具有燃料电池系统的电动汽车和火灾风险缓解方法与流程

本发明涉及一种在附接至汽车底侧的壳体中具有燃料电池系统的汽车，以及由于燃料电池的氢气泄漏而引起的火灾和爆炸风险的缓解。

背景技术：

0、发明背景

1、在电动汽车的一些构造中，燃料电池(fc)设置在附接至汽车底侧的封闭容器中。示例公开于美国专利申请us2004/0062955、us2004/0058215、cn110588382a和wo2021/078343中。

2、在实践中，因为灰尘和湿气不得进入容器，所以容器的位置对外壳的密封性有一些严格的要求。在要求的标准中有进入防护代码(ip)67，其中数字6代表防尘性，并且7代表高达1米水浸压力的防水性。

3、具有此种封闭容器意味着来自燃料电池的氢气(h2)泄漏到容器中并且h2积聚导致火灾和爆炸的风险。现有技术中已经普遍讨论与燃料电池的氢气泄漏相关的风险缓解。

4、us2019/385245公开一种家用燃料电池发电厂，其中泄漏的h2被环境空气以及来自发电厂中的fc的废气稀释，其中进行混合以保持较低的氧含量。为了提供来自环境的气流，通风机将空气吹入发电厂的围场中。这种系统对于fc系统在汽车下方设置在容器中的汽车来说没有用，因为空气吸入也会将灰尘和湿气带入容器中。

5、日本专利jp3509132b2和对应专利申请jp7022044a2公开使用填充到fc周围的容器中的阴极气体来缓解风险。所述专利没有描述通过系统的气流，也没有描述通常关于汽车的fc容器的气流，在所述fc容器中还包含电池和电子设备。

6、us2017/0125831公开使用废气作为灭火剂来灭火，然而，不是在稳态的基础上进行连续防火。us2021/0202965公开一种系统，其中将废气保存在罐中以在系统关闭时进行净化。

7、us10507345公开一种系统，其中使用贫氧空气(oda)来冲洗fc容器以及具有电池和电子设备隔室的单独容器。虽然适用于任何类型的车辆，但us10507345中的系统主要是为飞机制造的，因为oda也用于缓解航空电子舱的火灾风险。在所述系统中，调节器功能性地连接至控制器，所述控制器使得调节器仅根据从相应隔室中的传感器接收的警报信号来调节气体到相应隔室的分配。在没有警报信号的情况下，没有分配fc气体。这种系统对于汽车下方的容器没有用，因为即使在传感器发生故障的情况下，安全标准也很高。此外，us10507345中的复杂系统对于汽车来说不太有用，因为空间和重量是一个重要问题。

8、us2002/094469中公开汽车中的燃料电池的氢排放。德国专利申请de102012018513a1公开一种用于车辆的燃料电池系统，其中燃料电池包含在用干燥的阴极气体冲洗的外壳中，所述阴极气体在位于外壳外部的干燥器中干燥后再循环。

9、希望找到用于在汽车车身底侧上的壳体中的fc系统的改进技术解决方案。

技术实现思路

1、目的是提供现有技术的改进。具体而言，目的是为汽车驾驶室下方的壳体中的fc系统提供改进的技术解决方案，特别是在防尘性和防水性方面以及在由h2泄漏引起的火灾和爆炸的风险缓解方面。这些和更多目的通过如所附权利要求中描述和下文中更详细地描述的系统和方法来实现。

2、具体而言，所述目的通过用于降低由于电动汽车中的燃料电池的氢气泄漏而引起火灾的风险的方法和系统来实现，其中燃料电池隔室用阴极废气冲洗。

3、电动汽车包括动力组，所述动力组向使汽车车轮旋转的电动发动机提供电力。动力组布置在汽车驾驶室下方，通常固定至汽车的底盘。例如，动力组的壳体的宽度在1m至3m的范围内。可选地，长度在1m至4m的范围内。壳体的典型高度在0.1m至0.4m的范围内。

4、动力组包括大体封闭的壳体，所述封闭壳体的内部包含电池以及用于为电池充电的燃料电池。尽管针对电池和燃料电池使用单数术语，但是动力组将通常包括多个互连的电池和燃料电池堆。通常，动力组的尺寸设定成提供足够的电力，以在超过100km的最小距离范围内电动推进车辆。

5、燃料电池包括阳极和阴极，其中将氢气提供到阳极并且将氧气提供到阴极。例如，提供质子交换膜，以用于在操作期间通过膜将氢离子从阳极侧输送到阴极侧。因此，通过氧气和氢气的反应产生水。

6、作为燃料电池中的氧气源，通常使用空气并将空气提供到燃料电池中的膜的阴极侧。可选地，在进入燃料电池之前，空气被空气加热系统加热以提高空气的温度。空气中的其他气体仅流过所述系统并再次被丢弃。在燃料电池的操作期间，通过与所接收的质子产生水，在燃料电池阴极上消耗氧，并且阴极废气具有降低的氧浓度，这在技术领域中通常称为贫氧空气(oda)。

