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Title:
MOBILE DEVICE FOR SUPPLYING POWER BY MEANS OF FUEL CELLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/075380
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention generally relates to network-independent supplying of power and more specifically to a housing (110) for a mobile power supply device, in which at least one sector of the housing is arranged for receiving at least one fuel cell device (140), at least one sector of the housing is arranged for receiving at least one electrical consumer (130b), and at least one sector of the housing is arranged for installing a fuel tank (120b) or for inserting a replaceable fuel cell cartridge.

Inventors:
STEFENER MANFRED (DE)
MUELLER JENS (DE)
FREITAG OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/013935
Publication Date:
September 12, 2003
Filing Date:
December 09, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SFC SMART FUEL CELL AG (DE)
STEFENER MANFRED (DE)
MUELLER JENS (DE)
FREITAG OLIVER (DE)
International Classes:
H01M2/10; H01M8/00; H01M8/04; H01M8/24; H01M16/00; (IPC1-7): H01M8/00; H01M2/10
Foreign References:
JPH09171842A1997-06-30
US5858568A1999-01-12
US6326097B12001-12-04
EP0911895A11999-04-28
US5314762A1994-05-24
Attorney, Agent or Firm:
Weigelt, Udo (Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser Maximilianstrasse 58 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Gehäuse (110,210) für eine mobile Energieversorgungsvorrichtung (100,200), in welchem : wenigstens ein Gehäuseabschnitt zur Aufnahme wenigstens einer Brennstoff zellenvorrichtung (140,240) eingerichtet ist, wenigstens ein Gehäuseabschnitt zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Verbrauchers eingerichtet ist, und wenigstens ein Gehäuseabschnitt für den Einbau eines Brennstofftanks oder den Einsatz einer auswechselbaren Brennstoffpatrone eingerichtet ist.
2. Gehäuse (110,210) nach Anspruch 1, bei welchem das Gehäuse einen An schluss (120a) für eine externe Zuführung von Brennstoff aufweist.
3. Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit wenigs tens einem Steckplatz zur mechanischen Halterung des wenigstens einen e lektrischen Verbrauchers.
4. Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit wenigs tens einer elektrischen Schnittstelle (130a, 130b) zum Anschluss des wenigs tens einen elektrischen Verbrauchers.
5. Gehäuse (110,210) nach Anspruch 4, bei welcher die wenigstens eine elektri sche Schnittstelle integral mit einem Steckplatz ausgebildet ist.
6. Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem aktiven Sicherheitssystem und/oder mit einem aktiven Schließsystem.
7. Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welches in Kofferform (210) oder in Truhenform (110) ausgebildet ist.
8. Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit wenigs tens einer elektrischen Schnittstelle (130a) an der Außenseite des Gehäuses (110,210).
9. Mobile Energieversorgungsvorrichtung, umfassend : ein Gehäuse (110,210) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, und wenigstens Brennstoffzellenvorrichtung (140,240), die in dem Gehäuse (110, 210) vorgesehen ist.
10. Mobile Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 9, umfassend : eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Stromversorgung von angeschlosse nen elektrischen Verbrauchern.
11. Mobile Energieversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, bei welcher wenigstens eine Brennstoffzellenvorrichtung eine Direktmethanol brennstoffzelle umfasst.
12. Mobile Energieversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei welcher : das Gehäuse (110,210) so ausgebildet und die wenigstens eine Brennstoffzel lenvorrichtung (140,240) in dem Gehäuse so angeordnet ist, dass die Funkti onsfähigkeit der wenigstens einen Brennstoffzellenvorrichtung (140,240) in wenigstens einer stabilen Vorzugslage des Gehäuses (110,210) gewährleistet ist, oder die wenigstens eine Brennstoffzellenvorrichtung (140,240) in dem Gehäuse (110,210) so angeordnet ist, dass sie eine von der Lage des Gehäuses (110, 210) abhängige Orientierung einnimmt, die ihre Funktionsfähigkeit in jeder La ge des Gehäuses gewährleistet, oder mehrere Brennstoffzellenvorrichtungen (140,240) in dem Gehäuse (110,210) so angeordnet sind, dass in jeder Lage des Gehäuses (110,210) die Funkti onsfähigkeit wenigstens einer Brennstoffzellenvorrichtung (140,240) gewähr leistet ist.
13. Mobile Energieversorgungssystem, mit : einer mobilen Energieversorgungsvorrichtung (300) nach einem der vorange gangenen Ansprüche, und wenigstens einer Verteilungsvorrichtung (300') zum Anschluss elektrischer Verbraucher, wobei die Verteilungsvorrichtung (300') über eine externe Leitung (335) an einer elektrischen Schnittstelle der mobilen Energieversorgungsvor richtung (300) anschließbar ist.
Description:
MOBILE VORRICHTUNG ZUR ENERGIEVERSORGUNG MIT BRENNSTOFFZELLEN Stand der Technik Nicht zuletzt wegen der zunehmenden Mobilität der Gesellschaft und insbesondere der Geschäftswelt besteht ein hoher und ständig wachsender Bedarf an elektrischen Geräten, deren Strombedarf ganz oder vorübergehend netzunabhängig gedeckt wer- den kann.

