能量回收组件、具有能量回收组件的燃料电池系统及载具
1.本发明涉及一种能量回收组件、一种具有这样的组件的燃料电池系统以及一种具有这样的组件的载具。本发明尤其涉及一种具有膨胀机和阀装置的能量回收组件，该能量回收组件引导流体穿过膨胀机。
2.在常规的燃料电池系统中，燃料和/或氧化剂被储存在压力容器中并且从那里被供应给燃料电池以产生电能。燃料和/或氧化剂在压力容器中具有的压力高于为使燃料电池运行所需的压力。在通常实施的对燃料和/或氧化剂进行降压(减压)时所产生的寒冷在大多数情况下被用于对燃料电池进行冷却或将水从燃料电池排气中析出。
3.本发明所基于的目的在于，提供一种设备，该设备改善了燃料电池系统的运行并且将其设计得更高效。
4.该目的通过具有权利要求1所述特征的能量回收组件、具有权利要求12所述特征的燃料电池系统、以及具有权利要求13所述特征的载具来实现。
5.根据用于更好地理解本公开的第一方面，一种能量回收组件包括：电解装置，该电解装置被配置成用于提供燃料和氧化剂；燃料电池，该燃料电池被配置成用于将燃料和氧化剂转化为电能；储罐，该储罐被配置成用于储存燃料或氧化剂；以及管线路径，该管线路径将储罐与电解装置和燃料电池相连接。电解装置可以借助电流来分解由燃料和氧化剂构成的化合物并且将其分离成燃料和氧化剂。电解装置还可以仅提供燃料，而氧化剂被输出给周围环境。燃料电池同样还可以从周围环境(例如周围环境空气)中获得氧化剂。针对燃料和氧化剂均被储存并且恰好均不是来自周围环境的情况，能量回收组件还可以包括另外的储罐，从而使得在第一储罐中储存燃料并且在第二储罐中储存氧化剂。管线路径可以包括任意数量的管线和阀和/或截止机构，以便将储罐与电解装置以及与燃料电池相连接。当然，电解装置还可以经由管线路径与燃料电池相连接。
6.能量回收组件还可以包括布置在管线路径中的膨胀机，该膨胀机被配置成用于使流经膨胀机的流体(气体和/或液体)降压并获得机械能。膨胀机因此将在流体降压时释放的能量转化为机械能。机械能可以以旋转运动或重复的线性运动的形式存在。
7.此外，能量回收组件还可以包括阀装置，该阀装置被配置成用于将管线路径设定为第一引导模式或第二引导模式，在第一引导模式下燃料或氧化剂被引导至储罐，在第二引导模式下燃料或氧化剂被引导至燃料电池。这尤其可以通过打开和关闭管线路径中的至少一个阀来进行，从而使得燃料或氧化剂通过管线路径的对应的管线(管线区段)被引导至储罐或燃料电池。
8.燃料或氧化在此剂在此在第一引导模式和第二引导模式下均流经膨胀机。由此，例如无论燃料电池是否运行，膨胀机均可以获得机械能。因此在第一引导模式下，电解装置可以生产燃料和/或氧化剂，其被引导通过膨胀机并且随后被引导至储罐。在第二引导模式下，储存在储罐中的燃料或氧化剂可以通过膨胀机被供应给燃料电池以使燃料电池运行。在两种情况下均可以利用压力差来使膨胀机运行。在第一引导模式下，压力差是基于电解装置(该电解装置通常在压力情况下运行)中燃料和/或氧化剂的压力和当前普遍存在于储罐中的压力(该压力在填充储罐期间通常较小并且仅逐渐增大)得出的。在第二引导模式
下，压力差是基于(已填充的)储罐中的压力和燃料电池的运行压力得出的，其中在储存足量的燃料或氧化剂时普遍存在于储罐中的压力通常大于燃料电池的运行压力。
9.通过可以在这两种模式下借助膨胀机获得机械能而改善了整个燃料电池系统，这是因为能够额外地利用机械能。尤其在燃料电池运行期间，在常规系统中完全没有使用或仅在很小的程度上使用由于燃料或氧化剂降压而释放的能量(例如用于进行冷却)。在常规系统中，电解装置与储罐之间的压力差根本没有被充分利用。
