[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE3345956A1 - Brennstoffzellen-energiesystem mit oxidationsmittel- und brennstoffgas-umschaltung - Google Patents

Brennstoffzellen-energiesystem mit oxidationsmittel- und brennstoffgas-umschaltung

Info

Publication number
DE3345956A1
DE3345956A1 DE19833345956 DE3345956A DE3345956A1 DE 3345956 A1 DE3345956 A1 DE 3345956A1 DE 19833345956 DE19833345956 DE 19833345956 DE 3345956 A DE3345956 A DE 3345956A DE 3345956 A1 DE3345956 A1 DE 3345956A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
fuel
cell stack
hydrogen
stack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833345956
Other languages
English (en)
Inventor
Paul John Swammscott Mass. Chludzinski
Philip Peabody Mass. Dantowitz
James Frederick Hamilton Mass. Mcelroy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RTX Corp
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE3345956A1 publication Critical patent/DE3345956A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/34—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

9174-52EE-00454
GENERAL ELECTRIC COMPANY
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellen-Energiesystem für Fahrzeuge und mehr im besonderen eine Wasserstoff/ Luft-Brennstoffzelle, die während Spitzenleistungsintervallen auf Wasserstoff /Sauerstoff'umgeschaltet wird.
Brennstoffzellenstapel haben kürzlich sehr große Aufmerksamkeit als Energiequellen für elektrisch getriebene Fahrzeuge auf sich gezogen. Eines der schwierigsten Probleme/ beim Entwurf eines Brennstoffzellenstapels für eine Fahrzeug-Energieanlage ist der Ausgleich zwischen Größe, Komplexizität und Kosten, wie sie durch den Betriebsmodus des Fahrzeugs beeinflußt werden. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus sollte der Brennstoffzellenstapel für normale Leistungsanforderungen entworfen und bemessen werden. Spitzenleistungsanforderungen während des Anfahrens und Beschleunigens jedoch können während kurzer Zeiten ein Mehrfaches der normalen Leistungsanforderung ausmachen. Es ist daher erforderlich, die Spitzenleistung ohne Vergrößern der Zeil- oder Stapelgröße und ohne Fahrzeugbatterie zur Verfügung zu stellen.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß diese im Konflikt miteinander stehenden Anforderungen erfüllt werden können, wenn man einen Brennstoffzellenstapel schafft, der mit Wasserstoff und Luft betrieben wird, um die normalen geringen Leistungsanforderungen des Fahrzeugs zu erfüllen. Ein Elektrolyse-Untersystem benutzt einen Teil d.e-r—'Leistung des Brennstoffzellenstapels während des Betriebes außerhalb der Spitzenanforderung, um Wasser zu elektrolysieren und Sauerstoff und Wasserstoff zu lagern. Während Zeiten, wie Beschleunigung und Anfahren, wenn eine Spitzenleistung erforderlich ist, wird der Brennstoffzellenstapel auf die Verwendung von reinem Wasserstoff und reiner. Sauerstoff umgeschaltet, wozu man den gelagerten Sauerstoff und Wasserstoff benutzt, den der Elektrolysator erzeugt hat. Auf diese Weise ist die Größe des Brennstoffzellenstapels in Übereinstimmung mit der Anforderung
für den normalen Betrieb bei relativ geringer Leistung und die Größe des Brennstoffzellenstapels ist doch in der Lage, während kurzer Intervalle eine Spitzenleistung zu liefern, die das Mehrfache des Leistungsniveaus während des Normalbetriebes ausmacht.
Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoffzellen-Energiesystem mit Umschaltung von Oxidationsmittel- und Brennstoff-Zuführung während Spitzenleistungsbetriebes zu schaffen. Das Brennstoffzellen-Energiesystem soll ein Elektrolysesystem einschließen, das von den Brennstoffzellen betrieben wird, um reinen Sauerstoff als Oxidationsmittel und reinen Wasserstoff als Brennstoff für Spitzenleistungsanforderungen zu erzeugen.
Weitere Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Brennstoffzellen-Energiesystem nach Anspruch 1 gelöst.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm des Brennstoffzellen-Energiesystems mit dem Wasserelektrolyse-Subsystem und
Figur 2 ein schematisches Blockdiagramm des Elektrolyse- und Gaslagerungs-Systems.
Figur 1 zeigt ein Block- und Fließdiagramm für eine auf Methanol und Luft arbeitende Brennstoffzellenbaugruppe, die eine rasch startende Anordnung für den Reaktor zum katalytischen Cracken von Methanol und ein Wasserelektrolysesystem einschließt, das mit der Brennstoffzelle assoziiert ist, um Sauerstoff und Wasserstoff für Spitzenleistungsbetrieb zu schaffen. Das in Figur 1 veranschaulichte Brennstoffzellensystem auf der Grundlage von Methanol und Luft umfaßt im
wesentlichen 5 Komponenten:
Und zwar einen katalytischen Crackreaktor 1 zum Umwandeln eines reformierbaren organischen Brennstoffes, wie Methanol, zur Erzeugung von Wasserstoff als Brennstoff für einen Brennstoffzellenstapel 2. Eine CO-Uinwandlungsreaktoreinheit 3, in der Wasserstoff und Kohlenmonoxid vom Methanol-Crackreaktor einer Wasserumlagerungsreaktxon unterworfen werden, um das Kohlenmonoxid in Kohlendioxid umzuwandeln, wobei zusätzlicher Wasserstoff entsteht. Das vom CO-Umlagerungsreaktor 3 abgegebene Reaktionsgernisch wird dann als Brennstoffgas dem Brennstoffzellenstapel 2 zugeführt. Abfallwärme der Brennstoffzelle und der Umlagerungsreaktion wird in Dampf umgewandelt, der in einem Methanolverdampfer und in einer Leistungsgeneratoreinheit 4 benutzt wird, nutzbare Arbeit in einem mechanischen Kompressor/Ausdehner zu schaffen, der auf der Grundlage der Reaktionsluft für die Brennstoffzelle arbeitet. Indem man auf diese Weise die Abfallwärme des Brennstoffzellenstapels durch Sieden von Wasser innerhalb der Zellkühlkammer benutzt und man den dabei entstehenden Dampf zum Verdampfen von Methanol einsetzt, sowie den Dampf von der exothermen Reaktion des CO-Umlagerungsreaktors, um brauchbare Arbeit in der mechanischen Kompressor/Ausdehner-Einheit zu schaffen, wird der Wirkungsgrad der Leistungsquelle für Fahrzeuge insgesamt beträchtlich erhöht.