Das enorm weite Feld für den Einsatz netzunabhängiger Stromversorgung soll durch 'die nachfolgende exemplarische Auswahl von Einsatzgebieten verdeutlicht werden, die weit davon entfernt ist, erschöpfend zu sein : Camping-und Caravan, Open-Air-Veranstaltungen, Filmdreharbeiten (speziell Au- ßenaufnahmen), Vermessungswesen, Unterwasserarbeiten, Technische Hilfsdienste (Naturkatastrophen), Untertagebau, Feldlabors (bspw. meteorologische Stationen), Militär, Zivil-und Militärluftfahrt (bspw. unbemannte Aufklärungsflugzeuge und Wet- terballons), Raumfahrt, und zahlreichen Sport-und Extremsportarten wie Segeln, Se- gelflug, Ballonfahrt.

Bekannte Beispiele für batteriebetriebene Elektrogeräte sind : Unterhaltungselektronik ("Walkman"), Mobiltelefone, Satellitentelefone, Filmkameras, Laptops, Akkubetriebene Werkzeuge wie Bohrer, etc.

In vielen Einsatzgebieten ist eine permanente Stromversorgung per Netz wegen zu starker Einschränkung der Mobilität oder ganz fehlenden Zugangs nicht möglich, in anderen wieder zu gefährlich, beispielsweise unter Wasser.

Herkömmlicherweise erfolgt in den oben genannten Fällen die Stromversorgung durch wiederaufladbare Batterien, sogenannte Sekundärelemente, die im täglichen Sprach- gebrauch meist als Akkumulatoren oder kurz als Akkus bezeichnet werden.

Solche Akkus haben zwei wesentliche Nachteile : Zum einen erfolgt das Aufladen der Akkumulatoren in der Regel über ein netzbetrie- benes Ladegerät. Obwohl in vielen Fällen der Akku nicht mehr ausgebaut werden muss, ist man letztendlich doch wieder vom Stromnetz abhängig, wobei die Auflade- dauer oft erheblich länger als die Entladedauer des Akkus ist.

Zum anderen ist die Laufzeit von elektronischen Geräten mit Akkus in der Regel auf wenige Stunden begrenzt. Beispielsweise liegt sie zur Zeit bei Notebooks und Mobile- lefonen im Bereich von wenigen Stunden. Darüber hinaus ist ein weiteres Problem von Akkus, dass sie sich auch ohne Stromentnahme innerhalb weniger Wochen ent- leeren.

Die meisten dieser Nachteile treten bei der Stromversorgung mit Brennstoffzellen nicht auf. Allerdings sind die meisten der handelsüblichen elektrischen Geräte auf den Batterie-/Akkubetrieb ausgelegt und können nicht ohne unverhältnismäßig hohen Aufwand auf internen Brennstoffzellenbetrieb umgerüstet werden. Die Alternative, nämlich die Stromversorgung durch eine externe Brennstoffzelle, wird dagegen für die meisten Anwendungen als praxisuntauglich angesehen, da die Verwendung eines elektrischen Geräts mit einer separaten Stromversorgung in der Regel die Handlich- keit herabsetzen und damit letztendlich auch die Akzeptanz derartiger kombinierter Systeme verringern würde.