7、由于阴极废气中的氧气含量降低，因此适合于防止动力组中的火灾和爆炸或至少降低动力组中的火灾和爆炸的风险。然而，为了使用oda，需要从阴极废气中去除水。这是在冷凝器中完成的，所述冷凝器具有与燃料电池的阴极侧流动连接的上游冷凝器侧以用于接收来自燃料电池的含有水蒸气的阴极废气。在冷凝器中，水被冷凝并从阴极废气中去除。同时，气体被冷却。然后，来自冷凝器下游侧的冷却的干燥阴极废气的一部分可以作为oda供给到动力组壳体的内部。

8、术语“冷却”或“冷却的”气体在此用于表示冷凝器下游的气体的温度低于燃料电池出口处的阴极废气的温度。

9、例如，从冷凝器以低于60℃、例如在20℃到60℃范围内的温度t2提供冷却的干燥阴极废气。这比燃料电池的温度低得多，特别是如果它是高温燃料电池，则在120℃到200℃的温度范围内操作。

10、尽管可以将其他气体添加到阴极废气中以在壳体内部提供oda，但是在许多情况下单独使用阴极废气进行冲洗是有利的，因为这充分地最小化壳体内部的氧气浓度。

11、在燃料电池的操作期间，有利地作为标准自动程序，将oda供给到动力组的壳体的内部并且通过产生穿过内部的oda流，降低了内部内的氧气含量，并且即使在氢气可能从燃料电池泄漏到内部的情况下，也缓解了火灾风险，因为oda在内部不断更新。oda通过供给器(通常是供给阀)提供，使得一旦燃料电池开始操作并且在燃料电池的操作期间始终有通过内部的稳定流。如果需要的话，所述流可以是连续的或间歇性的并且有短暂的中断。重要的是在燃料电池操作的任何时候，内部的氧气浓度都保持为低，与壳体中的氢气含量无关。

12、后者与前述us10507345形成对比，其中仅在传感器测量升高的氢气含量的情况下将oda供应到燃料电池容器并且产生警报信号。

13、为了提供符合ip67标准的动力组，必须保护壳体以防止来自环境中的灰尘和水进入。已经找到一种将动力组壳体的内部的压力保持在高于环境压力的良好技术解决方案。

14、为了提供通过内部的流，同时保持高于环境压力的高压，提供一种排气机构，所述排气机构被配置成当壳体内部，例如壳体的一个或多个选定隔室中的压力超过预定阈值时释放气体。在一些实施方案中，气体仅从壳体的内部释放到环境中。

15、为了释放oda，释放阀布置在内部与环境之间，例如布置在壳体中。释放阀被配置成将加压oda与可能泄漏的氢气一起从壳体内部仅释放到环境中而不释放到驾驶室中。当内部的气体压力处于高于汽车周围的环境压力p0的预定压力p1时，释放阀将从内部释放oda。例如，p1比p0高2％到10％，例如5％到10％。

16、例如，释放阀是具有闭合构件的单向释放阀，所述闭合构件以抵抗通过释放阀的流的弹力弹性地对阀座预加应力，并且被配置成仅当p1与p0之间的压力差在闭合构件上提供超过弹力的反作用力时才打开，以使通过释放阀的流从内部到达环境。这种简单且重量轻的解决方案在许多情况下都是有利的，但也存在其他替代方案，例如耦合至压力表的电子调节阀。

17、在燃料电池不在比壳体内部的压力更高的压力下操作的情况下，供给器可以包括泵，所述泵增加压力并使oda移动通过壳体。

18、然而，在一些实施方案中，压缩机压缩空气以向燃料电池供给氧气。由于压缩，燃料电池在高压下操作。因此，当燃料电池操作时，来自阴极的废气也处于高压，并且在冷凝器中冷却之后，冷却的干燥阴极废气通过排气装置释放。为了维持燃料电池中的压力，汽车包括背压阀，所述背压阀与壳体中的释放阀不同，并且位于冷凝器与环境排气口之间的流动路径中。所述背压阀将燃料电池背压p2维持在例如高于环境压力0.5巴到2巴的范围内。

19、用于将oda供给到壳体中的供给器(例如供给阀)设置在冷凝器与背压阀之间的流动路径中。当燃料电池背压维持在预定水平p2时，仅一部分干燥阴极气体通过供给器供给到壳体中，并且处于较低压力，例如在高于环境压力0.02巴到0.2巴的范围内，例如0.05巴到0.2巴或0.02巴到0.1巴或0.05巴到01巴(1巴＝100kpa)。