Ein Elektrolysator-Subsystem 5 ist mit dem Brennstoffzellenstapel 2 assoziiert. Ein Teil der von dem Brennstoffzellenstapel abgegebenen Leistung wird während Normallast dazu benutzt, Wasser zu elektrolysieren und Sauerstoff und Wasserstoff zu produzieren, die in geeigneten Druckgefäßen gelagert werden. Zum Anfahren und Beschleunigen wird anstelle von Luft reiner Sauerstoff den Zellkathoden und reiner Wasserstoff den Anoden zugeführt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, schwere Fahrzeugbatterien zu benutzen und gestattet es, dem Brennstoffzellenstapel eine Größe zu geben, die für die geringeren Leistungsanforderungen während des Normalbetriebes geeignet ist. Erreichen Sauerstoff- oder Wasserstoffdruck einen vorbestimmten Wert, z.B. etwa 42 bar, dann wird der Elektrolysestrom unterbrochen. Während des Beschleunigens des Fahrzeuges oder seines
Anfahrens werden mit den Lagergefäßen gekoppelte Auslaßventile geöffnet und gestatten das Strömen von reinem Wasserstoff durch das Ventil 38 und von reinem Sauerstoff durch das Ventil 39 zu den Brennstoffzellenanoden- bzw.-kathodenkammern. Der Einsatz von reinem Sauerstoff anstelle von Luft und reinem Wasserstoff anstelle des reformieren Brennstoffes erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit der Zeile und ihre abgegebene Leistung.
Als nächstes wird der Reaktor zum katalytischen Cracken von Methanol mit raschem Start näher erläutert: Ein reformierbarer Kohlenwasserstoff-Brennstoff, wie flüssiges Methanol, wird über eine Einlaßleitung 10 einem Startventil 11 zugeführt, das während des normalen Betriebes das flüssige Methanol einem Methanol-Verdampfer 12 zuführt. Während des Startens lenkt das Ventil 11 das Methanol durch das Brennstoffsteuerventil 13 zu einem Vorerhitzer 14 und einem Brenner 15 zum Methanol-Crackreaktor. Das flüssige Methanol wird mit über die Leitung 16 eingeleiteter Verbrennungsluft kombiniert und in den Vorerhitzer 14 eingeleitet. Die Methanol/Luftmischung wird bei einem stöchiometrischen oder vorzugsweise bei einem '.int f-i -Btöchioiiiotrischon Verhältnis gehalten, um zu verhindern, daß während des Startens überschüssiger Sauerstoff durch den katalytischen Crack-Reaktor strömt, da Sauerstoff die katalytischen Pellets schädigt. Indem man ein unter-stöchiometrisches Verhältnis hinsichtlich des Sauerstoffes aufrecht erhält, kann überschüssiges, nicht verbranntes Methanol dazu benutzt werden, durch das Katalysatorbett zu strömen und Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu erzeugen, die während des Anfahrens dem CO-Umwandlungsreaktor zugeführt werden. Da die Mischung mager ist und einen Sauerstoffgehalt hat, der geringer ist, als für das stöchiometrische Verhältnis erforderlich, ist es notwendig, die Luft/Brennstoff-Mischung vorzuerhitzen. Diese Mischung wird durch den Brenner geleitet, indem sie unter Erzeugung heißer Verbrennungsgase verbrannt wird. Die heißen Verbrennungsgase bringen das Crack-Katalysatorbett auf eine Temperatur, bei der die Crackreaktion beginnt (etwa bei 3000C) , indem man die Verbrennungsgase durch eine Flammenkammer innerhalb des Methanol-Crack-
BAD ORIGINAL
reaktors 17 leitet. Während des Anfahrens wird das heiße Verbrennungsgas mittels des Crack-Kontrollventils 18 durch das Crack- Katalysatorbett zurückgeleitet. Auf diese Weise erhitzt das Verbrennungsgas den Crack-Katalysator sowohl direkt als auch indirekt.
In dem katalytischen Crackreaktor 17 werden Kohlenmonoxid und Wasserstoff nach der folgenden Gleichung erzeugt:
CH3OH (g,)-—) 2H2 + CO
und die entstehenden Gase werden dann durch eine Heizkammer 19 geleitet. Das erhitzte Reformat wird durch einen Anodenauslaßtrockner 20 geschickt, der zwei Kammern umfaßt, die durch eine Wasserdampf transportierende Membran getrennt sind. Das erhitzte Reformat wird in eine Kammer eingeleitet und das feuchte, aus den Anodenkammern des Brennstoffzellenstapels stammende Auslaßwasserstoffgas wird durch die andere Kammer des Trockners geleitet. Wasserdampf vom Anodenauslaßgas wird durch die Membran zum auf höherer Temperatur befindlichen Reformatstrom transportiert und dadurch der Auslaßwasserstoff getrocknet, und das Reformat partiell angefeuchtet. Der getrocknete Wasserstoff verläßt die Kammer und strömt zum Vorerhitzerventil 13, das so geschaltet ist, daß es den überschüssigen Wasserstoff von der Brenn stoffzelle zum Vorerhitzer und Brenner leitet, nachdem der Methanol-Crackreaktor die Betriebstemperatur erreicht hat.