Beschreibung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen bereitzustellen, mit denen die oben genannten Nachteile netzunabhängiger Energieversorgung vermie- den werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Gehäuse für eine mobile Energiever- sorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die mobile Energieversor- gungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9, und das mobile Energiever- sorgungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Gehäuse für eine mobile Energieversorgungsvorrichtung ist wenigstens ein Gehäuseabschnitt zur Aufnahme wenigstens einer Brennstoffzellen- vorrichtung eingerichtet, wenigstens ein Gehäuseabschnitt zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Verbrauchers eingerichtet, und wenigstens ein Gehäuseabschnitt für den Einbau eines Brennstofftanks oder den Einsatz einer auswechselbaren Brenn- stoffpatrone eingerichtet.

Somit können elektrische Verbraucher, Energieversorgungsvorrichtung und Brenn- stoffvorrat innerhalb eines Gehäuses transportiert, mit Strom versorgt, und wenigstens zum Teil auch innerhalb des Gehäuses verwendet werden. Insbesondere können die Akkus akkubetriebener Verbraucher netzunabhängig und ohne Verlust der Mobilität aufgeladen werden.

Bei Verwendung von Brennstoffpatronen ist im Gehäuse zweckmäßigerweise eine geeignete Schnittstelle vorgesehen, die deren Anschluss und Austausch vergleichbar einfach, sicher und bediendungsfreundlich macht wie den Ein-und Ausbau einer Bat- terie. Diese Weiterbildung garantiert eine höchstmögliche Mobilität. Falls ein die Ka- pazität einer Patrone übersteigender Dauerbetrieb erwünscht ist, kann entweder ein Reservetank vorgesehen werden, der die Vorrichtung während der Zeit des Aus- tauschs mit Brennstoff versorgt, oder es können Anschlüsse für mehrere (wenigstens zwei) Patronen vorgesehen werden, so dass die Brennstoffversorgung im Fall einer entleerten Patrone durch eine oder mehrere nicht entleerte Patronen aufrecht erhalten wird.

Bei der zuletzt beschriebenen Weiterbildung ist ein externer Anschluss zu Brennstoff- versorgung nicht erforderlich. Für Vorrichtungen, die vergleichsweise stationär betrie- ben werden und voraussehbar selten bewegt werden, kann es aber zweckmäßig sein, dass die Brennstoffversorgung vorwiegend extern erfolgt und eine austauschbare Pat- rone oder ein befüllbarer Tank nur zur Überbrücken und/oder zum Gewährleisten ei- ner höheren Mobilität dienen.

Für diesen Fall ist eine Weiterbildung vorgesehen, bei der das Gehäuse einen An- schluss zur externen Zufuhr von Brennstoff umfasst. Dieser kann sowohl zur Direkt- versorgung der Brennstoffzelle, zur Überbrückung während des Austauschs einer Brennstoffpatrone, als auch zum Befüllen des Tanks verwendet werden. Diese Wei- terbildung ist vor allem dann bevorzugt, wenn eine gute Infrastruktur für die Brenn- stoffversorgung zur Verfügung steht, da in diesem Fall der Brennstoffvorrat nicht mit- geführt werden muss bzw. der mitgeführte Brennstoffvorrat für solche Situationen auf- gespart werden kann, in denen keine externe Zufuhr möglich ist. Beispielsweise kön- nen in Wasserstoff-oder Methanol-betriebenen Fahrzeugen problemlos im Fahr- gastraum zusätzliche Anschlüsse zur Entnahme von Brennstoff bereitgestellt werden.

