DE102023104857B4

DE102023104857B4 - charging system of a fuel cell

Info

Publication number: DE102023104857B4
Application number: DE102023104857.0A
Authority: DE
Inventors: Saša Slavić
Original assignee: IHI Charging Systems International GmbH
Current assignee: IHI Charging Systems International GmbH
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2024-11-21
Anticipated expiration: 2043-03-01
Also published as: DE102023104857A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aufladesystem (1) einer Brennstoffzelle, mit einem Gehäuse (2) zur Aufnahme eines drehbaren Systemrades (3) in Form eines Kompressionsrades, wobei das Gehäuse (2) einen Kompressionsabschnitt (13) umfasst, wobei der Kompressionsabschnitt (13) zur Aufnahme des Systemrades (3) ausgebildet ist, und mit einem Elektromotor (6) zum Antreiben einer Systemwelle (4), welche mit dem Systemrad (3) drehfest verbunden ist, wobei der Elektromotor (6) in einem Motorgehäuse (14) aufgenommen ist, und wobei das Systemrad (3) an einem ersten Ende (12) der Systemwelle (4) angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist zur Lagerung der Systemwelle (4) eine Lagereinrichtung (19) ausgebildet, mit einem ersten Lager (20), welches an einer einem Ansaugkanal (29) des Kompressionsabschnitts (13) zugewandt ausgebildeten ersten Stirnseite (21) des Systemrades (3) angeordnet ist, und einem zweiten Lager (22), welches zwischen einem Rotor (5) des Elektromotors (6) und einem Stator (18) des Elektromotors (6) ausgebildet ist.

The invention relates to a charging system (1) of a fuel cell, with a housing (2) for receiving a rotatable system wheel (3) in the form of a compression wheel, wherein the housing (2) comprises a compression section (13), wherein the compression section (13) is designed to receive the system wheel (3), and with an electric motor (6) for driving a system shaft (4) which is connected to the system wheel (3) in a rotationally fixed manner, wherein the electric motor (6) is accommodated in a motor housing (14), and wherein the system wheel (3) is arranged at a first end (12) of the system shaft (4).
According to the invention, a bearing device (19) is designed to support the system shaft (4), with a first bearing (20) which is arranged on a first end face (21) of the system wheel (3) facing an intake channel (29) of the compression section (13), and a second bearing (22) which is formed between a rotor (5) of the electric motor (6) and a stator (18) of the electric motor (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufladesystem einer Brennstoffzelle gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a charging system of a fuel cell according to claim 1.

Antriebssysteme von insbesondere Kraftfahrzeugen weisen mehr und mehr Brennstoffzellen als Antriebsaggregate auf. Der Brennstoffzelle ist in ihrem Betrieb Sauerstoff in Form von Luftsauerstoff zuzuführen. Hierzu ist ein Aufladesystem geeignet, welches sich bereits bei einer Luftversorgung und Leistungssteigerung einer Verbrennungskraftmaschine bewährt hat und bekannt ist, ein sogenannter Abgasturbolader.Drive systems, particularly in motor vehicles, are increasingly using fuel cells as drive units. Oxygen in the form of atmospheric oxygen must be supplied to the fuel cell during operation. A charging system that has already proven itself in supplying air and increasing the performance of an internal combustion engine is suitable for this purpose: a so-called exhaust gas turbocharger.

Aufgrund der jedoch wesentlich geringeren Temperaturen eines aus der Brennstoffzelle ausströmenden Abgases, welches in diesem Kontext als Expansionsgas bezeichnet wird, da es ein Expansionsrad des Aufladesystems beaufschlagt und keine Zusammensetzung gemäß dem üblichen bekannten Abgas aufweist, kann eine Unterstützung des Aufladesystems, welches ein drehbar angeordnetes Kompressionsrad und das mit dem Kompressionsrad drehfest verbundene, ebenfalls drehbar angeordnete Expansionsrad aufweist, erforderlich sein, die bevorzugt in Form eines Elektromotors ausgebildet ist. Der Elektromotor wird dann üblicherweise zwischen dem Kompressionsrad und dem Expansionsrad, oder mit anderen Worten zwischen einem Kompressionsabschnitt des Aufladesystems und einem Expansionsabschnitt des Aufladesystems positioniert.However, due to the significantly lower temperatures of an exhaust gas flowing out of the fuel cell, which in this context is referred to as expansion gas because it acts on an expansion wheel of the charging system and does not have a composition corresponding to the usual known exhaust gas, support of the charging system, which has a rotatably arranged compression wheel and the expansion wheel that is connected to the compression wheel in a rotationally fixed manner and is also rotatably arranged, may be necessary, which is preferably designed in the form of an electric motor. The electric motor is then usually positioned between the compression wheel and the expansion wheel, or in other words between a compression section of the charging system and an expansion section of the charging system.

Eine kostengünstige und kompakte Bauweise kann erzielt werden, sofern das Kompressionsrad und das Expansionsrad auf einer Seite einer die beiden Räder drehfest miteinander verbindenden Welle angeordnet sind.A cost-effective and compact design can be achieved if the compression wheel and the expansion wheel are arranged on one side of a shaft that connects the two wheels in a rotationally fixed manner.

So geht aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 052 919 A1 ein Aufladesystem hervor, wobei ein Kompressionsrad und ein Expansionsrad auf einer Seite einer die beiden Räder miteinander verbindenden Welle angeordnet sind. Die Welle ist mit Hilfe von Lagern in Form von Luftlagern drehbar in einem Gehäuse des Aufladesystems untergebracht.This is what emerges from the disclosure document DE 10 2009 052 919 A1 a charging system, in which a compression wheel and an expansion wheel are arranged on one side of a shaft connecting the two wheels. The shaft is rotatably housed in a housing of the charging system with the help of bearings in the form of air bearings.