10.在一个设计变体中，能量回收组件还可以包括另外的膨胀机，从而使得第一膨胀机被提供用于燃料并且第二膨胀机被提供用于氧化剂。对应地，能量回收组件还包括另外的储罐以用于例如在第一储罐储存燃料的情况下储存氧化剂。
11.在此，这两个膨胀机能够彼此处于流体分离，从而使燃料不会与氧化剂发生混合。然而，这两个膨胀机的机械能可以被组合在一起。这两个膨胀机例如能够藉由共用的杆、共用的轴和/或共用的传动装置互相机械联接。
12.在另一个设计变体中，阀装置包括可以如下多路阀，该多路阀被配置成用于将储罐的储罐管线与膨胀机的送出管线或者与膨胀机的送入管线相连接。由此可以使用多路阀来在第一引导模式与第二引导模式之间来回进行切换。此外，针对储罐还仅需要单独的储罐管线，从而减小能量回收组件的重量、复杂度和尺寸。
13.在另一个设计变体中，阀装置可以包括：布置在电解装置的送出管线中并且能够设定该送出管线的流通横截面的截止阀；和/或布置在燃料电池的送入管线中并且能够设定该送入管线的流通横截面的截止阀。这些截止阀例如能够完全封闭送出管线或送入管线的流通横截面。借助位于电解装置的送出管线中的截止阀可以避免在第二引导模式下将燃料或氧化剂引导至电解装置。借助位于燃料电池的送入管线中的截止阀可以相对应地避免在第一引导模式下将燃料或氧化剂引导至燃料电池。
14.替代性地或附加地，阀装置可以包括如下多路阀，该多路阀被配置成用于将膨胀机的送入管线或者与电解装置的送出管线、或者与储罐的储罐管线相连接。这个多路阀例如可以用来代替储罐管线、膨胀机的送出管线与送入管线之间的多路阀和电解装置的送出管线中的截止阀。由此可以节省重量。
15.同样替代性或附加地，阀装置可以包括另外的多路阀，该另外的多路阀被配置成用于将膨胀机的送出管线或者与燃料电池的送入管线、或者与储罐的储罐管线相连接。在此还可以使用该另外的多路阀例如来代替燃料电池的送入管线中的截止阀。
16.在一个设计变体中，膨胀机可以是旋转流动机。膨胀机例如可以被实现为旋转活塞膨胀机。旋转活塞膨胀机尤其适用于在燃料电池/电解装置系统中使用，因为旋转活塞膨胀机可以以例如通常在这样的系统中普遍存在的较高的压力和较小的体积流量工作。在一个替代性的设计方案中，膨胀机可以被实现为涡轮机器(涡轮机)。为了即使在压力差较大的情况下也能够使燃料或氧化剂降压，涡轮机器还可以被设计成多级的，然而这致使与旋转活塞膨胀机相比重量更大。
17.在另一设计变体中，旋转流动机可以包括齿装置。齿装置例如可以包括多于两个的齿，其中优选地使用具有五至十个齿并且特别优选地具有七个齿的齿装置。
18.在还另一个设计方案变体中，齿装置可以包括第一区段和第二区段，其中第一区段可旋转地布置在膨胀机的固定的管线装置上并且第二区段可旋转地布置在该第一区段
的周围。此外，在第一区段与第二区段之间可以设置有膨胀机的膨胀室。这种结构能够实现固定的管线装置，其中吸收所获得的、呈旋转运动形式的机械能的运动部件可以布置在外部，而不会影响管线引导。由此可以实现膨胀机的紧凑的结构。
19.在另一个设计变体中，膨胀机可以包括传动输出装置，该传动输出装置被配置成用于输出所获得的、呈旋转运动形式的机械能。传动输出装置可以以轴、杆和/或齿轮的形式实现。
20.替代性地或附加地，膨胀机可以被配置成用于将所获得的机械能转化并输出为电能。膨胀机例如可以包括发电机(至少是部分发电机)，从而使得机械能直接在膨胀机中被转化为电能。
21.同样替代性或附加地，能量回收组件还可以包括与膨胀机相联接的发电机或发动机。发电机被设计成用于从由膨胀机输出的机械能产生电流，而发动机已经被设计为由膨胀机(或发电机)产生的电能的消耗器。