Diese Weiterbildung ist auch dann vorteilhaft, wenn die Mitführung von eigenem Brennstoff auf Grund von Sicherheitsüberlegungen bedenklich ist. Auch für Vorrich- tungen, die ohne Unterbrechung über sehr lange Zeitdauern netzunabhängig und oh- ne Wartung betrieben werden müssen (beispielsweise Feldlabors), ist es zweckmäßi- ger, die Brennstoffversorgung über einen angeschlossenen großen externen Tank zu gewährleisten, als einen großen Vorrat innerhalb der mobilen Energieversorgungsvor- richtung bereitzustellen. Eine allein intern vorgesehener Brennstoffvorrat würde bei Langzeitbetrieb die Ausmaße der Vorrichtung maßgeblich bestimmen, was ab einem gewissen erforderlichen Vorrat nur auf Kosten der Mobilität der gesamten Vorrichtung zu erreichen wäre.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das Gehäuse wenigstens einen Steckplatz zur Halterung eines elektrischen Verbrauchers auf. Bevorzugt ist der Steckplatz im Gehäuseinneren vorgesehen, so dass angeschlossene Geräte problem- los zusammen mit der Vorrichtung und durch deren Gehäuse geschützt transportier- bar sind. Allerdings kann es auch zweckmäßig sein, Steckplätze an der Gehäuseau- ßenseite vorzusehen, was besonders für Kleingeräte keine Probleme bereitet.

Obwohl der elektrische Anschluss von Verbrauchern direkt an entsprechenden Aus- gängen der Brennstoffzelle erfolgen könnte, ist es vorteilhaft, im Gehäuse eine elektri- sche Schnittstelleneinrichtung vorzusehen, die einerseits mit der Brennstoffzelle (oder den Brennstoffzellen) verbunden wird, und auf der anderen Seite den Anschluss des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers ermöglicht.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Steckplätze integral mit einer zugehörigen elektrischen Schnittstelle ausgebildet, so dass der mechanische Anschluss eines Elektrogeräts gleichzeitig auch eine elektrische Verbindung bewirkt. Dies erhöht die Bedienungsfreundlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträchtlich und redu- ziert gleichzeitig die Möglichkeit von Bedienungsfehlern.

Vorzugsweise umfasst das Gehäuse ein aktives Sicherheitssystem und/oder ein akti- ves Schließsystem, die dem Diebstahisschutz diesen bzw. den Zugang zum Inneren des Gehäuses auf autorisierte Personen einschränken. Derartige Systeme sind aus der Technik bekannt, können aber in der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da sie keine eigens vorzusehende Stromversorgung benötigen, sondern durch die von der (den) eingebauten Brennstoffzelle (n) selbst mit Energie versorgt werden können.

Besonders bevorzugte Formen für das Gehäuse sind Koffer-oder Truhenform. Sie können leicht von einer Person (oder wenigen Personen) getragen werden, platzspa- rend gestaltet und standfest ausgebildet sein, und gegebenenfalls mit Rädern zur Transporterleichterung versehen sein. Viele der zu versorgenden Geräte können in- nerhalb des Koffers oder der Truhe mitgeführt werden und, falls notwendig, mit weni- gen einfachen wenigen Handgriffen entnommen werden.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das Gehäuse zusätzlich elektri- sche Schnittstellen an der Außenseite des Gehäuses auf. Diese Schnittstellen können einfache Anschlussbuchsen (zur Stromentnahme), gegebenenfalls aber auch mecha- nische Steckplätze mit elektrischen Anschlusskontakten sein.

Im Fall der Anschlussbuchsen können externe Verbraucher mittels Stromkabel ange- schlossen werden. Im zweiten Fall sind diese nicht erforderlich, was insbesondere für häufig benötigte Kleingeräte wie Handys vorteilhaft ist.

Die erfindungsgemäße mobile Energieversorgungsvorrichtung umfasst ein wie oben beschriebenes Gehäuse und wenigstens eine darin vorgesehene Brennstoffzellenvor- richtung. Die Brennstoffversorgung kann intern (Tank, Patrone) oder durch externe Brennstoffzufuhr erfolgen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der mobilen Energieversorgungsvorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung, beispielsweise einen Mikroprozessor, zur Steuerung der Stromversorgung von angeschlossenen Verbrauchern. Diese Steuereinrichtung ist so ausgebildet (programmiert), dass sie ein intelligentes Power-Management ermöglicht, das die Betriebszustände von angeschlossenen Geräte erkennt und entsprechend einer vorgebbaren Hierarchie die Stromversorgung dieser Geräte steuert.