Der partiell angefeuchtete Reformatgasstrom strömt dann vom Trockner 20 in eine Kammer eines Anfeuchters 21, der die gleiche Konstruktion hat, wie der Trockner 20. Das heißt, er besteht aus zwei Kammern, die durch eine Membran getrennt sind, die Wasser von eineir, Strom zum anderen transportieren kann. Das teilweise angefeuchtete Reformat in der einen Kammer absorbiert Wasser, das von der anderen Kammer, in die Dampf von der Brennstoffzell-Kühlkammer und der Methanolverdampferkammer 12 geleitet ist, durch die Membran transportiert wird. Das angefeuchtete Reformat wird in einen CO-Umwandlungsreaktor-Vorerhitzer 23 und danach in den CO-Unwandlungsreaktor 24 eingeführt, in derr: die Mischung aus
Kohlenmonoxid und Wasser eine exotherme "Wasserumlagerung" ausführt, durch die Kohlenmonoxid in Kohlendioxid umgewandelt wird und zusätzlicher Wasserstoff entsteht. Umlagerungsreaktionen dieser Art sind bekannt und werden daher hier nicht im einzelnen beschrieben.
Die Temperatur des aus dem Umlagerungsreaktor austretenden Wasserstoffes und Kohlendioxids ist mit etwa 2000C recht hoch, da die dort stattgefundene "Wasserumlagerung" exotherm verläuft. Die Gase werden durch eine Flammenkammer zurück in den Vorerhitzer geleitet, um das frisch eintretende angefeuchtete Reformat zu erhitzen. Wasserstoff und Kohlendioxid passieren dann den Anodenanfeuchter 25, der die gleiche Bauart hat, wie der Anfeuchter 21 und in dem das Wasserstoff-Brenngas mittels Dampf vom Verdampfer 12 angefeuchtet wird, der durch die eine der durch die Membran getrennten Kammern geleitet wird. Das aus dem Anoden-Brennstoffgas-Anfeuchter austretende Gas wird dann durch einen Gaskonditionierer in die Anodenkammern des Brennstoffzellenstapels 2 geleitet.
Der Brennstoff tritt in die Anodenkammer der Brennstoffzelle ein, die von der Kathodenkammer durch eine Ionen transportierende Membran getrennt ist, auf deren gegenüberliegenden Seiten Elektroden angebracht sind, um elektrische Energie zu erzeugen. Brennstoffzellen mit Membran sind bekannt und z.B. in den US-PS 31 34 697, 32 97 484, 33 92 058 und 34 32 355 beschrieben. In dem Maße, indem Wasserstoff in der Anodenkammer verbraucht wird, kondensiert sich Wasserdampf aus dem Gasstrom auf der Membran/Elektrcde-Baueinheit und gelangt mittels Protonen von der Brennstoffseite durch die Membran zur Luftseite, wo er als flüssiges Wasser erscheint. Nach dem Verlassen der Anodenkammer tritt der Brennstof fabgasstrom durch den Anodenabgastrockner 20 und gelangt von dort zum Brennstoffsteuerventil 13. Während des Normalbetriebes wird der Abgas-Wasserstoff mit einer stöchiometrischen oder geringeren Menge Luft vermischt, im Vorerhitzer 14 erhitzt und verbrannt, um die heißen Verbrennungsgase zu liefern, die die Crackrcaktion unterstützen. Nach dem Strömen durch den Crackreaktor verlaß das Verbrennungsgas im Normalbetrieb durch das Ventil 18
das System.
Im folgenden wird der Reaktionsluft-Prozessor beschrieben:
Reaktionsluft wird durch eine Einlaßleitung 26 dem Kompressorteil eines Kompressor/Ausdehners 27 zugeführt, der Teil eines Kompressors 28 mit einem freien Kolben ist und dem Dampf vom Verdampfer 12 und Überschußdampf vom CO/Wasser-Umwandlungsreaktor 24 über die Leitung 29 zugeführt wird.
Die Reaktionsluft für die Kathodenkammern der Brennstoffzellen wird im Kompressorabschnitt komprimiert. Ein Teil der Kompressionswärme wird in einem Reaktionskühler 30 durch Wärmeaustausch mit der Auslaßluft der Kathoden der Brennstoffzellen aus der Reaktionsluft entfernt. Dann feuchtet man die Reaktionsluft durch Absorbieren von Wasser aus der Ablaßluft im Ablaßluft-Economizer 31 an, indem das Wasser durch eine Membran transportiert wird. Dieser Wasseraustauscher 31 ist ebenfalls eine Doppelkammeranordnung mit einer Wasser transportierenden Membran, die die Trennung in die beiden Kammern vornimmt, wobei die feuchte Ablaßluft durch die eine Kammer und die heiße komprimierte Reaktionsluft durch die andere Kammer geleitet wird. Der Wasserdampf wird durch die Membran von der Ablaßluft zur Reaktionsluft transportiert und feuchtet die letztere an, die dann durch die Leitung 32 und das Ventil 39 zu den Kathoden des Brennstoffzellenstapels geleitet wird. Es ist nicht erforderlich, die zugeführte Luft völlig zu sättigen, da kondensiertes Wasser der Brennstoffseite, das durch die Zellmembranen transportiert wird, und an der Kathode der Brennstoffzelle erzeugtes Reaktionsprodukt-Wasser ausreichend Wasser ergibt, um den Luftstrom daran zu sättigen und ein Austrocknen der Membran zu verhindern. Die Luft reagiert in den Luftkammern und wird an Wasserdampf gesättigt und kann sogar flüssiges Produktwasser mitreißen. Diese Auslaßluft wird dann durch die Leitung 33 zu einem Flüssigkeits/ Danpf-Separator 34 geleitet, iryÖem das flüssige Wasser von der Auslaßluft abgeschieden wird. Diese Auslaßluft vervollständigt der. Pfad zum Auslaßluft/Wasser-Economizer 31 und zum Kühler 30
- y-so.