20、通常，为此目的，在流入动力组的壳体内部并且最终通过排气机构(例如，释放阀)从内部进入环境之前，oda压力通过作为供给器的一部分的压力调节阀进行调整。为了将oda中的氧气保持在最小值，干燥的阴极废气作为oda流过壳体内部时不添加空气。由于氧气含量通常足够低，因此通常不添加其他风险缓解气体。然而，为了创造足够程度的风险缓解，提供oda的速率足以防止火灾或爆炸。

21、这不仅在燃料电池操作的所有时间，即使在氢气可能从燃料电池泄漏到内部的情况下，降低内部的氧气含量以缓解火灾风险，而且流还可以用于从电子设备和燃料电池周围的体积吸收热量，以用于冷却燃料电池位置处的内部并将热量从内部传送到环境中。

22、阴极下游的背压足够高，并且通常比壳体内部所需的压力高得多。通常，背压水平对于壳体来说太高。应注意，使用通过燃料电池的阴极的加压空气已经存在的背压的这种机制不同于us10507345中的系统，在所述系统中，在燃料电池的下游使用压缩机，以便对来自阴极的oda进行加压以通过调节阀布置流动到各个隔室。

23、例如，例如包括释放阀的排气机构设置在壳体的面向驾驶室底侧的壁中，这将比当向下指向道路时对释放阀产生更大的保护。然而，例如单个阀或多个阀的排气机构也可能将气体释放到管道，这在将气体释放到环境时提供更大的灵活性。作为另一替代方案，释放阀可选地设置在管道内部。重要的是在动力组壳体的内部与用于产生压差的环境之间提供例如单个阀或多个阀的排气机构。

24、可选地，从干燥的阴极气体释放到壳体中的ode的部分是可变的并且由控制器控制。例如，控制器响应于动力组壳体内部的氧气含量和/或氢气含量和/或温度水平来调整流量，然而始终维持最小流量。例如，测量壳体内部的氧气浓度，并且通过调整oda的流速将氧气含量保持在预定水平以下。或者，oda的流速预定为如此高，使得始终确保低氧气含量。作为一个选项，测量壳体内部的氢气含量，并且调整oda流以始终将氢气含量保持在一定水平以下。或者，oda流速预定为如此高，使得根据预期的最大泄漏始终确保低氢气含量。

25、气流被释放到环境中，而不是进入驾驶室，因为当有人在车内时，驾驶室中不需要氧气减少的气氛，这通常是燃料电池操作和汽车行驶时的情况。这与前述现有技术文献us2004/0062955形成对比，其中冷却空气在动力组与驾驶室之间交换。

26、一些燃料电池可以由醇(例如甲醇)作为燃料操作，其中醇通过重整器转化为合成气。因此，在一些实施方案中，动力组壳体的内部还包含用于将醇和水催化反应成用于燃料电池的合成气的重整器。有利地，干阴极废气还用于在流过内部期间吸收来自重整器的热量。通常，重整器与例如作为一个单元提供的重整器加热器(通常称为燃烧器)一起操作。气流冷却重整器/燃烧器周围的体积，因为由燃烧器/重整器引起的内部热量由于气流而从内部传送到环境中。

27、可选地，壳体包括含有燃料电池的燃料电池隔室和含有电子设备的电子设备隔室，所述电子设备例如用于操作燃料电池系统的控制器，包括电子电力管理系统，并且绝缘壁设置在两个隔室之间以用于保护电子电力管理系统免受燃料电池热量的影响。有利地，将通过动力组壳体内部的流引导穿过两个隔室，不仅用于减少氧气含量，而且还用于冷却，尤其冷却电子设备。绝缘壁中的通量和/或周围的旁路用于隔室之间的流。由于燃料电池具有较高的温度，因此如果流首先通过电子设备隔室，然后通过燃料电池隔室是有利的。这样，气体可以从电子设备隔室中的组件吸收热量。

28、对于具有重整器的一些实施方案，内部还包括重整器隔室，所述重整器隔室包含用于将醇和水催化反应成用于燃料电池的合成气的重整器。此隔室通常通过重整器隔室与燃料电池隔室之间的绝缘壁与燃料电池隔室隔开。同样在这种情况下，通量和/或旁路用于提供隔室之间的流，例如首先通过燃料电池隔室，然后通过重整器隔室的流。

29、动力组壳体的内部还包括例如设置在与其他隔室分开的电池隔室中的电池，可选地在电池隔室与其他隔室之间具有隔热壁。气流不一定也穿过电池隔室，除非所述隔室中也需要冷却和/或冲洗。因此，对于一些实施方案，阴极废气流不经过电池隔室。

30、作为一个选项，释放阀设置在重整器隔室处以从重整器隔室释放阴极废气。有利地，流连续地通过以下隔室提供，从电子设备隔室开始，然后通过燃料电池隔室，然后通过重整器隔室，气体从重整器隔室通过释放阀离开壳体并进入环境中。