In der erfindungsgemäßen mobilen Energieversorgungsvorrichtung wird bevorzugt eine Direktmethanolbrennstoffzelle verwendet. Diese hat zahlreiche Vorteile gegen- über anderen gängigen Brennstoffzellentypen, die hier nicht im Einzelnen aufgeführt werden müssen. Gegenüber der konkurrierenden Wasserstofftechnologie seien vor allem die hohe Speicherdichte und das niedrigere Gefahrenpotential (Explosionsge- fahr von Wasserstoff) von Methanol genannt.

In vielen Fällen ist neben der Mobilität die unbedingte Zuverlässigkeit der Energiever- sorgung ein dringendes Bedürfnis. Da bei Brennstoffzellenvorrichtungen Fluidströme auftreten, die mehr (im Fall von Flüssigkeiten) oder weniger (im Fall von Gasen) von einer von außen einwirkenden Beschleunigung und speziell von der Richtung der Schwerkraftwirkung abhängen, kann es bestimmte Orientierungen der Brennstoffzel- lenvorrichtung geben, in den sie nicht oder nur eingeschränkt funktionsfähig ist. Dies kann für eine mobile Energieversorgungsvorrichtung natürlich ein ernsthaftes Problem sein, insbesondere in Einsatzgebieten, in denen sich die Gehäuselage oft und unvor- hersehbar ändert und/oder sich ändernde äußere Kräfte auftreten.

Daher ist für solche Einsatzzwecke die mobile Energieversorgungsvorrichtung so ein- zurichten, dass sie bei allen oder wenigstens bei allen wahrscheinlichen Gehäusela- gen (die wahrscheinlichen Gehäuselagen sind Vorzugslagen, die durch die Form des Gehäuses und den Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung vorgegeben werden kön- nen) funktionsfähig bleibt.

Es werden daher für derartige Einsatzzwecke vorteilhafte Weiterbildungen der mobile Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt, bei welchen das Gehäuse so ausgebil- det und die wenigstens eine Brennstoffzellenvorrichtung in dem Gehäuse so ange- ordnet ist, dass die Funktionsfähigkeit der wenigstens einen Brennstoffzellenvorrich- tung in wenigstens einer stabilen Vorzugslage des Gehäuses gewährleistet ist, oder die wenigstens eine Brennstoffzellenvorrichtung in dem Gehäuse so angeordnet ist, dass sie eine von der Lage des Gehäuses abhängige Orientierung einnimmt, die ihre Funktionsfähigkeit in jeder Lage des Gehäuses gewährleistet, oder mehrere Brenn- stoffzellenvorrichtungen in dem Gehäuse so angeordnet sind, dass in jeder Lage des Gehäuses die Funktionsfähigkeit wenigsten einer Brennstoffzellenvorrichtung gewähr- leistet ist.

Die Erfindung stellt ferner eine mobiles Energieversorgungssystem bereit, dass aus wenigstens einer der oben beschriebenen mobilen Energieversorgungsvorrichtung und wenigstens einer Verteilungsvorrichtung zum Anschluss elektrischer Verbraucher besteht, wobei die Verteilungsvorrichtung über eine externe Leitung mit einer elektri- schen Schnittstelle der wenigstens einen mobilen Energieversorgungsvorrichtung verbunden ist.

So kann das System beispielsweise aus einer erfindungsgemäßen mobilen Energie- versorgungsvorrichtung bestehen, dass ausschließlich der Energieversorgung dient, während die an die an die Energieversorgungsvorrichtung angeschlossen Vertei- lungsvorrichtung ausschließlich der Aufnahme und/oder Stromversorgung von Verbrauchern dient.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden bevorzugte Ausfüh- rungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figu- ren beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 eine truhenförmig ausgebildete mobile Energieversorgungsvorrichtung ; Figur 2 eine kofferförmig ausgebildete mobile Energieversorgungsvorrichtung ; Figur 3 ein Koffersystem.