und gelangt danach zum Ausdehner 35 der Kompressor/Ausdehnerkombination 27.
Das Kühlsystem und die Abfallwärmeumwandlung für die Brennstoffzellenstapel arbeiten folgendermaßen: Flüssiges Wasser tritt in die Zelle ein und passiert den bipolaren Stromkollektor zwischen benachbarten Zellen des Zellstapels. Kühlwasser tritt mit einer relativ hohen Temperatur ein, jedoch unterhalb des Siedepunktes. Beim Passieren der Kühlpassagen in den bipolaren Stromkollektoren zwischen den Zellen verdampft die Abfallwärme der Brennstoffzellen das Kühlwasser. Der aus den Brennstoffzellen austretende Dampf wird über die Leitung 36 dem Methanol-Verdampfer 12 zugeführt, wo er während des Normalbetriebes die zum Verdampfen des Methanols erforderliche Wärme liefert. Ein Teil des Dampfes tritt durch die Leitung 37 aus dem Verdampfer 12 aus und gelangt zu den Befeuchtern 25 und 21 der Brennstoffgaskonditionierung und des CO-Umwandlungsreaktors. Der verbleibende Dampf vom Anfeuchter 20, der durch die exotherme Reaktion im CO-ümlagerungsreaktor 24 erzeugt wird, wird dem Kompressor mit freiem Kolben und dem Kompressor/Ausdehner im Abschnitt 4 des Systems zugeführt, um die Reaktionsluft zum komprimieren.
Im folgenden wird der Elektrolysator beschrieben: Dieserist in Figur 2 zusammen mit der Gaslagerungseinheit gezeigt, die mit dem Brennstoffzellenstapel 2 in Verbindung steht. Der Elektrolysator umfaßt mehrere bipolare Zellen 40. Jede der Zellen umfaßt eine Anoden- und eine Kathodenkammer, die durch eine Ionenaustauschermembran getrennt sind, an deren gegenüberliegenden Seiten katalytische Elektroden befestigt sind. Nicht gezeigte bipolare Stromkollektoren sind zwischen der Anoden- und Kathodenelektrode benachbarter Zellen des eine Vielzahl von Zellen umfassende Elektrolysestapels angeordnet. Die Endplatten des Stapels sind über Anschlüsse 41 mit einem Teil des Brennstoffzellenstapels verbunden. Die Anschlüsse sind über nicht dargestellte Relaiskontakte verbunden, so daß die Energiezufuhr während eines Spitzenleistungsbetriebes und wenn
der gelagerte Sauerstoff einen vorbestimmten Druck erreicht, vom Elektrolysestapel abgeschaltet werden kann.
Wasser wird in die Anodenkammern der Elektrolysezellen vom Flüssigkeits/Dampfseparator 34 der Figur 1 mittels der Pumpe 42 und durch ein Kontrollventil 43 eingeleitet. Wasserstoff und Sauerstoff von der Elektrolysezelle werden zu Flüssigkeits/Dampfseparatoren 44 und 4 5 geleitet. Überschußwasser der Anodenkammer und mittels Protonen durch die Membran befördertes Wasser werden von den Gasen abgetrennt und die Gase in ihre jeweiligen Drucklagergefäße 4 6 bzw. 47 eingeleitet. Jeder der Separatoren enthält einen Schwebeschalter 48, der Pumpen 4 9 und 50 sowie Abzugsventile 51 und 52 betätigt, um die Pumpe 42 abzuschalten und Wasser von den Separatoren 44 und 45 zum Elektrolysator zu überführen, wenn das Wassernivea;u in den Separatoren zu hoch ist. In dem Sauerstoff- und Wasserstoff-Drucklagergefäß sind Druckmeßwertwandler 53 angeordnet. Erreicht der Druck in einem der Gefäße ein vorbestimmtes Niveau, wie 42 bar, dann betätigt das Signal der Meßwertwandler einen nicht gezeigten Relaisschalter, der die Zufuhr von Elektrolystrom zum Anschluß 41 unterbricht.
Um die Leistungsanforderungen während des Beschleunigens oder Anfahrens zu erfüllen, wird das Oxidationsmittel-Umschaltventil 39 der Figur 1 betätigt, um statt Luft reinen Sauerstoff vom Druckgefäß 47 den Kathoden und reinen Wasserstoff durch das Ventil 38 den Anoden zuzuführen. Das Umschalten der Ventile und 39 kann in verschiedener Weise erfolgen. Es kann entweder elektromechanisch direkt durch das Beschleunigungspedal des Fahrzeuges erfolgen oder als Reaktion auf eine Zunahme des aus dem Brennstoffzellenstapel entnommenen Stromes bei der Spitzenleistungsanforderung. Da nun Sauerstoff und Wasserstoff aus den Druckgefäßen verbraucht werden, fällt der Druck darin und das Signal der Druckmeßwertumwandler inaktiviert das Schaltrelais, so daß nun wieder Elektrolysestrom zum Anschluß 41 gelangt, wenn die Spitzenleistungsanforderung an dem Brennstoffzellenstapel aufgehört hat. Es wird dann weiter Wasser elektrolysiert, um den Sauerstoff und Wasserstoff, der in den Druckgefäßen gelagert ist, bis zu dem gewünschten Druckniveau aufzubauen.