Die Offenlegungsschrift EP 3 118 460 A1 offenbart eine Turbomaschine mit einem Verdichterrad und einem das Verdichterrad antreibenden Elektromotor, welcher mit Hilfe einer Welle mit dem Verdichterrad verbunden ist, wobei zur Lagerung der Welle eine Lagereinrichtung ausgebildet ist, mit einem an einer Stirnseite des Verdichterrades angeordneten Luftlager.The disclosure document EP 3 118 460 A1 discloses a turbomachine with a compressor wheel and an electric motor driving the compressor wheel, which is connected to the compressor wheel by means of a shaft, wherein a bearing device is designed to support the shaft, with an air bearing arranged on a front side of the compressor wheel.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2018 213 571 A1 geht ein Turbolader hervor, wobei ein Verdichterrad des Turboladers drehfest auf einer zumindest durch ein Loslager und ein Festlager drehbar in einem Gehäuse des Turboladers gelagerten Welle angeordnet ist.From the disclosure document DE 10 2018 213 571 A1 A turbocharger is produced, wherein a compressor wheel of the turbocharger is arranged in a rotationally fixed manner on a shaft which is rotatably mounted in a housing of the turbocharger by at least one loose bearing and one fixed bearing.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein verbessertes Aufladesystem einer Brennstoffzelle bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved charging system of a fuel cell.

Diese Aufgabe wird durch ein Aufladesystem einer Brennstoffzelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a charging system of a fuel cell with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial further developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die Erfindung betrifft ein Aufladesystem einer Brennstoffzelle, mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines drehbaren Systemrades in Form eines Kompressionsrades, wobei das Gehäuse einen Kompressionsabschnitt umfasst, wobei der Kompressionsabschnitt zur Aufnahme des Systemrades ausgebildet ist. Das Aufladesystem umfasst weiter einen Elektromotor zum Antreiben einer Systemwelle, welche mit dem Systemrad drehfest verbunden ist. Der Elektromotor ist in einem Motorgehäuse aufgenommen. Das Systemrad ist an einem ersten Ende der Systemwelle angeordnet. Erfindungsgemäß ist zur Lagerung der Systemwelle eine Lagereinrichtung ausgebildet, mit einem ersten Lager, welches an einer einem Ansaugkanal des Kompressionsabschnitts zugewandt ausgebildeten Stirnseite des Systemrades angeordnet ist, und einem zweiten Lager, welches zwischen einem Rotor des Elektromotors und einem Stator des Elektromotors ausgebildet ist, und wobei die Systemwelle ein hohlzylinderförmiges Aufnahmeelement aufweist, mit einem im Hohlraum des Aufnahmeelementes aufgenommenen Permanentmagneten, welcher den Rotor realisiert, wobei das zweite Lager in Form eines Luftspaltes zwischen dem Stator und dem Aufnahmeelement ausgebildet ist. Der Vorteil der Lagerung des zweiten Lagers zwischen dem Rotor und dem Stator ist darin zu sehen, dass ein kompaktes Aufladesystem realisiert werden kann, da seine Erstreckung nur gering ist. Insbesondere, sofern das Aufladesystem über wenigstens ein in Form eines Kompressionsrades ausgebildetes Systemrad verfügt, kann ein kompaktes, da schmales Aufladesystem realisiert werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass, sofern das zweite Lager nicht in Form eines Magnetlagers ausgeführt wird, dieses in Form eines Luftlagers zu realisieren, so dass die Möglichkeit zur Herbeiführung einer besonders hochdrehenden Welle gegeben ist. An dieser Stelle sei weiter vorteilhaft erwähnt, dass mit einer Nutzung eines Wälzlagers ein Axiallager redundant ist. So ist es vorteilhaft zur Kostenreduzierung eine so genannte Hybridisierung der Lagerarten vorzunehmen.The invention relates to a charging system of a fuel cell, with a housing for receiving a rotatable system wheel in the form of a compression wheel, wherein the housing comprises a compression section, wherein the compression section is designed to receive the system wheel. The charging system further comprises an electric motor for driving a system shaft, which is connected to the system wheel in a rotationally fixed manner. The electric motor is accommodated in a motor housing. The system wheel is arranged at a first end of the system shaft. According to the invention, a bearing device is designed to support the system shaft, with a first bearing, which is arranged on an end face of the system wheel facing an intake channel of the compression section, and a second bearing, which is formed between a rotor of the electric motor and a stator of the electric motor, and wherein the system shaft has a hollow cylindrical receiving element, with a permanent magnet received in the cavity of the receiving element, which realizes the rotor, wherein the second bearing is designed in the form of an air gap between the stator and the receiving element. The advantage of mounting the second bearing between the rotor and the stator is that a compact charging system can be implemented because its extension is only small. In particular, if the charging system has at least one system wheel in the form of a compression wheel, a compact, narrow charging system can be implemented. Furthermore, if the second bearing is not designed in the form of a magnetic bearing, it can be implemented in the form of an air bearing, so that it is possible to create a particularly high-speed shaft. At this point, it should also be mentioned that using a rolling bearing makes an axial bearing redundant. It is therefore advantageous to carry out what is known as a hybridization of the bearing types in order to reduce costs.

Ein weiterer Vorteil ist die Integration des Permanentmagneten in dem Aufnahmeelement, somit in der Systemwelle, so dass diese bauraumoptimiert zumindest teilweise als Rotor des Elektromotors ausgebildet werden kann. Somit ist kein Überhang zwischen dem zweiten Lager und dem Rotor, respektive dem Permanentmagneten, ausgebildet, wodurch ein sehr steifer Rotor realisiert ist.A further advantage is the integration of the permanent magnet in the receiving element, and thus in the system shaft, so that this can be designed at least partially as the rotor of the electric motor in a space-optimized manner. This means that there is no overhang between the second bearing and the rotor, or rather the permanent magnet, which means that a very rigid rotor is created.

Des Weiteren ist der Rotor auf einfache Weise drehfest mit der Systemwelle verbunden. Dies bedeutet weiter, dass ein sehr kompakter Rotor mit einer zu bevorzugenden und stabilen Rotordynamik realisiert ist. So ist aufgrund einer nur geringen Anzahl an Rotorbauteilen auch ein gegenseitiges Lösen von Rotorbauteilen und eine demzufolge mögliche Unwucht im Betrieb des Aufladesystems vermieden bzw. zumindest reduziert.Furthermore, the rotor is connected to the system shaft in a simple, rotationally fixed manner. This also means that a very compact rotor with preferable and stable rotor dynamics is achieved. Due to the small number of rotor components, mutual loosening of rotor components and the resulting possible imbalance during operation of the charging system is avoided or at least reduced.