Die Figuren 1A und 1 B zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßen mobilen Vorrichtung zur Energieversorgung 100.

Die Vorrichtung weist ein truhenartiges Gehäuse 110 auf, an dem seitliche, ausklappbare Tragegriffe 111 vorgesehen sind. Das Gehäuse 110 hat einen aufklappbaren Deckel, der Zugriff auf das Truheninnere ermöglicht. An der Vorderseite der Truhe ist außen ein Anschlussstutzen 120a zur Brennstoffversorgung der im Inneren der Truhe fest installierten Brennstoffzelle 140 vorgesehen. Dieser Anschlussstutzen 120a ist mit einem Rückschlagventil oder einer anderen einem Rückschlagventil oder einer anderen Verschlussseinrichtung versehen, so dass kein Austreten von Brennstoff möglich ist.

An der Vorderseite der Truhe sind außen ferner mehrere Stromanschlussbuchsen 130a vorgesehen, zu denen Zuleitungen 130 von der Brennstoffzelle führen, um elekt- rische Verbraucher anschließen zu können.

Für verschiedene Ausgangsspannungen können jeweils separate Buchsen vorgese- hen sein.

Zusätzlich oder alternativ können auch für eine bestimmte Spannung Buchsen 130a unterschiedlichen Typs vorgesehen sein, so dass für verschiedene gängige Stecker eine Steckverbindung ausgebildet werden kann.

Die in Figur 1 B in Draufsicht gezeigte Innenansicht des Gehäuses 110 zeigt eine schematische Raumaufteilung, die lediglich der Veranschaulichung dient, aber nicht als maßstäblich missinterpretiert werden sollte.

Im Inneren der Truhe ist ein Einsteckplatz 120b für eine austauschbare Brennstoffpat- rone vorgesehen. Mit eingesetzter Brennstoffpatrone kann die Vorrichtung 100 somit auch ohne externe Brennstoffzufuhr zur Energieversorgung verwendet werden.

In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle des Einsteckplatzes 120b für eine austauschbare Brennstoffpatrone ein fest installierter Reservetank vorgesehen sein, der bei einer externen Brennstoffzufuhr automatisch befüllt wird und nach dem Been- den der externen Zufuhr für eine gewisse Zeitdauer die Betriebsfähigkeit der Vorrich- tung aufrecht erhält.

Im Inneren der Truhe sind mehrere Steckplätze 130b vorgesehen, an denen akkube- triebene Verbraucher, im skizzierten Beispiel eine Kamera und ein Strahler, an spe- ziell vorgesehenen oder standardisierten Einsteckplätzen einsteckbar sind. Diese Ein- steckplätze sind so ausgebildet, dass die Geräte sicher gehaltert und gleichzeitig die in den Geräten vorgesehenen Akkus aufgeladen werden, ohne dass sie hierfür aus den Verbrauchern ausgebaut werden müssten.

Ferner ist eine optional Vorrichtung 141 skizziert, die der Aufnahme oder der Filte- rung von Reaktionsprodukten der Brennstoffzelle 140 dient. Dies kann z. B. ein kleiner Tank zur Sammlung von Kondenswasser sein. Eine solche Vorrichtung ist nicht not- wendig, wenn die Reaktionsprodukte problemlos an die Umgebung abgegeben wer- den können.

Der Einfachheit halber ist die Brennstoffzellenvorrichtung als eine einzige Brennstoff- zelle 140 skizziert. Es versteht sich aber von selbst, dass der Begriff Brennstoffzellen- vorrichtung auch Parallel-und Reihenverschaltungen mehrerer Einzelzellen oder von Brennstoffzellenstacks umfasst. Verschiedene solche Verschaltungen können vorteil- haft zur Bereitstellung unterschiedlicher Ausgangsspannungen an den Anschlüssen 130a, 130b gewählt werden, so dass keine elektronische Spannungskonvertierung notwendig ist.