31、例如，燃料电池是在高温下操作的类型。术语“高温”是燃料电池技术领域中常用且理解的术语，并且指的是高于120℃的操作温度，与在较低温度(例如70℃)下操作的低温燃料电池相反。具体地，燃料电池在120℃到200℃的温度范围内操作。

32、可选地，燃料电池系统中的燃料电池是高温聚合物电解质膜燃料电池(ht-pem)，它们在120摄氏度以上操作，从而使ht-pem燃料电池与低温pem燃料电池区分开来，后者在低于100度的温度下(例如，在70度下)操作。ht-pem燃料电池的正常操作温度在120摄氏度至200摄氏度的范围内，例如在160摄氏度至170摄氏度的范围内。ht-pem燃料电池中的聚合物电解质膜pem是基于无机酸的，通常是聚合物膜，例如，掺杂有磷酸的聚苯并咪唑。ht-pem燃料电池在耐受相对较高的co浓度方面是有利的，并且因此在重整器与燃料电池堆之间不需要prox反应器，这就是可使用简单、轻质且廉价的重整器的原因，这符合例如为汽车工业提供紧凑型燃料电池系统的目的使系统的整体大小和重量最小化。

33、在正常操作期间，液体冷却回路从燃料电池吸收热量，以便使温度保持稳定并处于优化范围内。例如，燃料电池的温度是170度，并且液体冷却剂在燃料电池的入口处具有160度的温度。

34、通过将电子设备以及电池与高温燃料电池系统绝缘，可以精确地且单独地控制各个隔热隔室中的组件的温度。即使当使用单个冷却回路时这也是可能的，因为可以相对于通过各个隔室的流速单独地控制冷却剂流，其在某些情况下，例如在启动期间也是加热介质。因此，在另一实施方案中，冷却回路被配置成通过控制从冷却回路通过燃料电池的冷却剂流以及通过单独地控制通过电池的冷却剂流来调整燃料电池的温度并且调整电池的温度。

35、对于ht-pem燃料电池，醇用作燃料电池的燃料的一部分，例如甲醇和水的混合物，通过重整器将其转化为合成气。因此，在一些实施方案中，动力组壳体的内部还包含用于将醇和水催化反应成用于燃料电池的合成气的重整器。

36、在加热的重整器中，将燃料催化反应成用于燃料电池的合成气，以向燃料电池的阳极侧提供必需的氢气。为了在重整器中进行催化反应，在蒸发器中将所提供的液体燃料蒸发，所述蒸发器导管连接至重整器。

37、为了将重整器加热到合适的催化转化温度，例如在250度到300度的范围内，提供重整器燃烧器并且重整器燃烧器与重整器热接触以将热量传递到重整器内的催化剂。重整器燃烧器包括通过燃烧阳极废气或燃料或两者来提供烟道气的燃烧器室。例如，重整器燃烧器提供温度在350度到400度的范围内的烟道气。

38、重整器包括在重整器外壳内部的催化剂，所述重整器外壳具有重整器壁。例如，来自重整器燃烧器的烟道气沿着重整器壁传递并对所述重整器壁进行加热。在此种实施方案中，燃烧器室与重整器壁流体流动连通，以使烟道气从燃烧器室流向重整器壁并沿着重整器壁流动，以将热量从烟道气传递到重整器壁。

39、在将热能从烟道气传递到重整器壁之后，剩余热能可以用于加热其他组件，例如在对应热交换器中进行热交换之后加热车辆驾驶室。

40、可选地，重整器和重整器燃烧器作为紧凑单元提供。作为一种方式的紧凑燃烧器/重整器单元，重整器壁是管状的并且围绕燃烧器壁。然而，这并非绝对必需的，并且燃烧器/重整器的串行配置或并排配置或者燃烧器夹在重整器的两个区段之间的配置也是可能的。

41、通常，在燃料电池系统中，冷却剂是二醇基的。然而，对于寒冷地区的汽车，二醇不是最适合启动的，而是首选其他液体。此类其他液体的示例包括合成油。

42、在一些有用的实施方案中，系统包括用于在正常发电燃料电池操作之前的启动状况期间加热燃料电池系统的启动加热器。在燃料电池系统的启动期间，必须加热燃料电池以达到稳态发电状态。尤其是用于车辆时，启动程序要快。通常，这在实践中通过在冷却循环中将来自启动燃烧器的热量传递到冷却剂来完成，而所述冷却剂在启动期间用作加热流体以便将燃料电池加热到适合于正常发电操作的温度。

43、方面

44、在下文中，给出与本发明相关的多个相互关联的方面。

45、方面1.一种电动汽车(1)中的火灾风险缓解方法，所述汽车(1)包括

46、-驾驶室(1a)；

47、-用于使汽车(1)的车轮(36)旋转的电动发动机(37)；

48、-用于向发动机(37)提供电力的动力组(30)；其中所述动力组(30)布置在驾驶室(1a)下方并且包括封闭壳体(13)，所述封闭壳体的内部包含电池(12)以及用于为电池(12)充电的燃料电池(6)；