Zur bevorzugten Druckluftversorgung des zweiten Lagers, welches in Form eines Luftlagers ausgebildet ist, ist ein Luftführungssystem ausgebildet, welches ausgehend von einem mit dem Kompressionsabschnitt durchströmbar verbundenen Luftspeicher, Druckluft dem zweiten Lager zuführbar ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass die Druckluftversorgung des Luftlagers mit Hilfe des Aufladesystems selbst erfolgt. Insbesondere ist zur Druckluftversorgung ein Luftkanal des Luftführungssystems in der Systemwelle ausgebildet, welcher sich bevorzugt ausgehend von dem ersten Ende der Systemwelle zum Rotor erstreckend ausgebildet ist. Somit kann ein weiter kompaktes Aufladesystem realisiert werden.For the preferred compressed air supply to the second bearing, which is designed in the form of an air bearing, an air guide system is designed to supply compressed air to the second bearing from an air reservoir through which flow is possible with the compression section. In other words, this means that the compressed air supply to the air bearing is carried out with the aid of the charging system itself. In particular, an air channel of the air guide system is designed in the system shaft for the compressed air supply, which preferably extends from the first end of the system shaft to the rotor. In this way, a more compact charging system can be realized.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufladesystems ist zwischen dem Kompressionsabschnitt und dem Motorgehäuse eine Gehäusewand angeordnet, wobei zwischen der Gehäusewand und dem Kompressionsabschnitt in einem radial äußeren Bereich des Kompressionsabschnitts ein Dichtelement angeordnet ist. Somit kann, da das Gehäuse zumindest zweiteilig ist, die Montage des Aufladesystems auf einfache Weise erfolgen, und eine insbesondere mit Hilfe des Dichtelementes dichte Abgrenzung des Motorgehäuses und eines Verdichtungsraumes, welcher im Kompressionsabschnitt ausgebildet ist, realisiert werden.In a further embodiment of the charging system according to the invention, a housing wall is arranged between the compression section and the engine housing, with a sealing element being arranged between the housing wall and the compression section in a radially outer region of the compression section. As the housing is at least in two parts, the charging system can thus be assembled in a simple manner and a tight demarcation of the engine housing and a compression chamber formed in the compression section can be achieved, in particular with the aid of the sealing element.

Zur weiteren und verbesserten Dichtheit ist zwischen dem Systemrad und der Systemwelle ein weiteres Dichtelement angeordnet, welches insbesondere in Form einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Labyrinthdichtungen, auch als berührungsfreie Wellendichtungen bezeichnet, zeichnen sich dadurch aus, dass relativ zueinander bewegbar ausgebildete Teile eine Abdichtung ihrer der Dichtung abgewandt ausgebildeten Räume besitzen. Des Weiteren ist eine Labyrinthdichtung eine kontaktlose Dichtung, wodurch zusätzliche Reibung und Leistungsverluste vermieden sind.For further and improved sealing, a further sealing element is arranged between the system wheel and the system shaft, which is designed in particular in the form of a labyrinth seal. Labyrinth seals, also known as contact-free shaft seals, are characterized by the fact that parts designed to be movable relative to one another have a seal in the spaces facing away from the seal. Furthermore, a labyrinth seal is a contactless seal, which avoids additional friction and power losses.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufladesystems ist zwischen dem Kompressionsabschnitt und dem Motorgehäuse ein Expansionsabschnitt angeordnet, wobei im Expansionsabschnitt ein in Form eines Expansionsrades ausgebildeter Systemradabschnitt des Systemrades aufgenommen ist. Das bedeutet, dass das Systemrad nun zur Unterstützung des Antriebs ausgeführt ist, da der Systemradabschnitt in Form eines beaufschlagbaren Expansionsrades ausgeführt ist. Über den Expansionsabschnitt kann der Systemradabschnitt, somit das Systemrad mit Gasen aus der Brennstoffzelle beaufschlagt werden. Das bedeutet, dass entweder der Elektromotor kleiner dimensioniert werden kann zur Erzielung einer Leistung, welche einer Leistung des Aufladesystems ohne den Expansionsabschnitt und den Systemradabschnitt entspricht, oder es kann auf einfache Weise ein leistungsstärkeres Aufladesystem herbeigeführt werden.In a further embodiment of the charging system according to the invention, an expansion section is arranged between the compression section and the engine housing, with a system wheel section of the system wheel in the form of an expansion wheel being accommodated in the expansion section. This means that the system wheel is now designed to support the drive, since the system wheel section is designed in the form of an expansion wheel that can be loaded. The system wheel section, and thus the system wheel, can be loaded with gases from the fuel cell via the expansion section. This means that either the electric motor can be made smaller to achieve a power that corresponds to the power of the charging system without the expansion section and the system wheel section, or a more powerful charging system can be created in a simple manner.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufladesystems ist die Gehäusewand zur Trennung des Kompressionsabschnitts und des Expansionsabschnitts ausgebildet, wobei sie ein dem Systemrad gegenüberliegendes zusätzliches Dichtelement aufweist. Zur Vermeidung einer Reduzierung einer Leistung des Aufladesystems oder zumindest zur Reduzierung eines Leistungsverlustes des Aufladesystems aufgrund des einteiligen Systemrades, welches einer bevorzugten Abdichtung des Kompressionsabschnitts gegenüber dem Expansionsabschnitt bedarf, weist die den Kompressionsabschnitt und den Expansionsabschnitt trennende Gehäusewand eine zusätzliche Dichtung in Form einer Labyrinthdichtung auf. Es kann mit Hilfe der Labyrinthdichtung ein zwischen dem Systemrad und der Gehäusewand ausgebildeter Spalt verlängert und ein Strömungswiderstand im Spalt wesentlich erhöht werden. Somit ist eine bevorzugt fluidische Abdichtung des Kompressionsabschnitts und des Expansionsabschnitts herbeigeführt.In a further embodiment of the charging system according to the invention, the housing wall is designed to separate the compression section and the expansion section, and has an additional sealing element opposite the system wheel. To avoid a reduction in the performance of the charging system or at least to reduce a loss of performance of the charging system due to the one-piece system wheel, which requires a preferred sealing of the compression section from the expansion section, the housing wall separating the compression section and the expansion section has an additional seal in the form of a labyrinth seal. With the help of the labyrinth seal, a gap formed between the system wheel and the housing wall can be extended and a flow resistance in the gap can be significantly increased. This brings about a preferred fluidic sealing of the compression section and the expansion section.