Die Befeuchter oder Wasserdampf-Transportgeräte sind Doppelkammergeräte, bei denen die Kammern durch polymere Membranen getrennt sind, die Wasser- oder Flüssigkeitsdampf von einer Kammer zur anderen übertragen können und dabei das Anfeuchten des einen Gasstromes durch den anderen gestatten, obwohl die Gesamtdrucke der Ströme unterschiedlich sein können. Die Anwendung von Wasser- und Dampftransportmembranen zwischen den Kammern, um den Wasseraustausch zu erleichtern, ist sehr effektiv, da es den üblichen Weg vermeidet, der das Kühlen des einen Stromes, das Kondensieren des Wassers, das Abtennen des flüssigen Wassers, das Hinzugeben des flüssigen Wassers zum anderen Strom und das nachfolgende Erhitzen, um das Wasser wieder zu verdampfen, einschloß .
Die genaue Konstruktion und die Arbeitsweise eines solchen Wasserdampf-Austausch- und Befeuchtungsgerätes ist im einzelnen in einer am 13. 12. 1983 eingereichten Patentanmeldung beschrieben und beansprucht, in der die Priorität der US Patentanmeldung, Serial-Number 453 248 vom 27. Dezember 1982 in Anspruch genommen ist. Auf diese Anmeldung wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein Brennstoffzellen-Energiesystem geschaffen worden ist, das, obwohl es der Größe nach für die geringeren Leistungsanforderungen im Normalbetrieb gebaut ist, doch Spitzenleistungsanforderungen erfüllen kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit gewissen bevorzugten Ausführungsformen und gewissen bevorzugten Prozessen zum Erzielen des Ergebnisses beschrieben worden ist, soll sie doch in keinem Falle auf diese Ausführungsformen oder verfahrensmäßigen Schrittfolgen beschränkt sein.
- Leerseite -

Claims (4)

Patentansprüche / Brennstoffzellen-Energiesystem mit Oxidationsmittel- und Brennstoffgas-ümschaltung für Spitzenleistungsbetrieb mit: a) einem Brennstoffzellenstapel, b) einer Einrichtung zum Zuführen von Brennstoffgas zu dem Stapel, die eine Einrichtung zum Umwandeln eines Kohlenwasserstoffes unter Erzeugung von Wasserstoff-Brennstoff einschließt, c) einer Einrichtung zum Liefern von Luft als Oxidationsmittelgas für den Brennstoffzellenstapel, d) einer Einrichtung zum Zuführen von reinem Sauerstoff als Oxidationsmittel und reinem Wasserstoff als Brennstoff zu dem Brennstoffzellenstapel, wenn die Leistungsanforderung an diesen Stapel eine vorbestimmte Last übersteigt, die einschließt:
1. einen Elektrolysestapel zum Elektrolysieren von Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff,
_ ο
2. eine Einrichtung zum Liefern von Elektrolysestrom zu dem Elektrolysestapel von einem Teil des Brennstoffzellenstapels, wenn die Leistungsanforderung an diesen Stapel unter einem vorbestimmten Niveau liegt,
3. eine Einrichtung, um Sauerstoff und Wasserstoff von dem Elektrolysator zu lagern und
4. eine Einrichtung zum Unterbrechen der Strömung von Luft und Brennstoffgas zu dem Brennstoffzellenstapel und zum Zuführen reinen Sauerstoffs und reinen Wasserstoffs von der Lagereinrichtung zu zumindest einem Teil des Brennstoffzellenstapels, wenn die Leistungsanforderung an den Brennstoffzellenstapel das genannte vorbestimmte Niveau übersteigt.
2. Brennstoffzellen-Leistungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zum Unterbrechen des Elektrolysestromes vom Brennstoffzellenstapel einschließt, wenn die Leistungsanforderung an den Brennstoffzellenstapel das vorbestimmte Niveau übersteigt.
3. Brennstoffzellen-Leistungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zum Beenden des Elektrolysestromes vom Brennstoffzellenstapel einschließt, wenn der Druck des gelagerten Sauerstoffes einen vorbestimmten Wert erreicht.