49、-壳体(13)内部的冷凝器(42)，所述冷凝器(42)具有与燃料电池(6)的阴极(6a)的下游流动连接的上游侧，以用于接收来自燃料电池(6)的阴极废气并且用于将水从阴极废气中冷凝出来，并用于冷却和干燥到达冷凝器(42)的下游侧的阴极废气；

50、-供给器(43)，所述供给器在冷凝器(42)的下游并且被配置成以高于环境(39)压力的压力将干燥的阴极废气的一部分作为干燥的贫氧空气oda释放到壳体(13)中，以用于相对于汽车(1)周围的环境(39)压力维持所述壳体(13)内部的高压，以防止空气和湿气从环境(39)进入壳体(13)的内部；

51、-释放阀(31)，所述释放阀布置在壳体(13)的内部与环境(39)之间，并且被配置成将加压oda从壳体(13)的内部仅释放到环境(39)，而不释放到驾驶室(1a)中，所述释放阀(31)被配置成维持壳体(13)内部的高压，并且仅当内部气体的压力高于预定压力水平时将气体从壳体(13)的内部释放到环境(39)；

52、所述方法包括

53、-操作燃料电池(6)并且用来自燃料电池(6)的电力对电池(12)充电；

54、-作为标准程序自动地，独立于壳体(13)中的氢气含量并且在燃料电池的所有操作时间期间，导致一部分冷却的干燥阴极废气通过供给器(43)流入内部并通过内部到达释放阀(31)，并通过释放阀(31)从内部进入环境(39)，但不进入驾驶室(1a)，以用于通过在燃料电池(6)的所有操作时间期间在壳体(13)的内部内产生减少的氧气含量并且通过将可能泄漏的氢气冲洗出内部以及通过从内部去除热量来降低火灾风险；

55、-在提供通过壳体(13)的内部并流出释放阀(31)的oda流时，维持壳体(13)内部的高压以防止灰尘和水从环境(39)进入内部。

56、方面2.根据方面1所述的方法，其中汽车(1)包括流动连接至阴极(6a)的入口的空气压缩机(40)，以用于向阴极(6a)提供加压空气，并且其中汽车(1)包括不同于释放阀(31)的背压阀(41)，所述背压阀位于冷凝器(42)与通向环境(39)的排气口(3)之间的流动路径中，以用于维持燃料电池(6)的燃料电池背压，其中供给器(43)设置在冷凝器(42)与背压阀(41)之间的流动路径中；其中所述方法包括用背压阀将背压维持在预定水平p2并且在较低压力下通过供给器(43)将干燥阴极气体的一部分释放到壳体(13)中。

57、方面3.根据方面2所述的方法，其中所述方法包括通过所述背压阀将背压p2维持在高于环境压力0.5巴到2巴(1巴＝100kpa)的范围内。

58、方面4.根据前述方面中任一项所述的方法，其中所述方法包括将通过供给器(43)的流仅提供到在壳体内部提供高于环境压力0.05巴到0.2巴(1巴＝100kpa)的范围内的压力的水平。

59、方面5.根据任一前述方面所述的方法，其中所述供给器(43)是供给阀，并且其中所述方法包括操作所述供给阀(43)以便在燃料电池(6)操作时始终提供通过壳体(13)从供给阀(43)到释放阀(31)的预定的稳定oda流。

60、方面6.根据任一前述方面所述的方法，其中作为oda的干燥阴极废气流通过壳体(13)的内部时不添加空气或其他气体。

61、方面7.根据任一前述方面所述的方法，其中以低于60℃，例如在20℃到60℃的范围内的温度t2从冷凝器(42)提供冷却的干燥阴极废气。

62、方面8.根据任一前述方面所述的方法，其中燃料电池(6)是高温聚合物电解质膜ht-pem燃料电池，并且所述方法包括在120℃到200℃的范围内的温度下操作燃料电池(6)。

63、方面9.根据任一前述方面所述的方法，其中壳体(13)包括含有燃料电池(6)的燃料电池隔室(16)和含有电子设备(10、20)的电子设备隔室(17)，所述电子设备隔室包括用于燃料电池系统的控制器(10)，并且其中在两个隔室(16、17)之间设置绝缘壁(23)，以用于保护电子设备(10、20)免受来自燃料电池(6)的热量的影响，其中所述方法包括提供首先通过电子设备隔室(17)，然后通过燃料电池隔室(16)的oda流，并且首先从电子设备隔室(17)，然后从燃料电池隔室(16)去除热量。