Bevorzugt sind das Systemrad und der Systemradabschnitt einteilig ausgebildet. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Aufladesystems ist darin zu sehen, dass sich mit Hilfe der einstückigen Ausführung ein in seiner axialen Ausdehnung wesentlich reduzierteres Aufladesystem bereitstellen lässt, als es bislang bekannt ist. Des Weiteren können Komponenten des Aufladesystems, wie beispielsweise die Systemwelle oder das Gehäuse, kostenreduziert hergestellt werden.The system wheel and the system wheel section are preferably designed as one piece. The advantage of the charging system according to the invention is that the one-piece design makes it possible to provide a charging system with a significantly smaller axial dimension than has been known to date. Furthermore, components of the charging system, such as the system shaft or the housing, can be manufactured at reduced cost.

Das Systemrad kann vorteilhaft aus einem einzigen Material hergestellt werden, da es sich bei den Temperaturen von ein- und ausströmenden Gasen in bzw. aus der Brennstoffzelle, nicht um Temperaturen handelt, wie sie aus dem Verbrennungsmotorenbau und dessen Abgastemperaturen bekannt sind. Das heißt mit anderen Worten, dass das Systemrad aus einem einzigen Material hergestellt ist, welches jedoch auch ein Kompositmaterial und/oder eine Legierung oder ähnliches sein kann.The system wheel can advantageously be made of a single material, since it is stable at the temperatures of incoming and outgoing Gases in and out of the fuel cell are not temperatures as known from combustion engine construction and its exhaust gas temperatures. In other words, this means that the system wheel is made of a single material, which can also be a composite material and/or an alloy or similar.

Besonders vorteilhaft ist ein Außendurchmesser des Aufnahmeelements über seine Erstreckung entlang einer Längsachse des Aufladesystems konstant. Somit kann die Systemwelle kostengünstig hergestellt werden.It is particularly advantageous if the outer diameter of the receiving element is constant over its extension along a longitudinal axis of the charging system. This means that the system shaft can be manufactured cost-effectively.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufladesystems dient das erste Lager einer axialen und einer radialen Lagerung und das zweite Lager ist ein Radiallager.In a further embodiment of the charging system according to the invention, the first bearing serves as an axial and a radial bearing and the second bearing is a radial bearing.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufladesystems weist dieses eine Strömungsquerschnittsänderungseinrichtung und/oder eine verstellbare Leitgeometrie auf. Dies kann in Form einer bekannten Leitvorrichtung eines Abgasturboladers bspw. eines so genannten VGS, VTG oder eines Axialschiebers ausgeführt sein. Der Vorteil ist in einer Verbreiterung eines effektiven Betriebsbereiches des Aufladesystems zu sehen.In a further embodiment of the charging system according to the invention, it has a flow cross-section changing device and/or an adjustable guide geometry. This can be designed in the form of a known guide device of an exhaust gas turbocharger, for example a so-called VGS, VTG or an axial slide. The advantage can be seen in a broadening of an effective operating range of the charging system.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen:

1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Aufladesystem mit einem Elektromotor in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 in einem Längsschnitt das erfindungsgemäße Aufladesystem mit einem Elektromotor in einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
3 in einem Längsschnitt das erfindungsgemäße Aufladesystem mit einem Elektromotor in einem dritten Ausführungsbeispiel.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figure can be used not only in the respective combination specified, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention. They show:

1 in a longitudinal section a charging system according to the invention with an electric motor in a first embodiment,
2 in a longitudinal section the charging system according to the invention with an electric motor in a second embodiment, and
3 in a longitudinal section, the charging system according to the invention with an electric motor in a third embodiment.

Ein erfindungsgemäßes Aufladesystem 1, welches für einen Einsatz zur Luftlieferung einer Brennstoffzelle geeignet ist, ist in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ausgebildet. Das Aufladesystem 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches zur drehbaren Aufnahme eines Systemrades 3 ausgebildet ist, das im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel in Form eines Kompressionsrades ausgeführt ist.A charging system 1 according to the invention, which is suitable for use in supplying air to a fuel cell, is shown in a first embodiment according to 1 The charging system 1 has a housing 2 which is designed to rotatably accommodate a system wheel 3 which, in the present first embodiment, is designed in the form of a compression wheel.

Das Systemrad 3 ist mit einer Systemwelle 4 drehbar verbunden, wobei die Systemwelle 4 zur Aufnahme eines Rotors 5 eines Elektromotors 6 ausgeführt ist. Hierzu ist die Systemwelle 4 derart ausgeführt, dass sie ein hohlzylinderförmiges Aufnahmeelement 7 aufweist, welches zur Aufnahme zumindest eines Permanentmagneten 8 ausgebildet ist. Damit ist im Abschnitt des zumindest einen Permanentmagneten 8 der Rotor 5 realisiert.The system wheel 3 is rotatably connected to a system shaft 4, wherein the system shaft 4 is designed to accommodate a rotor 5 of an electric motor 6. For this purpose, the system shaft 4 is designed such that it has a hollow cylindrical receiving element 7, which is designed to accommodate at least one permanent magnet 8. The rotor 5 is thus realized in the section of the at least one permanent magnet 8.

Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmeelement 7 topfartig ausgebildet, wobei an seinem vom Systemrad 3 abgewandt ausgebildeten Ende ein Boden 9 des Aufnahmeelementes 7 ausgebildet ist, welcher einer axialen Begrenzung des Permanentmagneten 8 dient.In the present first embodiment, the receiving element 7 is pot-shaped, wherein a base 9 of the receiving element 7 is formed at its end facing away from the system wheel 3, which base serves to axially limit the permanent magnet 8.

