten Grossserien-Elektroautos im Dezember 2010

Auslegung von Fahrzeugangepassten

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh

Einladung. 4. Sächsischer Brennstoffzellentag. 10. November Entwicklung. des Freistaates Sachsen. zu einem internationalen

Inhalt. 1 Einführung Überblick Elektrofahrzeuge Ausführungsformen von Elektro fahrzeugen in der Praxis... 26

Die Modelica Bibliothek AlternativeVehicles zur Gesamtfahrzeugsimulation

Institut für Fahrzeugkonzepte, Workshop FVEE, , Ulm, Dr. Michael Schier

Die BTU al. Forschung an der BTU Cottbus - Senftenberg zu den Antrieben der Zukunft. Future Mobilitiy Summit am 9. April 2018

Ein guter Weg in die Zukunft

Auf dem Weg zur Elektromobilität...denn die Liebe zum Erfinden höret nimmer auf.. Carl Benz. Piotrowski, Markteinführung Hybridbusse 2012

Q Einführung Q Überblick Elektrofahrzeuge Ausführungsformen von Elektrofahrzeugen in der Praxis... 28

Der elektrifizierte Antriebsstrang eine fachübergreifende Herausforderung

Fahrzeuge der Zukunft DLR Schülerwochen

Deutsche Bundesstiftung Umwelt Dirk Schötz

MAN TGX und TGS. Leichter X-Lenker an der Hinterachse. X-Lenker aus hochfestem Sonderguss statt aus geschweißtem Stahl. Gewichtsvorteil von 23 kg

Bora DHP DHP 6000 AX / WX Luftgekühlte / Wassergekühlte Hochdruck-Kältetrockner

Toyota Technik Seminar

Mercedes-Benz übergibt Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle an Kunden

Brennstoffzellen Range Extender für batterie-elektrische Nutzfahrzeuge. Wasserstoffkonferenz Graz,

Neue Ära im Automobilrennsport Bürkert sponsert Rennwagen mit Brennstoffzelle

Handlungsempfehlungen. Entwicklung eines Markteinführungsprogramms für Brennstoffzellen in Speziellen Märkten

Leichtfahrzeugkonzept für urbane Elektromobilität. Akademie der Künste Berlin Berlin, 29. Mai 2015

Information über Kraftstoffverbrauch, CO2-Emissionen und Stromverbrauch i.s.d. Pkw-EnVKV

Luftmanagement in der Brennstoffzellen - Technologie FEV Motorentechnik GmbH Aachen St. Pischinger, G. Lepperhoff, J. Ogrzewalla

Transkript:

Modulare Bauweise von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuge VDI Business Talks 2008, Hannovermesse International April 2008 DLR- 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

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

Das Professor Horst E. Friedrich Innovative Fahrzeugkonzepte in einem nachhaltigen Verkehrssystem Alternative Antriebe & Energiewandlung Kraftstoff- & Energiespeicher Leichtbau & Hybridbauweisen Innovative Techniksysteme Synergie Straßen-/ Schienenfahrzeuge

Forschungsfelder Ziele Alternative Antriebe und Energiewandlung Schaffen der Voraussetzungen für energieeffiziente und schadstoffarme Energieversorgungssysteme heutiger und zukünftiger Fahrzeugkonzepte. 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.

Vision: CO 2 -Reduktion CO 2 -Emissionen 10 6 tco 2 /a 120 90 60 30 800 600 400 200 Fahrleistung 10 9 km/a 1970 1990 2010 2030 Erhöhung der Energieeffizienz Stoßrichtungen Reduzierung der Fahrwiderstände Synthese

Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Bz-Energieversorgung Blockschaltbild eines luftgekühlten PEFC-Systems Wasserstoff-Versorgung Flammsperre Druckschalter AUS Wasserstoffspeicher- Modul Sicherheits- Schnellkupplung H2-Speicher Sicherheits- Druckschalter EM- Abblase- Luftversorgung EM- H2 Ein Luft Ein BZ-Block H2 Aus Luft Aus Temperaturschalter Einstellventil Luftverdichter Ladeluftkühler Druckschalter Filter Wasserabscheider Brennstoffzellen- Modul Wasser- Ablass Kühlluft- Modul

Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Bz-Energieversorgung Blockschaltbild eines wassergekühlten PEFC-Systems Wasserstoff-Versorgung AUS Wasserstoffspeichermodul AUS Flammsperre Abblas- n 2 Sicherheits- Luftversorgung Filter Linear-Oszillator Luftverdichter FS4 1 H2-Sp1 Druckschalter Ein-Hand- Wasserstoffspeicher Sicherheits- Schnellkupplung H2-Sp2 ps3 ps1 3 elektromagn. 5 Wasserabscheider Wasser- Ablass H2 Ein Luft Ein H2-Vordruck- Regelung TT1 BZ-Block 2 x 40 Zellen 24V/30A H2 Aus PEFC- Temperaturregelung Luft Aus Temp.- Sensor PEFC-Kernmodul Durchflussmesser Durchflussschalter Ladeluftkühler Kühlmittelvorrat Kühlmittelpumpe PEFC- Hauptkühler 4 7 TS TC2 elektromagn. Man. Einstellventil Man. Einstellventil AUS AUS Druckschalter Temperaturschalter Flüssig- Kühlmodul