22.在另一个设计变体中，最后可以使电解装置在介于15bar与200bar之间的压力情况下运行。电解装置的优选的运行提供介于50bar与150bar之间的压力并且特别优选的运行提供100bar+/-5bar的压力。电解装置中的压力越高，与储罐的压力差就越大(至少是只要储罐没有被完全填充满)。电解装置的运行压力因此与储罐的最大可能的填充压力相对应。另一方面，燃料电池的运行压力可以介于2bar与15bar之间、优选地介于5bar与10bar之间并且特别优选地为大约7bar。由此还得出已填充的储罐与燃料电池之间的相对应的压力差，该压力差可以在膨胀机中得到利用。储罐中的压力自然也可以更高，例如是在电解装置的输出流体仍被压缩或储罐由另一个压力更高的来源填充的情况下。因此，储罐的填充压力还可以为最大达700bar。
23.在还另一个设计变体中，能量回收组件可以包括输送装置，该输送装置被配置成用来输送用于电解装置的输出介质并将其供应给电解装置。尤其，输送装置可以以泵或压缩机的形式存在，该泵/压缩机将输出介质输送到电解装置中。输送装置在此产生电解装置中的运行压力。由于连续输送输出介质，在电解装置中生产的燃料、和氧化剂还在电解装置的输出端以与运行压力相对应的压力存在。
24.因此，借助于输送装置还可以控制电解装置的输出端与用于燃料或氧化剂的储罐之间的压力差。这样例如可以随储罐的填充高度不断提高来通过输送装置增大电解装置中的压力，以便例如使压力差首先保持恒定。当然，压力差随储罐的填充度增大而减小，直至储罐中的压力与电解装置的输出压力相对应并且因此储罐被完全填充。
25.根据用于更好地理解本公开的第二方面，一种可再生的燃料电池系统包括根据第一方面的能量回收组件、和储水罐，该储水罐被配置成用于收集和储存在燃料电池中产生的水。被收集在储水罐中的水进而可以被供应给能量回收组件中的电解装置，该电解装置借助于电能将水分解成燃料(例如氢气)和氧化剂(例如氧气)。
26.根据用于更好地理解本公开的第三方面，一种载具包括至少一个根据第一方面的能量回收组件。替代性地或附加地，该载具可以包括至少一个根据第二方面的可再生的燃料电池系统。
27.由膨胀机产生的机械能可以在载具中被用来驱动任意部件。针对将机械能转化为电能的情况，电能可以被载具的任意部件消耗。例如，电能可以被馈入载具的总线，藉由该
总线给至少一个耗电器供应电能。
28.根据另一方面，根据第一方面的能量回收组件还可以被用于非移动性的物体。例如，能量回收组件还可以在建筑物中使用或以其他方式固定使用。因此例如通过太阳能和/或风能获得的电力可以被用来生产燃料并且将其储存在储罐中，该燃料进而可以在通过太阳能和/或风能没有或没有足够的电能可供使用时在燃料电池中被转化为电能。同样，还可以使用低成本的电力(当需求较低时，例如夜间用电)来生产和储存燃料，以便在电能消耗达到最大值(峰值)时被再次供应给电网。
29.上述方面、设计方案和变体自然还可以组合，而无需明确描述。因此，相对于这些方面、设计方案和变体中的每个或其已有的组合可以可选地看到所描述的设计变体中的每个设计变体。因此，本公开不限制于单独的设计方案并且不以这些方面和设计方案变体的所描述的顺序或特定的组合限制于设计方案变体。
30.现在借助示意性的附图详细解释本发明的优选的实施例，在附图中：
31.图1示意性地示出能量回收组件并且反映第一引导模式；
32.图2示意性地示出能量回收组件并且反映第二引导模式；
33.图3示意性地示出能量回收组件的阀装置的变体；
34.图4示意性地示出膨胀机的纵截面和横截面；以及
35.图5示意性示出具有能量回收组件的载具。
36.图1示意性地示出能量回收组件1。能量回收组件包括电解装置10以及燃料电池20，其中电解装置10可以借助于电能来生产和提供燃料和氧化剂，而燃料电池20可以将燃料和氧化剂转化为电能。能量回收组件1还包括：储罐30，燃料或氧化剂可以被储存在该储罐中；以及管线路径，该管线路径可以被设置在储罐30、电解装置10与燃料电池20之间。管线路径可以将储罐30、电解装置10和燃料电池20彼此进行流体联接和/或连接。