DE19833345956 1982-12-27 1983-12-20 Brennstoffzellen-energiesystem mit oxidationsmittel- und brennstoffgas-umschaltung Withdrawn DE3345956A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/453,249 US4657829A (en) 1982-12-27 1982-12-27 Fuel cell power supply with oxidant and fuel gas switching

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3345956A1 true DE3345956A1 (de) 1984-06-28

Family

ID=23799781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833345956 Withdrawn DE3345956A1 (de) 1982-12-27 1983-12-20 Brennstoffzellen-energiesystem mit oxidationsmittel- und brennstoffgas-umschaltung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4657829A (de)
JP (1) JPS59139578A (de)
CA (1) CA1214512A (de)
DE (1) DE3345956A1 (de)
GB (1) GB2133207B (de)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0406831A1 (de) * 1989-07-05 1991-01-09 De Nora Permelec S.P.A. Regenerierbare Brennstoffzelle hoher Energiedichte für Spitzenleistung
DE3537526A1 (de) * 1984-03-05 1992-01-23 Vickers Shipbuilding & Eng Stromerzeugungsanlage
DE4329323A1 (de) * 1992-09-08 1994-03-10 Toshiba Kawasaki Kk Brennstoffzellenstromerzeugungssystem
DE19533097A1 (de) * 1995-09-07 1997-03-13 Siemens Ag Brennstoffzellensystem
DE19646354C1 (de) * 1996-11-09 1998-06-18 Forschungszentrum Juelich Gmbh Brennstoffzelle mit Sauerstoffzufuhr in den Brennstoff
DE19731642C1 (de) * 1997-07-23 1999-02-18 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Brennstoffzellenfahrzeug
DE10015657A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-18 Xcellsis Gmbh Reformierungsvorrichtung
US6509112B1 (en) 1996-06-26 2003-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Direct methanol fuel cell (DMFC)
DE10148854A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Kraft-Wärme-Anlage und Verfahren zur Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie
DE102004026227A1 (de) * 2004-05-28 2007-02-01 Airbus Deutschland Gmbh Elektrochemischer Raktor für Luftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben des elektrochemischen Reaktors
WO2007028622A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-15 Airbus Deutschland Gmbh Fuel cell system for the supply of drinking water and oxygen
EP1600374A3 (de) * 2004-05-28 2007-09-05 Airbus Deutschland GmbH Elektrochemischer Reaktor für Luftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben des elektrochemischen Reaktors
DE102020119097A1 (de) 2020-07-21 2022-01-27 Audi Aktiengesellschaft System und Verfahren zum reversiblen Betreiben eines Brennstoffzellensystems in einem Fahrzeug

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539267A (en) * 1984-12-06 1985-09-03 United Technologies Corporation Process for generating steam in a fuel cell powerplant
JPS61188863A (ja) * 1985-02-15 1986-08-22 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電設備の反応ガス供給装置
JPH0665053B2 (ja) * 1985-04-22 1994-08-22 株式会社日立製作所 燃料電池システム
US4766044A (en) * 1986-11-03 1988-08-23 International Fuel Cells Corporation Fuel cell recycling system
JP2745776B2 (ja) * 1990-05-10 1998-04-28 富士電機株式会社 燃料電池発電システム
US5277994A (en) * 1992-07-15 1994-01-11 Rockwell International Corporation Variable pressure passive regenerative fuel cell system
US5407756A (en) * 1992-07-15 1995-04-18 Rockwell International Corporation Anode assembly for a variable pressure passive regenerative fuel cell system
US5306577A (en) * 1992-07-15 1994-04-26 Rockwell International Corporation Regenerative fuel cell system
US5346778A (en) * 1992-08-13 1994-09-13 Energy Partners, Inc. Electrochemical load management system for transportation applications
US5409784A (en) * 1993-07-09 1995-04-25 Massachusetts Institute Of Technology Plasmatron-fuel cell system for generating electricity
US5360679A (en) * 1993-08-20 1994-11-01 Ballard Power Systems Inc. Hydrocarbon fueled solid polymer fuel cell electric power generation system
GB9403592D0 (en) * 1994-02-22 1994-04-13 Univ Cranfield Power management
US5510202A (en) * 1994-02-24 1996-04-23 Rockwell International Corporation Quasi-passive variable pressure regenerative fuel cell system
US5506066A (en) * 1994-03-14 1996-04-09 Rockwell International Corporation Ultra-passive variable pressure regenerative fuel cell system
US5534363A (en) * 1994-03-22 1996-07-09 Rockwell International Corporation Hollow artery anode wick for passive variable pressure regenerative fuel cells
JPH08106914A (ja) * 1994-09-30 1996-04-23 Aisin Aw Co Ltd 燃料電池発電装置
JP3915139B2 (ja) * 1996-05-30 2007-05-16 トヨタ自動車株式会社 燃料電池発電装置
US5928806A (en) * 1997-05-07 1999-07-27 Olah; George A. Recycling of carbon dioxide into methyl alcohol and related oxygenates for hydrocarbons
GB9720353D0 (en) 1997-09-25 1997-11-26 Johnson Matthey Plc Hydrogen purification
DE19822691A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
FR2788631B1 (fr) * 1999-01-19 2001-03-23 Renault Pile a combustible
FR2791659B1 (fr) * 1999-04-02 2002-06-07 Air Liquide Procede et installation de generation d'oxygene de grande purete
US6280865B1 (en) * 1999-09-24 2001-08-28 Plug Power Inc. Fuel cell system with hydrogen purification subsystem
JP4892770B2 (ja) * 1999-12-28 2012-03-07 ダイキン工業株式会社 燃料電池用加湿装置
DE10008823B4 (de) * 2000-02-25 2006-08-17 Nucellsys Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems
DE10028329C2 (de) * 2000-06-05 2003-06-26 Atecs Mannesmann Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Ein-/Abschalten eines Brennstoffzellensystems
US6589033B1 (en) 2000-09-29 2003-07-08 Phoenix Analysis And Design Technologies, Inc. Unitary sliding vane compressor-expander and electrical generation system
US6516905B1 (en) 2001-08-24 2003-02-11 Ballard Power Systems Ag Vehicle with a fuel cell system and method for operating the same