An seinem dem Systemrad 3 zugewandt ausgebildeten Ende ist eine Radachse 10 zur Aufnahme des Systemrades 3 und zur drehfesten Verbindung des Systemrades 3 mit der Systemwelle 4 angeordnet. Die Radachse 10 ist bevorzugt zur Herbeiführung einer drehfesten Verbindung mit dem Aufnahmeelement 7, mit diesem stoffschlüssig verbunden. Die Verbindung ist als Schweißverbindung ausgeführt. Sie könnte jedoch auch in Form einer Presspassung ausgebildet sein. Die Radachse 10 ist sich entlang einer Längsachse 11 des Aufladesystems 1 erstreckend ausgebildet. Sie ist in einem Hohlraum 43 des Aufnahmeelementes 7 drehfest aufgenommen. Die Systemwelle 4 ist somit zumindest das Aufnahmeelement 7 und die Radachse 10 aufweisend ausgebildet. At its end facing the system wheel 3, a wheel axle 10 is arranged for receiving the system wheel 3 and for the rotationally fixed connection of the system wheel 3 to the system shaft 4. The wheel axle 10 is preferably connected to the receiving element 7 in a materially bonded manner to bring about a rotationally fixed connection thereto. The connection is designed as a welded connection. However, it could also be designed in the form of a press fit. The wheel axle 10 is designed to extend along a longitudinal axis 11 of the charging system 1. It is rotationally fixedly received in a cavity 43 of the receiving element 7. The system shaft 4 is thus designed to have at least the receiving element 7 and the wheel axle 10.

Das Systemrad 3 ist somit im Bereich eines ersten Endes 12 der Systemwelle 4 angeordnet.The system wheel 3 is thus arranged in the region of a first end 12 of the system shaft 4.

Zur kostengünstigen Herstellung des Aufladesystems 1 ist ein Außendurchmesser A des Aufnahmeelements 7 über seine Erstreckung entlang einer Längsachse 11 des Aufladesystems 1 konstant.For cost-effective production of the charging system 1, an outer diameter A of the receiving element 7 is constant over its extension along a longitudinal axis 11 of the charging system 1.

Das Gehäuse 2 umfasst zumindest einen Kompressionsabschnitt 13 zur Aufnahme des Systemrades 3. Des Weiteren ist das Gehäuse 2 ein Motorgehäuse 14 des Elektromotors 6 umfassend ausgebildet, welches zur Aufnahme der Systemwelle 4 und zur Aufnahme eines den Rotor 5 umfassenden Stators 18 des Elektromotors 6 ausgebildet ist. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Motorgehäuse 14 liegt ein durchströmbarer Gehäusekanal 15, welcher zur Kühlung des Elektromotors 6 vorgesehen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein das Motorgehäuse 14 umfassender Gehäuseabschnitt 16 des Gehäuses 2 einstückig mit dem Motorgehäuse 14 ausgeführt. Zur axialen Begrenzung des Gehäuseabschnitts 16 weist dieser an seinem vom Kompressionsabschnitt 13 abgewandt ausgebildeten Ende ein Abdeckelement 17 auf, welches bevorzugt lösbar am Gehäuseabschnitt 16 aufgenommen ist.The housing 2 comprises at least one compression section 13 for receiving the system wheel 3. Furthermore, the housing 2 is designed to include a motor housing 14 of the electric motor 6, which is designed to receive the system shaft 4 and to receive a stator 18 of the electric motor 6, which includes the rotor 5. Between the housing 2 and the motor housing 14 there is a flow-through housing channel 15, which is provided for cooling the electric motor 6. In the present embodiment, a housing section 16 of the housing 2, which includes the motor housing 14, is designed as one piece with the motor housing 14. For axial limitation of the housing The compression section 13 has a cover element 17 at its end facing away from the compression section 13, which is preferably detachably received on the housing section 16.

Zur Lagerung der Systemwelle 4 ist eine Lagereinrichtung 19 ausgebildet, mit einem ersten Lager 20, welches an einer ersten Stirnseite 21 des Systemrades 3 angeordnet ist. Das erste Lager 20 ist in Form eines Wälzlagers ausgebildet. Die Lagereinrichtung 19 weist weiter ein zweites Lager 22 auf, welches zwischen dem Rotor 5 und dem Stator 18 angeordnet ist, und in Form eines Luftlagers ausgebildet ist.To support the system shaft 4, a bearing device 19 is designed with a first bearing 20, which is arranged on a first end face 21 of the system wheel 3. The first bearing 20 is designed in the form of a rolling bearing. The bearing device 19 also has a second bearing 22, which is arranged between the rotor 5 and the stator 18 and is designed in the form of an air bearing.

Zwischen dem Kompressionsabschnitt 13 und dem Motorgehäuse 14 ist eine Gehäusewand 23 angeordnet. Zur Herbeiführung einer Dichtheit des Kompressionsabschnitts 14 ist in einem radial äußeren Bereich des Kompressionsabschnitts 13 zwischen der Gehäusewand 23 und dem Kompressionsabschnitt 13 ein Dichtelement 24 angeordnet.A housing wall 23 is arranged between the compression section 13 and the motor housing 14. To ensure that the compression section 14 is sealed, a sealing element 24 is arranged in a radially outer region of the compression section 13 between the housing wall 23 and the compression section 13.

Ein weiteres Dichtelement 25 ist an einer Ringscheibe 26 an deren Innenfläche 27 ausgebildet, welche einem Radzapfen 28 des Systemrades 3 gegenüberliegt. Oder mit anderen Worten gesagt ist die Innenfläche 27 den Radzapfen 28 umfassend ausgeführt. Der Radzapfen 28 ist an eine Anschlagsfläche 45 der Radachse 10 anliegend ausgebildet, zur Herbeiführung einer bevorzugt drehfesten Verbindung zwischen der Systemwelle 3 und dem Systemrad 4. Das weitere Dichtelement 25 ist bevorzugt in Form einer Labyrinthdichtung ausgeführt. Das heißt mit anderen Worten, dass zwischen dem Systemrad 3 und der Systemwelle 4 das weitere Dichtelement 25 ausgebildet ist.A further sealing element 25 is formed on an annular disk 26 on its inner surface 27, which is opposite a wheel pin 28 of the system wheel 3. Or in other words, the inner surface 27 is designed to encompass the wheel pin 28. The wheel pin 28 is designed to rest against a stop surface 45 of the wheel axle 10, in order to bring about a preferably rotationally fixed connection between the system shaft 3 and the system wheel 4. The further sealing element 25 is preferably designed in the form of a labyrinth seal. In other words, this means that the further sealing element 25 is formed between the system wheel 3 and the system shaft 4.