Das Gehäuse ist gemäß den praktischen Anforderungen ausgebildet, wobei die ge- zeigte Lage der Anschlüsse etc. nur beispielhaft ist. Beispielsweise kann es auch vor- teilhaft sein, wenn Anstelle eines scharniergelagerten Deckels kann auch ein durch Klemmschellen gesicherter, vollständig abnehmbarer Deckel vorgesehen sein. An der Außenseite des können Vorrichtungen wie Gewindebohrungen vorgesehen sein, die ein zuverlässiges Befestigen des Gehäuses in einem Laborregal, in einem Fahrzeug oder auf einem Boot, etc. ermöglichen. Das Gehäuse kann ferner mit Bodenrollen ausgestattet sein, die auf ebenem Untergrund ein Verschieben der gesamten Vorrich- tung zulassen.

Eine weitere, besonders bevorzugte Anwendung der Erfindung ist in Aufsicht und Schnittansicht in den Figuren 2A und 2B veranschaulicht : Hier ist die erfindungsge- mäße Vorrichtung zur Energieversorgung 200 als"Business-Koffer"ausgeführt, in den ein Mobile-Office System integriert ist.

In den Figuren 2A und 2B haben Merkmale, die gleiche oder vergleichbare Funktion wie entsprechende Merkmale der Ausführungsform der Figuren 1A und 1 B, um Ein- hundert erhöhte Bezugszeichen. So bezeichnet das Bezugszeichen 210 das Koffer- gehäuse, 211 den Tragegriff, etc.

Im Koffergehäuse 210 sind neben fest installierten Brennstoffzellenvorrichtungen 240 austauschbare Brennstoffpatronen 220 zu deren Brennstoffversorgung vorgesehen.

Zur Sauerstoffversorgung der Brennstoffzelle (n) sind in der Kofferwand Öffnungen 215 (beispielsweise Schlitze oder Löcher) vorgesehen, die eine Luftzufuhr zur Brenn- stoffzelle ermöglichen. Ventilatoren, die mit dem erzeugten Strom betrieben werden, können die Luftzufuhr unterstützen. Die Öffnungen 215 sind gegen Verunreinigung der zugeführten Luft geschützt (beispielsweise durch Filter), und so angeordnet, dass eine Verstopfung von Öffnungen unwahrscheinlich ist und insbesondere eine gleich- zeitige Verstopfung aller Öffnungen möglichst ausgeschlossen werden kann, so dass die Funktion von verstopften Öffnungen problemlos durch die noch funktionsfähigen übernommen werden kann.

Vorzugsweise ist der Innenraum des Koffers nach außen hin hermetisch abgeschlos- sen, so dass bei einem Defekt austretender Brennstoff nicht an die Umwelt gelangt.

Da die Funktionsfähigkeit einer Brennstoffzellenvorrichtung in der Regel von deren Lage bezüglich der Schwerkraftwirkung abhängt, ist es zweckmäßig, die äußere Form des Koffergehäuses so auszubilden, dass der Koffer nicht ohne weiteres in einer Lage abgestellt werden kann, in der die Funktion der Brennstoffzellenvorrichtung (en) beein- trächtigt ist. Dies kann durch geeignete Wahl des Schwerpunkts, durch Rundungen, etc. erreicht werden.

Alternativ können mehrere Brennstoffzellenvorrichtungen so im Koffer angeordnet werden, dass in jeder Lage oder zumindest in jeder plausiblen Lage wenigstens eine Brennstoffzellenvorrichtung betriebsfähig ist. Gleichzeitig können diese Brennstoffzel- lenvorrichtungen so durch eine Steuereinrichtung gesteuert werden, dass in jeder La- ge genau eine Brennstoffzellenvorrichtung im Betrieb ist.

Darüber hinaus kann ein elektrisches Sicherheitssystem 260 integriert werden, das ebenfalls über die Brennstoffzelle (n) mit Energie versorgt werden kann. Dieses kann so ausgebildet sein, dass im Fall eines Diebstahls der Koffer geortet und/oder ein A- larm ausgelöst werden kann werden kann, oder der Inhalt oder Teile des Inhalts un- brauchbar gemacht werden können. Alternativ oder zusätzlich kann ein aktives Schließsystem integriert werden, das es dem Benutzer ermöglicht, den Koffer ohne Schlüssel oder Zahlenkombination zu öffnen (Keyless-Open/Keyless-Go). Wie das elektrische Sicherheitssystem 260 wird auch das aktive Schließsystem über die Brennstoffzelle (n) mit Energie versorgt.