64、方面10.根据方面9所述的方法，其中壳体(13)的内部还包括：重整器隔室(15)，所述重整器隔室包含用于将醇和水催化反应成用于燃料电池(6)的合成气的重整器(8)；以及在重整器隔室(15)与燃料电池隔室(16)之间的绝缘壁(22)，并且其中所述方法包括在流过重整器隔室(15)之前提供通过燃料电池隔室(16)的流，其中释放阀(31)设置在重整器隔室(15)处，以用于将oda从重整器隔室(15)释放到环境(39)中，其中所述方法包括提供通过电子设备隔室(17)，然后通过燃料电池隔室(16)，然后通过重整器隔室(15)，然后通过阀门(31)并进入环境(39)的流。

65、方面11.根据方面9或10中任一项所述的方法，其中所述内部还包括含有电池(12)的电池隔室(14)，并且其中oda流不通过所述电池隔室(14)。

66、方面12.一种电动汽车(1)中的火灾风险缓解方法，所述汽车(1)包括

67、-驾驶室(1a)；

68、-用于使汽车(1)的车轮(36)旋转的电动发动机(37)；

69、-用于向发动机(37)提供电力的动力组(30)；其中所述动力组(30)布置在驾驶室(1a)下方并且包括封闭壳体(13)，所述封闭壳体的内部包含电池(12)以及用于为电池(12)充电的燃料电池(6)；

70、-壳体(13)内部的冷凝器(42)，所述冷凝器(42)具有与燃料电池(6)的阴极(6a)的下游流动连接的上游侧，以用于接收来自燃料电池(6)的阴极废气并且用于将水从阴极废气中冷凝出来，并用于冷却和干燥到达冷凝器(42)的下游侧的阴极废气；

71、-供给器(43)，所述供给器在冷凝器(42)的下游并且被配置成以高于环境(39)压力的压力将干燥的阴极废气的一部分作为干燥的贫氧空气oda释放到壳体(13)中，以用于相对于汽车(1)周围的环境(39)压力维持所述壳体(13)内部的高压，以防止空气和湿气从环境(39)进入壳体(13)的内部；

72、-释放阀(31)，所述释放阀布置在壳体(13)的内部与环境(39)之间，并且被配置成将加压oda从壳体(13)的内部仅释放到环境(39)，而不释放到驾驶室(1a)中，所述释放阀(31)被配置成维持壳体(13)内部的高压，并且仅当内部气体的压力高于预定压力水平时将气体从壳体(13)的内部释放到环境(39)；

73、其中汽车被配置成

74、-操作燃料电池(6)并且用来自燃料电池(6)的电力对电池(12)充电；

75、-作为标准程序自动地，独立于壳体(13)中的氢气含量并且在燃料电池的所有操作时间期间，导致一部分冷却的干燥阴极废气通过供给器(43)流入内部并通过内部到达释放阀(31)，并通过释放阀(31)从内部进入环境(39)，但不进入驾驶室(1a)，以用于通过在燃料电池(6)的所有操作时间期间在壳体(13)的内部内产生减少的氧气含量并且通过将可能泄漏的氢气冲洗出内部以及通过从内部去除热量来降低火灾风险；

76、-在提供通过壳体(13)的内部并流出释放阀(31)的oda流时，维持壳体(13)内部的高压以防止灰尘和水从环境(39)进入内部。

77、方面13.根据方面12所述的汽车，其中汽车(1)包括空气压缩机(40)，所述空气压缩机流动连接至阴极(6a)的入口并且被调整成向阴极(6a)提供加压空气，并且其中汽车(1)包括不同于释放阀(31)的背压阀(41)，所述背压阀位于冷凝器(42)与通向环境(39)的排气口(3)之间的流动路径中，其中调整背压阀(41)以将燃料电池(6)的燃料电池背压维持在高于环境压力p0 0.5巴到2巴的范围内的水平；其中供给器是供给阀(43)，所述供给阀设置在冷凝器(42)与背压阀(41)之间的流动路径中并且被配置成通过供给阀(43)将干燥阴极气体的仅一部分释放到壳体(13)中；其中调整释放阀(31)以在oda流通过壳体(13)从供给阀(43)到达释放阀(31)期间将壳体(13)内部的压力维持在高于p0 0.02巴到0.2巴的范围内的水平。