Das erste Lager 20 ist an der ersten Stirnseite 21 des Systemrades 3, in einem Ansaugkanal 29 des Aufladesystems 1 positioniert. Zur gesicherten Halterung des ersten Lagers 20 und ferner zum Schutz vor Verschmutzung oder Wassereintrag ist eine Kappe 30 das erste Lager 20 umfassend ausgeführt. Des Weiteren weist die Kappe 30 Rippen zur Halterung des ersten Lagers 20 auf.The first bearing 20 is positioned on the first end face 21 of the system wheel 3, in an intake channel 29 of the charging system 1. To securely hold the first bearing 20 and also to protect it from contamination or water ingress, a cap 30 is designed to enclose the first bearing 20. The cap 30 also has ribs for holding the first bearing 20.

Zur axialen Sicherung des ersten Lagers 20 und des Systemrades 3 ist ein Klemmmittel 31 in Form einer Mutter auf der Radachse 10 angeordnet, welche zusätzlich gegen Verdrehen zur Aufnahme eines nicht näher abgebildeten Sicherungselementes gesichert werden kann.For axial securing of the first bearing 20 and the system wheel 3, a clamping means 31 in the form of a nut is arranged on the wheel axle 10, which can additionally be secured against twisting to accommodate a securing element not shown in detail.

Das erfindungsgemäße Aufladesystem 1 ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel gem. 2 aufgebaut. Der wesentliche Unterschied zwischen dem Aufladesystem 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist das zweite Lager 22, welches das Aufladesystem 1 des zweiten Ausführungsbeispiels in Form eines Luftlagers aufweist. Zwischen dem Stator 18 und dem Aufnahmeelement 7 ist ein Luftspalt 44 ausgebildet, welcher mit Hilfe eines Luftführungssystems 32 mit Luft befüllt werden kann.The charging system 1 according to the invention is in a second embodiment according to. 2 The main difference between the charging system 1 of the first embodiment is the second bearing 22, which the charging system 1 of the second embodiment has in the form of an air bearing. An air gap 44 is formed between the stator 18 and the receiving element 7, which can be filled with air with the aid of an air guide system 32.

Zur gesicherten Luftversorgung des Luftlagers 22, insbesondere zur Druckluftversorgung, ist das Luftführungssystem 32 ausgebildet. Das Luftführungssystem 32 weist einen mit dem Kompressionsabschnitt 13 durchströmbar verbundenen Luftspeicher 33 auf, über den Druckluft dem Luftlager 22 zuführbar ist. Der Luftspeicher 33 könnte auch unabhängig vom Kompressionsabschnitt 13 ausgebildet sein.The air guide system 32 is designed to ensure a secure air supply to the air bearing 22, in particular to supply compressed air. The air guide system 32 has an air reservoir 33 that is connected to the compression section 13 and through which compressed air can be supplied to the air bearing 22. The air reservoir 33 could also be designed independently of the compression section 13.

Über eine mit dem Kompressionsabschnitt 13 ausgebildete erste Durchströmöffnung 34, welche im Bereich eines Spiralkanals 35 des Kompressionsabschnitts 13 stromab des Systemrades 3 ausgebildet ist, kann verdichtete Luft dem Luftspeicher 33 zugeführt werden. Stromauf des Systemrades 3 ist eine zweite Durchströmöffnung 36 ausgebildet, welche durchströmbar mit einer in der Kappe 30 ausgebildeten Luftkammer 37 verbunden ist. Diese zweite Durchströmöffnung 36 ist durchströmbar mit dem Luftspeicher 33 verbunden. Das heißt mit anderen Worten, dass ausgehend von dem Spiralkanal 35 Luft dem Luftspeicher 33 zugeführt wird, von welchem aus sie in die Luftkammer 37 geführt wird.Compressed air can be supplied to the air reservoir 33 via a first flow opening 34 formed with the compression section 13, which is formed in the region of a spiral channel 35 of the compression section 13 downstream of the system wheel 3. Upstream of the system wheel 3, a second flow opening 36 is formed, which is connected to an air chamber 37 formed in the cap 30 in a flow-through manner. This second flow opening 36 is connected to the air reservoir 33 in a flow-through manner. In other words, this means that starting from the spiral channel 35, air is supplied to the air reservoir 33, from which it is guided into the air chamber 37.

In die Luftkammer 37 hineinragend ist die Systemwelle 4, insbesondere die Radachse 10 ausgeführt. Die Systemwelle 4 weist einen Luftkanal 38 auf, welcher sich ausgehend von der Luftkammer 37 in Richtung des Bodens 9, welcher ein zweites Ende der Systemwelle 4 bildet, entlang der Längsachse 11 erstreckt und in zumindest einen Querkanal 39 mündet, welcher sich durch den Permanentmagneten 8 und das Aufnahmeelement 7 erstreckt, um das in Form des Luftlagers ausgebildete zweite Lager 22 mit Luft zu versorgen. Das heißt mit anderen Worten, dass sich der Luftkanal 38 ausgehend von dem ersten Ende 12 der Systemwelle 4 zum Rotor 5 erstreckend ausgebildet ist. Somit kann das Luftlager 22 gesichert mit verdichteter Luft in Form von Druckluft versorgt werden.The system shaft 4, in particular the wheel axle 10, is designed to protrude into the air chamber 37. The system shaft 4 has an air channel 38 which extends from the air chamber 37 in the direction of the base 9, which forms a second end of the system shaft 4, along the longitudinal axis 11 and opens into at least one transverse channel 39 which extends through the permanent magnet 8 and the receiving element 7 in order to supply the second bearing 22 designed in the form of the air bearing with air. In other words, this means that the air channel 38 is designed to extend from the first end 12 of the system shaft 4 to the rotor 5. The air bearing 22 can thus be reliably supplied with compressed air in the form of compressed air.

