Abluftanlage

Die Abluft der Brennstoffzelle sowie ein Teil des durch die Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff entstandenen Wassers verlässt das Fahrzeug durch die Abluftanlage.

Brennstoffzellenstapel mit Gussgehäuse

Im Brennstoffzellenstapel reagieren Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser und erzeugen dabei elektrische Energie und Abwärme. Der Brennstoffzellenstapel ist durch ein massives Gussgehäuse geschützt, das gleichzeitig als Tragrahmen für diverse andere Komponenten fungiert.

Elektrischer Turbolader

Der elektrische Turbolader saugt Umgebungsluft an, verdichtet diese und führt sie dem Brennstoffzellenstapel zu. Denn mit steigendem Druck der Zuluft steigt auch die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle. Ein Teil des Sauerstoffs in der Luft reagiert im Brennstoffzellenstapel mit Wasserstoff. Ähnlich wie von einem Abgasturbolader bei Verbrennungsmotoren bekannt, wird hier eine Turbine vom Abluftstrom in Rotation versetzt und somit Energie aus der Abluft der Brennstoffzelle zurückgewonnen. Dies reduziert den elektrischen Energiebedarf des Turboladers, den dieser für die Verdichtung benötigt, und steigert somit die Effizienz des Gesamtsystems.

Ladeluftkühler

Mittels dieser Komponenten wird die durch Verdichtung im elektrischen Turbolader erhitzte Zuluft vor Eintritt in den Befeuchter und anschließend in den Brennstoffzellenstapel auf die aktuelle Betriebstemperatur der Brennstoffzellen herabgekühlt. Das steigert die Haltbarkeit der Brennstoffzellen und des Befeuchters, da Austrocknungseffekte durch hohe Temperaturen vermieden werden können.

Leistungsverteileinheit

Diese Komponente ist elektrisch direkt mit dem Brennstoffzellenstapel verbunden und beinhaltet beispielsweise Schalter zum Verbinden und Trennen der Brennstoffzelle mit dem Hochvoltsystem des Fahrzeugs.

Luftbefeuchter

Hierbei handelt es sich um einen Membranbefeuchter, der der feuchten Brennstoffzellen-Abluft Wasser entzieht und dieses der Zuluft zuführt. Die Befeuchtung der Brennstoffzellen-Zuluft erhöht die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Brennstoffzellenstapels. Die Leistungsfähigkeit steigt, weil durch einen optimalen Feuchtehaushalt in den einzelnen Brennstoffzellen eine höhere Leitfähigkeit erzielt werden kann und damit weniger Verluste entstehen.

Rohluftansaugung und Luftfilter

Genau wie jeder Verbrennungsmotor verfügt auch das Brennstoffzellenaggregat über eine Luftansaugstrecke mit Luftfilter. Die Aufgabe dieser Komponenten besteht darin, angesaugte Umgebungsluft von der Fahrzeugfront zum Verdichter zu transportieren und zu filtern. Unser Brennstoffzellen-GLC funktioniert also genaugenommen fast wie ein mobiler Luftfilter: Die Abluft, die das Fahrzeug verlässt, ist sauberer als die vom Fahrzeug angesaugte Luft.

Spannungswandler

Der Spannungswandler passt die variable elektrische Spannung der Brennstoffzelle dem Spannungsniveau des Hochvoltsystems im Fahrzeug an.

Wasserstoff-Tankanlage

Die Wasserstofftanks speichern über 4 kg gasförmigen Wasserstoff bei einem Druck von 700 bar. Innerhalb von rund 3 Minuten lassen sich die Tanks vollständig mit Wasserstoff befüllen.

Wasserstoff-Zuleitung

Diese Leitung führt den Wasserstoff aus der Tankanlage dem Brennstoffzellenstapel zu. Über einen Ejektor wird der Wasserstoff in die Brennstoffzelle eingedüst.

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