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Funkfernsteuerung insbesondere für Kfz mit Brennstoffzellenantrieb

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018209D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 153K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Hartmut Wilhelm: AUTHOR

Abstract

In Kraftfahrzeugen sind Verbrennungskraftmaschi- nen zur Gewinnung von mechanischer Arbeit aus fossilen Brennstoffen üblich. Der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschinen kann theoretisch nicht besser werden als bei einer Carnot-Maschine. Ein Nachteil von Verbrennungskraftmotoren besteht in der Produktion von Abgasen, welche Schadstoffe enthalten. Als alternative Antriebs-Aggregate untersuchen derzeit viele Automobilhersteller Reformer zur Ab- spaltung von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen, Brennstoffzellen zur Gewinnung elektrischer Energie aus dem Wasserstoff und Elektromotoren zum An- trieb. Bei dieser Umwandlung von chemischer Ener- gie in mechanische Arbeit kann der Wirkungsgrad jenen einer Carnot-Maschine übersteigen. Außerdem ist der Schadstoffausstoß geringer als bei einem Otto- oder Dieselmotor.

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Funkfernsteuerung insbesonderefür Kfz mit Brennstoffzellenantrieb

Verkehr

Idee: Dr. Hartmut Wilhelm, München

In� Kraftfahrzeugen� sind� Verbrennungskraftmaschi-nen� zur� Gewinnung� von� mechanischer� Arbeit� ausfossilen Brennstoffen üblich. Der Wirkungsgrad derVerbrennungskraftmaschinen kann theoretisch nichtbesser� werden� als� bei� einer� Carnot-Maschine. EinNachteil� von� Verbrennungskraftmotoren� besteht inder Produktion� von� Abgasen,� welche� Schadstoffeenthalten.

Als alternative Antriebs-Aggregate untersuchenderzeit viele Automobilhersteller Reformer zur Ab-spaltung von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen,Brennstoffzellen zur Gewinnung elektrischer Energieaus dem Wasserstoff und Elektromotoren zum An-trieb. Bei dieser Umwandlung von chemischer Ener-gie in mechanische Arbeit kann der Wirkungsgradjenen einer Carnot-Maschine übersteigen. Außerdemist der Schadstoffausstoß geringer als bei einem Otto-oder Dieselmotor.

Eine Reihe von Brennstoffzelltypen funktioniert beiZimmertemperatur noch nicht. Diese Hochtempera-tur-Brennstoffzellen müssen� auf� mehrere� hundertGrad� vorgeheizt� werden.� Um� dabei� in� der� Brenn-stoffzelle keine mechanischen Spannungen hervorzu-rufen, welche zu einer Überbelastung des Materialsführen� könnten,� dürfen die Hochtemperaturbrenn-stoffzellen nicht zu schnell aufgeheizt werden. Des-halb vergehen einige Minuten, bis eine kalte Hoch-temperaturbrennstoffzelle betriebsbereit ist. DieseWartezeit wird bei potentiellen Käufern von Kraft-fahrzeugen mit Hochtemperatur-Brennstoffzelle nurungern akzeptiert werden.

Durch eine thermische Isolierung kann die Hitze überviele Stunden in� der� Brennstoffzelle� gespeichertwerden. Jedoch fällt früher oder später die Tempe-ratur so weit ab,� dass� die� Brennstoffzelle� wiederaufgeheizt werden muss, was mit Wartezeit für denFahrer verbunden ist.

Um die nach längerem Stand des Fahrzeugs nötigeWartezeit zu vermeiden, kann ein Brenner den trotzIsolierung auftretenden� Wärmeverlust� ausgleichen.Dies kostet jedoch mehr Energie als das Abkühlenund erneute� Aufheizen.� In� geschlossenen� Garagenkönnen die bei durchgehendem Beheizen auftreten-den Abgase unerwünscht sein.

Eine� Möglichkeit� starten� zu� können,� bevor� dieHochtemperatur-Brennstoffzelle ihre Betriebstempe-ratur� erreicht� hat,� basiert� darauf,� die� zum Antriebwährend der ersten Fahrminuten erforderliche elekt-rische Energie in einer wiederaufladbaren Batterie zuspeichern. Nachteile dieser� Lösung� sind� Preis� undGewicht der� Batterie,� die� je� nach� Selbstentladung

und Temperatur� verminderte� verbliebene� Energieund verfügbare Leistung sowie die bei vielen Batte-rietypen geringe Lebensdauer.

Wenn der Fahrer schon� beim� Verlassen� des� Kfzweiß, wann genau er es wieder nutzen möchte, hilfteine Zeitschaltuhr, die rechtzeitig die Brennstoffzellevorheizt. Andernfalls weiß der Fahrer jedoch in derRegel zumindest schon einige Minuten, bevor er seinKfz erreicht, dass er es nutzen möchte. Dies...