78、方面14.根据方面12或13所述的汽车，其中壳体(13)包括含有燃料电池(6)的燃料电池隔室(16)和含有电子设备(10、20)的电子设备隔室(17)，所述电子设备隔室包括用于电力管理的控制器(10)，并且其中在两个隔室(17、20)之间设置绝缘壁(23)，以用于保护电子电力管理系统(20)免受来自燃料电池(6)的热量的影响，其中内部还包括：重整器隔室(15)，所述重整器隔室包含用于将醇和水催化反应成用于燃料电池(6)的合成气的重整器(8)；以及在重整器隔室(15)与燃料电池隔室(16)之间的绝缘壁(22)，其中在操作期间燃料电池隔室(16)中的温度高于电子设备隔室(17)中的温度并且重整器隔室(15)中的温度高于燃料电池隔室(16)中的温度，并且其中壳体(13)包括用于oda从供给器(43)通过电子设备隔室(17)，然后通过燃料电池隔室(16)，然后通过重整器隔室(15)，以连续地从电子设备隔室(17)、燃料电池隔室(16)和重整器隔室(15)去除热量的流动路径，其中释放阀(31)设置在重整器隔室(15)处，以用于将oda从重整器隔室(15)释放到环境(39)中。

79、方面15.根据方面12、13或14所述的汽车，其中壳体(13)的内部还包括含有电池(12)的电池隔室(14)，并且其中oda流不通过所述电池隔室(14)。

80、方面16.根据方面12至15中任一项所述的汽车，其中燃料电池(6)是高温聚合物电解质膜ht-pem燃料电池，并且汽车被配置成在120℃到200℃的范围内的温度下操作燃料电池(6)。

81、方面17.一种电动汽车(1)中的火灾风险缓解方法，所述汽车(1)包括

82、-驾驶室(1a)；

83、-用于使汽车(1)的车轮(36)旋转的电动发动机(37)；

84、-用于向发动机(37)提供电力的动力组(30)；其中所述动力组(30)布置在驾驶室(1a)下方并且包括封闭壳体(13)，所述封闭壳体的内部包含电池(12)以及用于为电池(12)充电的燃料电池(6)；

85、-壳体(13)内部的冷凝器(42)，所述冷凝器(42)具有与燃料电池(6)的阴极(6a)的下游流动连接的上游侧，以用于接收来自燃料电池(6)的阴极废气并且用于将水从阴极废气中冷凝出来，并用于冷却和干燥到达冷凝器(42)的下游侧的阴极废气；

86、-供给器(43)，所述供给器在冷凝器(42)的下游并且被配置成以高于环境(39)压力p0的压力将干燥的阴极废气的一部分作为干燥的贫氧空气oda释放到壳体(13)中，以用于相对于汽车(1)周围的环境(39)压力p0维持所述壳体(13)内部的高压，以防止空气和湿气从环境(39)进入壳体(13)的内部；

87、-释放阀(31)，所述释放阀布置在壳体(13)的内部与环境(39)之间，并且被配置成将加压oda从壳体(13)的内部仅释放到环境(39)，而不释放到驾驶室(1a)中，所述释放阀(31)被配置成维持壳体(13)内部的高压，并且仅当内部气体的压力高于预定压力水平p1时将气体从壳体(13)的内部释放到环境(39)；其中释放阀(31)是具有闭合构件(31a)的单向释放阀，所述闭合构件以抵抗通过释放阀(31)的流的弹力弹性地对阀座预加应力，并且被配置成仅当内部压力与环境压力p0之间的压力差在闭合构件(31a)上提供超过弹力的反作用力时才打开，以使通过释放阀(31)的流从内部到达环境；

88、所述方法包括

89、-操作燃料电池(6)并且用来自燃料电池(6)的电力对电池(12)充电；

90、-作为标准程序自动地，独立于壳体(13)中的氢气含量并且在燃料电池的所有操作时间期间，导致一部分冷却的干燥阴极废气通过供给器(43)流入内部并通过内部到达释放阀(31)，并通过释放阀(31)从内部进入环境(39)，但不进入驾驶室(1a)，以用于通过在燃料电池(6)的所有操作时间期间在壳体(13)的内部内产生减少的氧气含量并且通过将可能泄漏的氢气冲洗出内部以及通过从内部去除热量来降低火灾风险；

91、-在提供通过壳体(13)的内部并流出释放阀(31)的oda流时，维持壳体(13)内部的高压以防止灰尘和水从环境(39)进入内部，其中汽车(1)包括流动连接至阴极(6a)的入口的空气压缩机(40)，以用于向阴极(6a)提供加压空气，并且其中汽车(1)包括不同于释放阀(31)的背压阀(41)，所述背压阀位于冷凝器(42)与通向环境(39)的排气口(3)之间的流动路径中，以用于维持燃料电池(6)的燃料电池背压，其中供给器(43)设置在冷凝器(42)与背压阀(41)之间的流动路径中；其中所述方法包括用背压阀将背压维持在预定水平p2并且在较低压力下通过供给器(43)将干燥阴极气体的一部分释放到壳体(13)中，其中所述方法包括通过所述背压阀将背压p2维持在高于环境压力0.5巴到2巴(1巴＝100kpa)的范围内，其中所述方法包括将通过供给器(43)的流仅提供到在壳体内部提供高于环境压力p0 0.05巴到0.2巴(1巴＝100kpa)的范围内的压力p1的水平，其中所述供给器(43)是供给阀，并且其中所述方法包括操作所述供给阀(43)以便在燃料电池(6)操作时始终提供通过壳体(13)从供给阀(43)到释放阀(31)的预定的稳定oda流。