37.部分管线路径可以是在电解装置10的出口处设置的送出管线11，该送出管线导出在电解装置10中生产的燃料或氧化剂。当然，电解装置10可以包括第二出口(未单独展示)，在该第二出口处可以使其他电解产物(氧化剂或燃料)流出和导出。
38.为了设定送出管线11的流通横截面，可以设置有截止阀12。截止阀12可以完全封闭、完全打开送出管线11的流通横截面或在任何任意的中间位置对该流通横截面进行设定。由此可以调控电解装置10的送出管线11中以及因此(直至和/或)在电解装置的出口处的压力。
39.能量回收组件1还可以包括膨胀机100。在此，电解装置10的送出管线11可以与膨胀机100的送入管线111处于流体联接。如在图1中所展示的那样，燃料或氧化剂从电解装置10经由送出管线11(在截止阀12打开时)和送入管线111被引导到膨胀机100中。经由膨胀机100的送出管线112，燃料或氧化剂在离开膨胀机100之后被转送至储罐30的储罐管线43中。随后可以将燃料或氧化剂贮存在储罐30中。
40.由于电解装置10与储罐30之间的压力差，可以使燃料或氧化剂在膨胀机100中降压，即可以减小燃料或氧化剂的压力，其中在此释放的能量以机械能的形式被膨胀机100获得。随着储罐30不断被填充，虽然压力差减小，但在降压过程中释放的能量仍然可以被转化为机械能。燃料或氧化剂可以以液态或气态形式存在。同样可设想的是，燃料或氧化剂在膨胀机100中从液态状态转变为气态状态。
41.膨胀机100可以与发电机或发动机101相联接。发电机101可以将在膨胀机100中获得的机械能转化为电能。膨胀机100与发电机101之间的联接可以藉由传动输出装置140来进行。传动输出装置140例如可以是共用的轴和/或传动装置(未单独展示)。同样可设想的是，膨胀机100具有整合式发电机，从而使得可以直接由膨胀机100截取电能。该电能可以被用于发动机101的运行。
42.在图1中展示的能量回收组件1还可以包括燃料或氧化剂的消耗器35，该消耗器经由对应的连接管线37和截止阀36与储罐管线43处于流体连接。消耗器35还可以是另外的储罐35。同样，阀36可以被设计为安全阀，从而使得可以自动消除管线路径中的超压。在这种情况下，元件35还可以代替储罐来反映在安全情况下将流体从管线路径排入到其中的周围环境。
43.图2示意性地示出能量回收组件1，该能量回收组件反映第二引导模式。在第二引导模式下，可以将燃料或氧化剂从储罐30引导至燃料电池20。在图1和图2中，以实线绘制了可以被燃料或氧化剂流经(即，没有被(截止)阀封闭)的管线，而点状展示的线展示了封闭的、未被启用的管线。
44.因此，例如截止阀12和截止阀36在根据图2的第二引导模式下是关闭的。由此，处于压力情况下的流体(气体和/或液体)、在此是燃料或氧化剂可以从储罐30经由储罐管线43流向多路阀40。多路阀40现在封闭储罐管线43的与膨胀机100的送出管线112相连接的区段41。替代于此，藉由多路阀40在储罐管线43与中间管线42之间建立流体连接，该中间管线与膨胀机100的送入管线111处于流体连接。燃料或氧化剂在流过膨胀机100和送出管线112之后通过现在已被打开的截止阀22被引入到燃料电池20的送入管线21中。储罐管线43的区段41(如所描述的那样)被多路阀40封闭。
45.在该引导模式下，在储罐30与燃料电池20之间也存在压力差。因此，燃料或氧化剂不仅自主地流向燃料电池20，而且还可以实现在膨胀机100中使燃料或氧化剂降压并将在此释放的能量转化为机械能和/或电能。膨胀机100在此可以这样设计或可这样设定，即，使得存在于送出管线112中的压力始终与燃料电池20的运行压力相对应，而与存在于储罐30中的初始压力无关。替代性地或附加地，燃料电池20的运行压力还可以藉由阀22来调控/设定。