In 3 ist das erfindungsgemäße Aufladesystem 1 in einem dritten Ausführungsbeispiel illustriert. Zwischen dem Kompressionsabschnitt 13 und dem Motorgehäuse 14 ist ein Expansionsabschnitt 40 angeordnet, wobei im Expansionsabschnitt 40 ein in Form eines Expansionsrades ausgebildeter Systemradabschnitt 41 des Systemrades 3 aufgenommen ist. Somit weist das Systemrad 3 im Kompressionsabschnitt 13 einen Abschnitt in Form eines Kompressionsrades und im Expansionsabschnitt 40 einen Abschnitt in Form eines Expansionsrades auf.In 3 the charging system 1 according to the invention is illustrated in a third exemplary embodiment. An expansion section 40 is arranged between the compression section 13 and the engine housing 14, wherein a system wheel section 41 of the system wheel 3 designed in the form of an expansion wheel is accommodated in the expansion section 40. The system wheel 3 thus has a section in the form of a compression wheel in the compression section 13 and a section in the form of an expansion wheel in the expansion section 40.

Die Gehäusewand 23 ist im dritten Ausführungsbeispiel zur Trennung des Kompressionsabschnitts 13 und des Expansionsabschnitts 40 ausgebildet, wobei die Gehäusewand 23 dem Systemrad 3 gegenüberliegend ein zusätzliches Dichtelement 42 aufweist, welches in Form einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Ebenso könnte auch eine andere Form einer kontaktlosen Dichtung ausgebildet sein.In the third embodiment, the housing wall 23 is designed to separate the compression section 13 and the expansion section 40, wherein the housing wall 23 has an additional sealing element 42 opposite the system wheel 3, which is designed in the form of a labyrinth seal. Another form of contactless seal could also be designed.

In einem nicht näher abgebildeten Ausführungsbeispiel ist im Expansionsabschnitt 40 stromauf des Systemradabschnitts 41 eine Strömungsquerschnittsänderungseinrichtung ausgebildet, damit ein stromauf des Systemradabschnitts 41 ausgebildeter Strömungsquerschnitt veränderbar ist. Die Strömungsquerschnittsänderungseinrichtung kann bspw. in Form eines Axialschiebers oder in Form von rotierbaren Leitschaufeln gemäß einer bekannten verstellbaren Turbinengeometrie ausgebildet sein.In an embodiment not shown in detail, a flow cross-section changing device is formed in the expansion section 40 upstream of the system wheel section 41 so that a flow cross-section formed upstream of the system wheel section 41 can be changed. The flow cross-section changing device can be designed, for example, in the form of an axial slide or in the form of rotatable guide vanes according to a known adjustable turbine geometry.

In einem weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kompressionsabschnitt 13 eine verstellbare Leitgeometrie auf. Die Leitgeometrie kann aus einer verstellbaren Leitbeschaufelung stromauf des Systemrads 3 und/oder einer verstellbaren Düsenbeschaufelung stromab des Systemrads 3 im Kompressionsabschnitt 13 ausgebildet sein. Ebenso könnte bei einer Kombination der Beschaufelungen eine der beiden Beschaufelungen starr ausgeführt sein.In a further embodiment not shown in detail, the compression section 13 has an adjustable guide geometry. The guide geometry can be formed from an adjustable guide blading upstream of the system wheel 3 and/or an adjustable nozzle blading downstream of the system wheel 3 in the compression section 13. Likewise, in a combination of the blading, one of the two bladings could be designed to be rigid.

Mit Hilfe der verstellbaren Leitbeschaufelung in Form von um eine Achse verschwenkbaren Leitschaufeln der Leitbeschaufelung stromauf des Systemrades 3 ist ein Eintrittswinkel eines Luftmassenstromes für unterschiedliche Drehzahlen optimierbar. Ist die verstellbare Leitbeschaufelung in Form einer Blende ausgebildet, ähnlich einer optischen Blende, ist ein Massenstrom auf einfache Weise anpassbar. Sofern die verstellbare Düsenbeschaufelung in Form von verdrehbaren Leitschaufeln ausgebildet ist, kann auf einfache Weise ein aus dem Kompressionsabschnitt 13 austretender Luftmassenstromaustrittswinkel angepasst werden.With the help of the adjustable guide blading in the form of guide vanes that can be pivoted about an axis of the guide blading upstream of the system wheel 3, an entry angle of an air mass flow can be optimized for different speeds. If the adjustable guide blading is designed in the form of a diaphragm, similar to an optical diaphragm, a mass flow can be easily adjusted. If the adjustable nozzle blading is designed in the form of rotatable guide vanes, an air mass flow exit angle emerging from the compression section 13 can be easily adjusted.

An den Kompressionsabschnitt 13 der ersten beiden Ausführungsbeispiele bzw. an den Expansionsabschnitt 40 angrenzend ist das Motorgehäuse 14 angeordnet, welches zur Aufnahme des Elektromotors 6 ausgebildet ist. Der Elektromotor 6 kann eingebettet oder überzogen sein mit Hilfe von Sintern, Schmelzen, Gießen oder Spritzen. Somit ist eine solide geschlossene Struktur des Elektromotors 6 ausgebildet, die von einem Kühlmedium umfasst werden kann.The motor housing 14, which is designed to accommodate the electric motor 6, is arranged adjacent to the compression section 13 of the first two embodiments or to the expansion section 40. The electric motor 6 can be embedded or coated by means of sintering, melting, casting or spraying. This forms a solid, closed structure of the electric motor 6, which can be surrounded by a cooling medium.