US20030047146A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Daniel Michael J. Plasmatron-internal combustion engine system having an independent electrical power source
US6833206B2 (en) 2001-09-28 2004-12-21 Daimlerchrysler Ag Auxiliary power supply for a vehicle with a combustion engine and method for operating same
US20030077491A1 (en) * 2001-10-24 2003-04-24 Lillis Mark A. Weight sensing system, method for use thereof, and electrochemical system for use therewith
US7014930B2 (en) * 2002-01-25 2006-03-21 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to generate multiple reformate gases
US6959542B2 (en) * 2002-01-25 2005-11-01 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to regenerate a DPNR device
US7021048B2 (en) * 2002-01-25 2006-04-04 Arvin Technologies, Inc. Combination emission abatement assembly and method of operating the same
US6976353B2 (en) * 2002-01-25 2005-12-20 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device
US6787258B2 (en) * 2002-03-05 2004-09-07 Vladimir Prerad Hydrogen based energy storage apparatus and method
US6651597B2 (en) * 2002-04-23 2003-11-25 Arvin Technologies, Inc. Plasmatron having an air jacket and method for operating the same
WO2003091551A1 (en) * 2002-04-24 2003-11-06 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for regenerating a particulate filter of an exhaust system of an internal combustion engine
EP1396558A1 (de) * 2002-05-10 2004-03-10 Proton Energy Systems, Inc. Hochdruck-Elektrolysesystem mit Anoden-Kathoden-Speisung
US20040020188A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for generating pressurized air by use of reformate gas from a fuel reformer
US20040020447A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 William Taylor Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of an engine vacuum
US20040020191A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of a turbocharger
WO2004015511A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling the oxygen-to-carbon ratio of a fuel reformer
US20040050345A1 (en) * 2002-09-17 2004-03-18 Bauer Shawn D. Fuel reformer control system and method
US6758035B2 (en) * 2002-09-18 2004-07-06 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for purging SOX from a NOX trap
US20040052693A1 (en) * 2002-09-18 2004-03-18 Crane Samuel N. Apparatus and method for removing NOx from the exhaust gas of an internal combustion engine
US6702991B1 (en) 2002-11-12 2004-03-09 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing power consumption of a plasma fuel reformer
US6715452B1 (en) 2002-11-13 2004-04-06 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for shutting down a fuel reformer
US6903259B2 (en) * 2002-12-06 2005-06-07 Arvin Technologies, Inc. Thermoelectric device for use with fuel reformer and associated method
US20040126641A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 Pearson Martin T. Regenerative fuel cell electric power plant and operating method
US20040139730A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 William Taylor Method and apparatus for directing exhaust gas and reductant fluid in an emission abatement system
US6843054B2 (en) * 2003-01-16 2005-01-18 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for removing NOx and soot from engine exhaust gas
US20040144030A1 (en) * 2003-01-23 2004-07-29 Smaling Rudolf M. Torch ignited partial oxidation fuel reformer and method of operating the same
US6851398B2 (en) * 2003-02-13 2005-02-08 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a fuel reformer by use of existing vehicle control signals
US20040188154A1 (en) * 2003-02-25 2004-09-30 Carlson Grant B. Addition of fuel cell system into motor vehicle
US7276306B2 (en) * 2003-03-12 2007-10-02 The Regents Of The University Of California System for the co-production of electricity and hydrogen
US20040216378A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Smaling Rudolf M Plasma fuel reformer having a shaped catalytic substrate positioned in the reaction chamber thereof and method for operating the same
US7285247B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-23 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer so as to purge soot therefrom
US7244281B2 (en) * 2003-10-24 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for trapping and purging soot from a fuel reformer
US20060243503A1 (en) * 2004-02-24 2006-11-02 Carlson Grant B Addition of fuel cell system into motor vehicle
US7273044B2 (en) * 2004-09-27 2007-09-25 Flessner Stephen M Hydrogen fuel system for an internal combustion engine
US7776280B2 (en) * 2005-05-10 2010-08-17 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for selective catalytic reduction of NOx
US20060283176A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method and apparatus for regenerating a NOx trap and a particulate trap
US7698887B2 (en) * 2005-06-17 2010-04-20 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for determining local emissions loading of emissions trap
US20070033929A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Apparatus with in situ fuel reformer and associated method
GB2431511B (en) * 2005-10-22 2011-08-31 Michael David Hancock Electricity generation by synthesis gas fuel cells
US20070095053A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for emissions trap regeneration
GB0524486D0 (en) * 2005-12-01 2006-01-11 Rolls Royce Fuel Cell Systems An electrolysis apparatus
US7659022B2 (en) * 2006-08-14 2010-02-09 Modine Manufacturing Company Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
EP1982364A4 (de) 2006-01-23 2010-07-07 Bloom Energy Corp Modulares brennstoffzellensystem
US20070196704A1 (en) * 2006-01-23 2007-08-23 Bloom Energy Corporation Intergrated solid oxide fuel cell and fuel processor
US8241801B2 (en) 2006-08-14 2012-08-14 Modine Manufacturing Company Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