46.在图2中展示的其余元件与已经参考图1所阐述的那些元件相对应。因此省去重新描述这些部件。
47.图3示意性地示出了能量回收组件1的阀装置的一个变体。在图3中仅展示了能量回收组件1的局部，其中能量回收组件1的其余部分与图1或图2的能量回收组件相对应。代替电解装置10的送出管线11中的截止阀12、和多路阀40，在根据图3的变体中直接在送出管线11、膨胀机100的送入管线111与储罐管线43之间设置有多路阀61。在第一引导模式下，多路阀61将送出管线11与送入管线111进行连接，如这借助上方的箭头进行展示。在第二引导模式下，多路阀61将储罐管线43与送入管线111进行连接，如这借助下方的箭头进行展示。
48.此外在根据图3的阀装置中，燃料电池20的送入管线21中的截止阀22被另外的多路阀62代替。如同样借助箭头所标示的那样，在第一引导模式下膨胀机100的送出管线112与储罐管线43的区段41处于流体连接(下方的箭头)，而在第二引导模式下送出管线112与燃料电池20的送入管线21处于流体连接(上方的箭头)。因此，在第一引导模式和第二引导
模式下以与图1或图2的管线路径相对应的方式获得通过对应的阀位置所产生的管线路径。
49.与阀装置的相应的变体无关地，阀12、22、40、61、62可以以阀块或阀单元的方式实现。由此可以缩短相应的阀之间的管线长度或者可以完全省去这些管线。在同样非常紧凑的实现方案中，这样的阀块或阀单元在结构上还可以与膨胀机100相连接或被整合到该膨胀机中。因此，这样的膨胀机100仅需三个连接端来连接电解装置10的送出管线11、燃料电池20的送入管线21以及储罐管线43。
50.仅示例性地，能量回收组件1可以被包含于可再生的燃料电池系统2(参见图1)中，该燃料电池系统附加地包括储水罐25。储水罐25可以收集和储存在燃料电池20中产生的水。燃料电池系统2因此可以在燃料电池运行期间从例如储存在储罐30中的燃料来产生电能。如果有其他电能源可用，则可以使电解装置10运行，同时关断燃料电池20。现在电解装置10可以借助于电能将储存在储水罐25中的水至少分解成燃料。因此可以将多余的电能所转化的燃料储存在储罐30中，直至其他电能源不再可用并且再次切换为燃料电池运行。然而在这两种运行模式中的任何一种运行模式下均可以使用膨胀机100，并且因此以非常高效的方式连续附加地提供机械能和/或电能。
51.图4示意性地示出膨胀机100的纵截面和横截面。在图4中展示的膨胀机100是旋转活塞膨胀机。当然还可以在这里所描述的系统中使用其他类型的膨胀机100。旋转活塞膨胀机100例如可以包括固定的管线装置110，该管线装置一方面包含膨胀机100的送入管线111并且另一方面包含该膨胀机的送出管线112。
52.旋转活塞膨胀机100可以包括齿装置。仅示例性地在图4中展示的齿装置包括第一区段120和第二区段130，该第一区段可旋转地布置在固定的管线装置110上，该第二区段可旋转地布置在第一区段120的周围。第一区段120或第二区段130例如可以借助于轴承151可旋转地布置在管线装置110上。
53.如果现在燃料或氧化剂经由送入管线111流向齿装置的第一区段120，则燃料或氧化剂可以经由第一区段120中的相对应的开口或孔口到达膨胀室131。由于燃料或氧化剂的膨胀(压力减小)并且基于第一区段上的不同数量的齿和第二区段130中的不同数量的凹部或凹口，第一区段120被从第二区段130挤开。由于第一区段120和第二区段130的支承并且由于其相对于彼此的相对可移动性而使第一区段120绕管线装置110旋转，由此还使第二区段130旋转。