Des Weiteren zeichnet sich das erfindungsgemäße Aufladesystem 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zur Herbeiführung einer kompakten und kostengünstigen Bauweise durch das Systemrad 3 aus, quasi ein Kompressionsrad und ein Expansionsrad einstückig ausgebildet aufweisend. Eine kostengünstige Herstellung des Systemrades 3 kann somit dadurch realisiert werden, dass das Systemrad 3 aus einem einzigen Material hergestellt ist, welches selbstredend aus unterschiedlichen Materialkomponenten zusammengesetzt sein kann. Üblicherweise sind das Kompressionsrad und das Expansionsrad aus unterschiedlichen Materialien hergestellt.Furthermore, the charging system 1 according to the invention according to the third embodiment is characterized by the system wheel 3, which essentially has a compression wheel and an expansion wheel formed in one piece, in order to achieve a compact and cost-effective design. A cost-effective production of the system wheel 3 can thus be achieved by making the system wheel 3 from a single material, which can of course be composed of different material components. The compression wheel and the expansion wheel are usually made from different materials.

Der Expansionsabschnitt 40 ist zur Herbeiführung eines weiter kostengünstigen Aufladesystems 1 einteilig mit dem Motorgehäuse 14 und dem das Motorgehäuse 14 umfassenden Gehäuseabschnitt 16 des Gehäuses 2 ausgebildet. So kann auf einfache Weise eine Luftkühlung des Elektromotors 6 realisiert werden, und es kann vollständig auf eine Wasserkühlung verzichtet werden.In order to achieve a further cost-effective charging system 1, the expansion section 40 is formed as one piece with the motor housing 14 and the housing section 16 of the housing 2 that includes the motor housing 14. This makes it easy to achieve air cooling of the electric motor 6, and water cooling can be completely dispensed with.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11: Aufladesystemcharging system
22: GehäuseHousing
33: Systemradsystem wheel
44: Systemwellesystem wave
55: Rotorrotor
66: Elektromotorelectric motor
77: Aufnahmeelementreceiving element
88: Permanentmagnetpermanent magnet
99: BodenFloor
1010: Radachsewheel axle
1111: Längsachselongitudinal axis
1212: Erstes EndeFirst End
1313: Kompressionsabschnittcompression section
1414: Motorgehäuseengine housing
1515: Gehäusekanalhousing channel
1616: Gehäuseabschnitthousing section
1717: Abdeckelementcover element
1818: Statorstator
1919: Lagereinrichtungstorage facility
2020: Erstes LagerFirst Camp
2121: Erste Stirnseitefirst front side
2222: Zweites LagerSecond Camp
2323: Gehäusewandhousing wall
2424: Dichtelementsealing element
2525: Weiteres DichtelementAdditional sealing element
2626: Ringscheibering disk
2727: Innenflächeinner surface
2828: Radzapfenwheel journals
2929: Ansaugkanalintake duct
3030: Kappecap
3131: Klemmmittelclamping device
3232: Luftführungssystemair duct system
3333: Luftspeicherair storage
3434: Erste DurchströmöffnungFirst flow opening
3535: Spiralkanalspiral canal
3636: Zweite DurchströmöffnungSecond flow opening
3737: Luftkammerair chamber
3838: Luftkanalair duct
3939: Querkanalcross-channel
4040: Expansionsabschnittexpansion phase
4141: Systemradabschnittsystem wheel section
4242: Zusätzliches DichtelementAdditional sealing element
4343: Hohlraumcavity
4444: Luftspaltair gap
4545: Anschlagsflächestop surface
AA: Außendurchmesserouter diameter

Claims

Charging system (1) of a fuel cell, with a housing (2) for receiving a rotatable system wheel (3) in the form of a compression wheel, the housing (2) comprising a compression section (13), the compression section (13) being designed to receive the system wheel (3), and with an electric motor (6) for driving a system shaft (4) which is connected to the system wheel (3) in a rotationally fixed manner, the electric motor (6) being accommodated in a motor housing (14), and the system wheel (3) being arranged at a first end (12) of the system shaft (4), characterized in that a bearing device (19) is designed to support the system shaft (4), with a first bearing (20) which is arranged on a first end face (21) of the system wheel (3) facing an intake channel (29) of the compression section (13), and a second bearing (22) which is arranged between a rotor (5) of the electric motor (6) and a Stator (18) of the electric motor (6), and wherein the system shaft (4) has a hollow cylindrical receiving element (7) with a permanent magnet (8) received in the cavity of the receiving element (7), which realizes the rotor (5), wherein the second bearing (22) is designed in the form of an air gap (44) between the stator (18) and the receiving element (7).

charging system (1) after claim 1 , characterized in that an air guide system (32) is designed to supply compressed air to the second bearing (22), which air guide system supplies compressed air to the second bearing (22) starting from an air reservoir (33) through which flow is connected to the compression section (13).

charging system (1) after claim 2 , characterized in that an air channel (38) of the air guide system (32) is formed in the system shaft (4) for the compressed air supply.

charging system (1) after claim 3 , characterized in that the air channel (38) is designed to extend from the first end (12) of the system shaft (4) to the rotor (5).

Charging system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a housing wall (23) is arranged between the compression section (13) and the engine housing (14), wherein a sealing element (24) is arranged between the housing wall (23) and the compression section (13) in a radially outer region of the compression section (13).

charging system (1) after claim 5 , characterized in that a further sealing element (25) is formed between the system wheel (3) and the system shaft (4).

charging system (1) after claim 6 , characterized in that the further sealing element (25) is designed in the form of a labyrinth seal.

Charging system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an expansion section (40) is arranged between the compression section (13) and the engine housing (14), wherein a system wheel section (41) of the system wheel (3) designed in the form of an expansion wheel is accommodated in the expansion section (40).

charging system (1) after claim 8 , characterized in that the housing wall (23) is designed to separate the compression section (13) and the expansion section (40), wherein it has an additional sealing element (42) opposite the system wheel (3).

charging system (1) after claim 9 , characterized in that the additional sealing element (42) is designed in the form of a labyrinth seal.

Charging system (1) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the system wheel (3) and the system wheel section (41) are formed in one piece.

Charging system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an outer diameter (A) of the receiving element (7) is constant over its extension along a longitudinal axis (11) of the charging system (1).

Charging system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first bearing (21) serves for axial and radial bearing and the second bearing (22) is a radial bearing.

Charging system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the charging system (1) has a flow cross-section changing device and/or an adjustable guide geometry.