Je nach Ausführung und Einsatzgebiet kann es zweckmäßig sein, die Vorrichtung so auszubilden, dass die zur Versorgung der Brennstoffzelle vorgesehene (n), aus- tauschbare (n) Brennstoffpatrone (n) bei geöffnetem oder bei geschlossenem Koffer ausgetauscht werden kann (können).

Darüber hinaus sind im Inneren des Koffers Steckplätze für diverse Bürogeräte wie Laptop 251, Mobiltelefon 252, Satellitentelefon 253 und andere-nicht skizzierte Vor- richtungen-wie Videokamera, Digitalkamera, Drucker, Fax, PDA, Diktiergerät, Rund- funk-und/oder Fernsehempfangseinrichtungen, Lampe, Ladegerät (z. B. für Rasierap- parat), Navigationsgeräte vorgesehen.

Die Brennstoffzellenvorrichtungen 240 können dazu verwendet werden, um die ange- schlossenen Geräte direkt mit Energie zu betreiben oder um deren Akkus aufzuladen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist der Koffer eine Steuereinrichtung mit einem intelligenten Power-Management auf, das die Betriebs-und/oder Ladezu- stände der angeschlossenen Geräte feststellen und die Stromversorgung entspre- chend dieser Zustände steuert. Falls gewünscht, kann hierfür eine Hierarchie unter den angeschlossenen oder anschließbaren Geräte vorgegeben werden.

Die Steckplätze zur mechanischen Halterung können elektrische Schnittstellen um- fassen, so dass der Kontakt zwischen Gerät und Stromversorgung bei der Positionie- rung des Geräts im Koffer geschlossen wird.

Zusätzlich oder alternativ zu elektrischen Schnittstellen an den Steckplätzen kann es vorteilhaft sein, dass der elektrische Anschluss über Kabelverbindungen erfolgen kann. Bevorzugt werden hierzu flexible Kabel verwendet, die ein Herausnehmen der angeschlossenen Geräte aus dem Koffer ermöglichen, ohne dass die Stromversor- gung unterbrochen wird.

Eine weitere bevorzugte Ausbildung sieht Gerätesteckplätze auch an der Außenseite des Gehäuses vor. So kann beispielsweise in einer Desktop-Konfiguration ein Laptop mit einer mechanischen und elektrischen Schnittstelle an der Kofferaußenseite ver- bunden werden und in diesem Zustand genutzt werden. Eine mechanisch/elektrischer Steckplatz an der Außenseite ist auch für Geräte vorteilhaft, die schnell griffbereit sein müssen oder häufig verwendet werden, wie dies z. B. bei Mobiltelefonen der Fall sein kann.

Insbesondere können, wie schon beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1A, 1 B be- schrieben, auch beim Business-Koffer 200 Anschlussbuchsen im Koffergehäuse 210 vorgesehen sein, die es-ohne den Koffer zu öffnen-erlauben, externe Verbraucher anzuschließen und mit Energie zu versorgen.

Eine derartige Ausführung erlaubt eine weitere vorteilhafte Anwendung der Erfindung, die in Figur 3 skizziert ist. Diese besteht darin, die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 100,200 zur Energieversorgung eines ganzen Koffersystems zu verwenden, das aus einer energieversorgenden Vorrichtung 300 (beispielsweise der Truhe von Fig. 1 oder dem Koffer von Fig. 2) und aus mehreren angeschlossenen Business-Koffern 300' besteht.

Diese Business-Koffer 300'unterscheiden sich von dem in den Figuren 2A, 2B illust- rierten Business-Koffer 200 darin, dass sie keine eigene Brennstoffzellenvorrichtung 340 aufweisen (müssen) und über Verbindungsleitungen 335 durch die energiever- sorgende Vorrichtung 300 versorgt werden.