54.在此在膨胀机100的其他(大约相反的)区域中，膨胀室131由于第一区段和第二区段120、130的靠近而变小。因此，燃料或氧化剂通过第一区段120中的相对应的开口或孔口而被挤压到送出管线112中。最后使燃料或氧化剂降压，并且将在此释放的能量转化为第一区段和第二区段120、130的旋转并且因此转化为机械能。
55.膨胀机100可以包括壳体150。壳体150可以被设计成固定的，其中第一区段和第二区段120、130在该壳体中旋转。替代性地，壳体150还可以与第二区段130相连接，从而使得壳体150与第二区段130一起旋转。
56.固定的壳体150提供了如下可能性，即，利用壳体150与第二区段130之间的相对运动来形成发电机。因此，在第二区段130中可以布置有磁体(未展示)、例如是永磁体，其中壳体150包括线圈(未展示)以用于通过磁体的运动来产生电流。
57.替代性地或附加地，膨胀机100还可以包括传动输出装置140。该传动输出装置可
以仅示例性地以壳体150或布置于壳体内的齿轮(未单独展示)中的开口的形式存在，该齿轮与第一区段120或第二区段130一起旋转。
58.图5示意性地示出了具有能量回收组件1的载具5。如在图5中所展示的那样，载具5可以是航空器，该航空器使用能量回收组件1来产生电流。同样可设想的是，载具5可以是其他大众运输工具，例如是火车、轮船或客车或者甚至是轿车(pkw)。
59.载具5还可以是宇宙飞船、卫星或伪卫星(例如高空伪卫星，high altitude pseudo satellite-haps)。在此，可再生的燃料电池系统2尤其是有利的，因为无法实现对燃料电池系统加燃料。在这样的宇宙载具5中，在大多数情况下还需两种不同的运行模式。一方面可以借助于太阳能电池(未展示)将太阳光转化为电能。然而，如果太阳能电池受到遮蔽，则必须通过其他来源(储存器)、例如燃料电池来获得电能。由此可以在通过太阳能电池产生电能期间使用电解装置10中的一部分电能来生产燃料。在太阳能电池受到遮蔽期间，这样生产的燃料可以在燃料电池20中被转化为电能。利用在此所描述的能量回收组件1可以在两种运行模式下通过膨胀机100产生额外的机械能和/或电能。
技术特征：1.一种能量回收组件(1)，包括：-电解装置(10)，所述电解装置被配置成用于提供燃料和氧化剂；-燃料电池(20)，所述燃料电池被配置成用于将所述燃料和氧化剂转化为电能；-储罐(30)，所述储罐被配置成用于储存所述燃料或所述氧化剂；以及-管线路径(111，112)，所述管线路径将所述储罐(30)与所述电解装置(10)和所述燃料电池(20)相连接，其特征在于-布置在所述管线路径(111，112)中的膨胀机(100)，所述膨胀机构被配置成用于使流经所述膨胀机(100)的流体降压并获得机械能；以及-阀装置(12，22，40)，所述阀装置被配置成用于将所述管线路径(111，112)设定为第一引导模式或第二引导模式，在所述第一引导模式下所述燃料或所述氧化剂被引导至所述储罐(30)，在所述第二引导模式下所述燃料或所述氧化剂被引导至所述燃料电池(20)，其中所述燃料或所述氧化剂在所述第一引导模式和所述第二引导模式下均流经所述膨胀机(100)。2.根据权利要求1所述的能量回收组件(1)，其中所述阀装置包括多路阀(40)，所述多路阀被配置成用于将所述储罐(30)的储罐管线(43)或者与所述膨胀机(100)的送出管线(112)、或者与所述膨胀机(100)的送入管线(111)相连接。3.