92、方面18.根据方面17所述的方法，其中以低于60℃，例如在20℃到60℃的范围内的温度t2从冷凝器(42)提供冷却的干燥阴极废气。

93、方面19.根据方面18所述的方法，其中燃料电池(6)是高温聚合物电解质膜ht-pem燃料电池，并且所述方法包括在120℃到200℃的范围内的温度下操作燃料电池(6)。

94、方面20.根据方面17、18或19所述的方法，其中作为oda的干燥阴极废气流通过壳体(13)的内部时不添加空气或其他气体。

95、方面21.一种电动汽车(1)，所述汽车(1)包括

96、-驾驶室(1a)；

97、-用于使汽车(1)的车轮(36)旋转的电动发动机(37)；

98、-用于向发动机(37)提供电力的动力组(30)；其中所述动力组(30)布置在驾驶室(1a)下方并且包括封闭壳体(13)，所述封闭壳体的内部包含电池(12)以及用于为电池(12)充电的燃料电池(6)；

99、-壳体(13)内部的冷凝器(42)，所述冷凝器(42)具有与燃料电池(6)的阴极(6a)的下游流动连接的上游侧，以用于接收来自燃料电池(6)的阴极废气并且用于将水从阴极废气中冷凝出来，并用于冷却和干燥到达冷凝器(42)的下游侧的阴极废气；

100、-供给器(43)，所述供给器在冷凝器(42)的下游并且被配置成以高于环境(39)压力的压力将干燥的阴极废气的一部分作为干燥的贫氧空气oda释放到壳体(13)中，以用于相对于汽车(1)周围的环境(39)压力维持所述壳体(13)内部的高压，以防止空气和湿气从环境(39)进入壳体(13)的内部；

101、-释放阀(31)，所述释放阀布置在壳体(13)的内部与环境(39)之间，并且被配置成将加压oda从壳体(13)的内部仅释放到环境(39)，而不释放到驾驶室(1a)中，所述释放阀(31)被配置成维持壳体(13)内部的高压，并且仅当内部气体的压力高于预定压力水平p1时将气体从壳体(13)的内部释放到环境(39)，其中释放阀(31)是具有闭合构件(31a)的单向释放阀，所述闭合构件以抵抗通过释放阀(31)的流的弹力弹性地对阀座预加应力，并且被配置成仅当内部压力与环境压力p0之间的压力差在闭合构件(31a)上提供超过弹力的反作用力时才打开，以使通过释放阀(31)的流从内部到达环境；

102、其中汽车被配置成

103、-操作燃料电池(6)并且用来自燃料电池(6)的电力对电池(12)充电；

104、-作为标准程序自动地，独立于壳体(13)中的氢气含量并且在燃料电池的所有操作时间期间，导致一部分冷却的干燥阴极废气通过供给器(43)流入内部并通过内部到达释放阀(31)，并通过释放阀(31)从内部进入环境(39)，但不进入驾驶室(1a)，以用于通过在燃料电池(6)的所有操作时间期间在壳体(13)的内部内产生减少的氧气含量并且通过将可能泄漏的氢气冲洗出内部以及通过从内部去除热量来降低火灾风险；

105、-在提供通过壳体(13)的内部并流出释放阀(31)的oda流时，维持壳体(13)内部的高压以防止灰尘和水从环境(39)进入内部，

106、其中汽车(1)包括空气压缩机(40)，所述空气压缩机流动连接至阴极(6a)的入口并被调整成向阴极(6a)提供加压空气，并且

107、其中汽车(1)包括不同于释放阀(31)的背压阀(41)，所述背压阀位于冷凝器(42)与通向环境(39)的排气口(3)之间的流动路径中，其中调整背压阀(41)以将燃料电池(6)的燃料电池背压维持在高于环境压力p0 0.5巴到2巴的范围内的水平；

108、其中供给器是供给阀(43)，所述供给阀设置在冷凝器(42)与背压阀(41)之间的流动路径中，并且被配置成通过供给阀(43)将干燥阴极气体的仅一部分释放到壳体(13)中；

109、其中调整释放阀(31)以在oda流通过壳体(13)从供给阀(43)到达释放阀(31)期间将壳体(13)内部的压力维持在高于p0 0.02巴到0.2巴的范围内的水平。

110、方面22.根据方面20所述的汽车，其中在操作期间来自冷凝器(42)的冷却的干燥阴极废气具有低于60℃，例如在20℃到60℃的范围内的温度t2，并且其中燃料电池(6)是高温聚合物电解质膜ht-pem燃料电池，其中汽车被配置成在120℃到200℃的范围内的温度下操作燃料电池(6)。