Modularisierung und Standardisierung Modularisierung mit kompakten Teilsystemen: Wasserstoff-Speichermodul Wasserstoff-Versorgungsmodul Luft-Versorgungsmodul PEFC-Systemmodul Kühlmodul (Luftkühlung im Systemmodul, Flüssigkühlung separat) Steuerungs-/Energieanpassungsmodul Standardisierung mit verwechselungssicheren Modulverbindungen: Medienverschlauchung/-verrohrung Steuersignalverkabelung Leistungsübergabeverkabelung

H2 H2 Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Bz-Energieversorgung Fahrzeugbeispiele des DLR Vorfeld-Kleintransporter für Flughäfen Wasserstoff-Versorgung Flammsperre AUS ps1/24v aus ein ps1 2 1 H2-Speicher Wasserstoffspeicher- Modul Fahrerloses Transportsystem AUS Sicherheits- beidseitig sperrende Schnellkupplung H2-Speicher AUS ps3 3 TT1 4 Abblase- Sicherheits- Druckschalter elektromagn. Ein BZ-Block 40 Zellen Aus elektromagn. TS TC2 Luftversorgung Luft Ein Luft Aus Temperaturschalter 7 Einstellventil für den Luftdruck AUS Ladeluftkühler Membran-Kolben Filter Luftverdichter 5 ps4 Wasserabscheideschalter Druck- Wasser- Ablass Brennstoffzellen- Modul Verkehrserziehungsfahrzeug Kühlluft- Modul Elektro-Roller

Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Brennstoffzellensystem VFF-Integration des 1,5 / 0,5 kw H 2 -PEFC Hybridsystems PEFC-Systemmodul Elektroantrieb Luft-Versorgungsmodul H 2 -Speichermodul Steuerungsmodul H 2 -Versorgungsmodul

Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Bz-Energieversorgung 1,2 kw e Brennstoffzellen-System für den Fahrzeugeinsatz Kühlmodul H 2 -Versorgungsmodul Steuerungsmodul Luft-Versorgungsmodul PEFC-Systemmodul

Vorfeldfahrzeug VFF mit Brennstoffzellen-Hybridantrieb Luft-Versorgungsmodul H2-Versorgungsmodul Fahrzeugbesonderheiten: Brennstoffzellen-Energieversorgung Leistung: 1,2 kwn / 3,0 kwp Fahrzeugsteuerung per Joystick Frontantrieb mit 2 Radnabenmotoren Frei bewegliche Hinterräder PEFC-Systemmodul Energiesparende LED-Beleuchtung Steuerungsmodul H2-Speichermodul Dipl.-Ing. Andreas Brinner / Dipl.-Ing. FH Tilo Maag April 2008

Vorfeldfahrzeug VFF mit Brennstoffzellen-Hybridantrieb Evolution der Brennstoffzellen-Leistung 0,5 kw nom 0,75 kw nom 1,2 kw nom

Modulbaureihen für Brennstoffzellensysteme Luftversorgung Systemsteuerung Systemkühlung 1200W 800W - 1200W 750W Flüssig 300W 1200W 500W- 800W 500W Luft 300W Wasserstoffversorgung 300W- 500W

Brennstoffzellen-Kernmodule im Leistungsbereich 0,3 1,2kW Luftgekühlt Wassergekühlt 560W 500W 200W 450W 720W 1440W 600W1200W 360W Dipl.-Ing. Andreas Brinner / Dipl.-Ing. FH Tilo Maag April 2008

Kleinfahrzeuge mit H 2 -Luft-Brennstoffzellensystem Beispielhafte Betriebsergebnisse mit flüssig-gekühltem Stack 1 2 3 1: Leistungsmessung: 747 W (720W nom ) 2: Schnellaufheizung: 50 % sofort 100 %, 5:08 min 3: Minimal-Luftversorgung: λ = 2,35 projektiert: λ = 3,0

Brennstoffzellen-Antriebsstrangpackage Detailblick auf das Systempackage eines 23kW-Systems PEFC Kernmodul Luft- Filterung PEFC-Block Spannungs-Messung Wasserstoffspeicher Hybridbatterie System- Frontkühler Steuerelektronik Elektroantrieb Leistungselektronik Luftversorgung Kühlkreislauf VE-Wasserkreislauf Wasserstoffversorgung

Komponentenpackage des Wasserstoff- Kreislaufkonzeptes H 2 Druckspeicher PEFC-Blöcke Installationsraumvolumen für H 2 -Teilkreislauf: 10 Liter Flammsperre Sicherheitsventil Entspannungsventil Druckregler Durchflusssensor Druckminderer Druckschalter