Patent DE-112020004489-B4 (DE)
Title: Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Aggregat und dessen Nachrüstung
Inventor: BANG MADS
IPC: B60L58/32
Filed: 2020-10-08
Granted: 2023-05-04
Abstract: Verfahren zum Vergrößern der Reichweite eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs durch Nachrüsten eines Elektroaggregats (30) in dem Kraftfahrzeug, wobei das Aggregat (30) des Kraftfahrzeugs vor der Nachrüstung ein Gehäuse (13) und Batterien (12), aber keine Brennstoffzelle (6) innerhalb des Gehäuses (13) umfasst, um die Elektromotoren, die die Räder (31) des Kraftfahrzeugs drehen, nur durch die Batterien (12) mit Leistung zu versorgen, wobei die Batterien (12) des Aggregats (30) bemessen sind, um Leistung bereitzustellen, die ausreicht, um das Kraftfahrzeug über eine Mindestreichweite einer Entfernung von mehr als 100 km elektrisch anzutreiben, wobei das Verfahren Nachrüsten des Aggregats (30) umfasst, indem entweder das Aggregat (30) des Kraftfahrzeugs modifiziert oder das Aggregat (30) aus dem Kraftfahrzeug entfernt und ein Austauschaggregat (30) in das Kraftfahrzeug eingebaut wird; wobei das nachgerüstete Aggregat (30) elektrische Verbinder (25) zum Abgeben von elektrischer Leistung an die Elektromotoren aufweist; wobei ein Brennstofftank (9) als Teil des Kraftfahrzeugs getrennt von dem nachgerüsteten Aggregat (30) bereitgestellt ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren als Teil der Nachrüstung Bereitstellen eines Systems für Brennstoffzellen (6) innerhalb des Gehäuses (13) des modifizierten Aggregats (30) oder innerhalb des Gehäuses (13) eines ähnlich bemessenen Nachrüstgehäuses des Austauschaggregats (30) umfasst, wobei das System für Brennstoffzellen (6) zusätzlich zu Batterien (12) innerhalb des Gehäuses (13) bereitgestellt und mit den Batterien (12) in dem Gehäuse (13) zum Laden der Batterien (12) innerhalb des Gehäuses (13) durch das Brennstoffzellensystem (6, 8, 11) und zum Bereitstellen von elektrischer Leistung durch die Brennstoffzelle (6) für die Elektromotoren elektrisch verbunden ist,
 wobei das Verfahren ferner Antreiben des Kraftfahrzeugs nach der Nachrüstung mit einem Hybrid-Leistungssystem innerhalb des Gehäuses (13) umfasst, wobei das Hybrid-Leistungssystem Batterien (12) innerhalb des Gehäuses (13) und das Brennstoffzellensystem (6, 8, 11) innerhalb des Gehäuses (13) umfasst;
 wobei das nachgerüstete Aggregat (30) Brennstoffverbinder zum Aufnehmen von Brennstoff für die Brennstoffzelle (6) durch eine Brennstoffleitung aus einem Brennstofftank (9) und Kühlmittelverbinder zum Verbinden mit einem Kühler (2) des Kraftfahrzeugs und für die Zirkulation von Kühlflüssigkeit durch das Aggregat (30) aufweist; 
 wobei das Gehäuse (13) des Aggregats (30) nach der Nachrüstung ein erstes Fach (14), das die Batterien (12) enthält, und mindestens ein weiteres Fach (15, 16, 17), das das Brennstoffzellensystem (6, 8, 11) enthält, umfasst, wobei sich eine thermisch isolierende Wand (21) zwischen dem ersten Fach (14) und dem mindestens einen weiteren Fach (15, 16, 17) befindet, um das erste Fach (14) von dem mindestens einen weiteren Fach (15, 16, 17) des Brennstoffzellensystems (6, 8, 11) durch die erste thermisch isolierende Wand (21) thermisch zu trennen, wobei das mindestens eine weitere Fach (15, 16, 17) mindestens zwei weitere Fächer (15, 16, 17) mit thermisch isolierenden Wänden (22, 23) zum Trennen der mindestens zwei weiteren Fächer (15, 16, 17) in dem Gehäuse (13) voneinander durch die weiteren thermisch isolierenden Wände (22, 23) umfasst, wobei eines (16) der weiteren Fächer (15, 16, 17) die Brennstoffzelle (6) und ein anderes Fach (17) ein Leistungsverwaltungssystem (10) enthält, das ein elektronisches Steuersystem (10) für die Leistungsverwaltung der Brennstoffzelle (6) und der Batterien (12) ist;
 wobei die Brennstoffzelle (6) eine Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran (HT-PEM)-Brennstoffzelle ist, wobei das nachgerüstete Aggregat (30) einen Reformer (8) für eine katalytische Reaktion von Alkohol und Wasser zu Synthesegas für die Brennstoffzelle (6) enthält;
 wobei das Verfahren nach dem Nachrüsten Folgendes umfasst:
 - Bereitstellen von Alkohol in dem Brennstofftank (9),
 - Aufnehmen des Alkohols aus dem Brennstofftank (9) durch das Aggregat (30),
 - Verwenden des Reformers (8) für eine katalytische Reaktion eines verdampften Gemischs aus Alkohol und Wasser zu Synthesegas und Bereitstellen des Synthesegases für die Brennstoffzelle (6),
 - Betreiben der Brennstoffzelle (6) bei einer Temperatur im Bereich von 120-200 °C.