根据权利要求1或2所述的能量回收组件(1)，其中所述阀装置包括：布置在所述电解装置(10)的送出管线(11)中并且能够设定所述送出管线(11)的流通横截面的截止阀(12)；和/或布置在所述燃料电池(20)的送入管线(21)中并且能够设定所述送入管线(21)的流通横截面的截止阀(22)。4.根据权利要求1所述的能量回收组件(1)，其中所述阀装置包括多路阀(61)，所述多路阀被配置成用于将所述膨胀机(100)的送入管线(111)或者与所述电解装置(10)的送出管线(11)、或者与所述储罐(30)的储罐管线(43)相连接。5.根据权利要求4所述的能量回收组件(1)，其中所述阀装置包括另外的多路阀(62)，所述另外的多路阀被配置成用于将所述膨胀机(100)的送出管线(112)或者与所述燃料电池(20)的送入管线(21)、或者与所述储罐(30)的储罐管线(41，43)相连接。6.根据权利要求1至5之一所述的能量回收组件(1)，其中所述膨胀机(100)是旋转流动机，并且优选是旋转活塞膨胀机。7.根据权利要求6所述的能量回收组件(1)，其中所述旋转流动机(100)包括齿装置(120，130)，所述齿装置优选地具有七个齿。8.根据权利要求7所述的能量回收组件(1)，其中所述齿装置包括第一区段(120)和第二区段(130)，其中所述第一区段(120)可旋转地布置在所述膨胀机(100)的固定的管线装置(110)上并且所述第二区段(130)可旋转地布置在所述第一区段(120)的周围，并且其中在所述第一区段(120)与所述第二区段(130)之间设置有所述膨胀机(100)的膨胀室(131)。9.根据权利要求1至8之一所述的能量回收组件(1)，其中所述膨胀机(100)包括传动输出装置(140)，所述传动输出装置被配置成用于输出所获得的、呈旋转运动形式的机械能；和/或其中所述膨胀机(100)被配置成用于将所获得的机械能转化并输出为电能。
10.根据权利要求9所述的能量回收组件(1)，还包括：-发电机或发动机(101)，所述发电机或发动机与所述膨胀机(100)相联接。11.根据权利要求1至10之一所述的能量回收组件(1)，其中所述电解装置(10)在介于15bar与200bar之间、优选地介于50bar与150bar之间并且特别优选地为100bar+/-5bar的压力的情况下运行。12.一种可再生的燃料电池系统(2)，包括：-根据权利要求1至11之一所述的能量回收组件(1)；以及-储水罐(25)，所述储水罐被配置成用于收集和储存在所述燃料电池(20)中产生的水。13.一种载具(5)，所述载具包括至少一个根据权利要求1至11之一所述的能量回收组件(1)。
技术总结描述了一种能量回收组件(1)、一种燃料电池系统以及一种载具，该能量回收组件具有：电解装置(10)，该电解装置被配置成用于提供燃料和氧化剂；燃料电池(20)，该燃料电池被配置成用于将燃料和氧化剂转化为电能；储罐(30)，该储罐被配置成用于储存燃料或氧化剂；以及管线路径(111，112)，该管线路径将储罐(30)与电解装置(10)和燃料电池(20)相连接。能量回收组件(1)还包括：布置在管线路径(111，112)中的膨胀机(100)，该膨胀机构被配置成用于使流经膨胀机(100)的流体降压并获得机械能；以及阀装置(12，22，40)，该阀装置被配置成用于将管线路径(111，112)设定为第一引导模式或第二引导模式，在第一引导模式下燃料或氧化剂被引导至储罐(30)，在第二引导模式下燃料或氧化剂被引导至燃料电池(20)，其中燃料或氧化剂在第一引导模式和第二引导模式下均流经膨胀机(100)。模式和第二引导模式下均流经膨胀机(100)。模式和第二引导模式下均流经膨胀机(100)。
技术研发人员：U
受保护的技术使用者：空中客车防卫和太空有限责任公司
技术研发日：2021.02.25
技术公布日：2022/11/1