US8920997B2 (en) 2007-07-26 2014-12-30 Bloom Energy Corporation Hybrid fuel heat exchanger—pre-reformer in SOFC systems
US8852820B2 (en) 2007-08-15 2014-10-07 Bloom Energy Corporation Fuel cell stack module shell with integrated heat exchanger
CN101306302B (zh) * 2008-01-31 2011-08-31 上海交通大学 分离和净化含氢工业废气方法
WO2009105191A2 (en) 2008-02-19 2009-08-27 Bloom Energy Corporation Fuel cell system containing anode tail gas oxidizer and hybrid heat exchanger/reformer
US8968958B2 (en) * 2008-07-08 2015-03-03 Bloom Energy Corporation Voltage lead jumper connected fuel cell columns
US8531057B1 (en) * 2008-10-22 2013-09-10 Lockheed Martin Corporation Faraday electrical energy sink for a power bus
US8802308B2 (en) * 2009-03-26 2014-08-12 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with interruption control
US8440362B2 (en) 2010-09-24 2013-05-14 Bloom Energy Corporation Fuel cell mechanical components
US8968943B2 (en) 2011-01-06 2015-03-03 Bloom Energy Corporation SOFC hot box components
EP2790257A4 (de) * 2011-12-05 2015-08-26 Konica Minolta Inc Brennstoffzellensystem
JP5786875B2 (ja) 2013-02-05 2015-09-30 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
US9755263B2 (en) 2013-03-15 2017-09-05 Bloom Energy Corporation Fuel cell mechanical components
WO2015061274A1 (en) 2013-10-23 2015-04-30 Bloom Energy Corporation Pre-reformer for selective reformation of higher hydrocarbons
JP6566425B2 (ja) 2014-02-12 2019-08-28 ブルーム エネルギー コーポレイション 統合電気化学的インピーダンス分光法（「ｅｉｓ」）に配慮して複数の燃料電池および電力エレクトロニクスが負荷に並列に給電する燃料電池システムのための構造および方法
US10651496B2 (en) 2015-03-06 2020-05-12 Bloom Energy Corporation Modular pad for a fuel cell system
CN108011119B (zh) * 2017-12-18 2020-12-01 陕西省石油化工研究设计院 含氢废气耦合燃料电池清洁发电资源化利用的方法及系统
US11398634B2 (en) 2018-03-27 2022-07-26 Bloom Energy Corporation Solid oxide fuel cell system and method of operating the same using peak shaving gas
CN108515872A (zh) * 2018-05-04 2018-09-11 佛山琴笙科技有限公司 一种新能源车充电配送车
EP4331030A1 (de) * 2021-04-30 2024-03-06 Ph Matter Sauerstoffgespeistes brennstoffzellensystem und verfahren zu seiner verwendung
US12055289B2 (en) * 2021-10-29 2024-08-06 Proof Energy Inc. Catalytic heating systems comprising dual-mode liquid fuel vaporizers and methods of operating thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3180813A (en) * 1961-05-31 1965-04-27 Consolidation Coal Co Electrolytic process for producing hydrogen from hydrocarbonaceous gases
US4084038A (en) * 1974-12-19 1978-04-11 Scragg Robert L Electrical power generation and storage system

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3537526A1 (de) * 1984-03-05 1992-01-23 Vickers Shipbuilding & Eng Stromerzeugungsanlage
DE3537527A1 (de) * 1984-03-05 1992-06-04 Vickers Shipbuilding & Eng Stromerzeugungsanlage
EP0406831A1 (de) * 1989-07-05 1991-01-09 De Nora Permelec S.P.A. Regenerierbare Brennstoffzelle hoher Energiedichte für Spitzenleistung
DE4329323A1 (de) * 1992-09-08 1994-03-10 Toshiba Kawasaki Kk Brennstoffzellenstromerzeugungssystem
US5434015A (en) * 1992-09-08 1995-07-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell power generation system
US5482790A (en) * 1992-09-08 1996-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell power generation system
DE19533097A1 (de) * 1995-09-07 1997-03-13 Siemens Ag Brennstoffzellensystem
US6509112B1 (en) 1996-06-26 2003-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Direct methanol fuel cell (DMFC)
DE19646354C1 (de) * 1996-11-09 1998-06-18 Forschungszentrum Juelich Gmbh Brennstoffzelle mit Sauerstoffzufuhr in den Brennstoff
DE19731642C1 (de) * 1997-07-23 1999-02-18 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Brennstoffzellenfahrzeug
US6408966B1 (en) 1997-07-23 2002-06-25 Xcellsis Gmbh Fuel cell vehicle
DE10015657A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-18 Xcellsis Gmbh Reformierungsvorrichtung
DE10148854A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Kraft-Wärme-Anlage und Verfahren zur Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie
DE10148854B4 (de) * 2001-10-04 2009-02-26 Robert Bosch Gmbh Kraft-Wärme-Anlage und Verfahren zur Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie
DE102004026227A1 (de) * 2004-05-28 2007-02-01 Airbus Deutschland Gmbh Elektrochemischer Raktor für Luftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben des elektrochemischen Reaktors
EP1600374A3 (de) * 2004-05-28 2007-09-05 Airbus Deutschland GmbH Elektrochemischer Reaktor für Luftfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben des elektrochemischen Reaktors
WO2007028622A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-15 Airbus Deutschland Gmbh Fuel cell system for the supply of drinking water and oxygen
JP2009508295A (ja) * 2005-09-08 2009-02-26 エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー 飲料水および酸素を供給する燃料電池システム
DE102020119097A1 (de) 2020-07-21 2022-01-27 Audi Aktiengesellschaft System und Verfahren zum reversiblen Betreiben eines Brennstoffzellensystems in einem Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CA1214512A (en) 1986-11-25
GB2133207B (en) 1986-08-06
GB2133207A (en) 1984-07-18
GB8325521D0 (en) 1983-10-26
US4657829A (en) 1987-04-14
JPS59139578A (ja) 1984-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3345956A1 (de) Brennstoffzellen-energiesystem mit oxidationsmittel- und brennstoffgas-umschaltung
DE69123042T2 (de) System zur Erzeugung von Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen mit geschmolzenen Karbonaten
DE19857398B4 (de) Brennstoffzellensystem, insbesondere für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge
DE19701560C2 (de) Brennstoffzellensystem
AU668488B2 (en) Hydrocarbon fueled solid polymer fuel cell electric power generation system
DE19608738C1 (de) Verfahren zur Nutzung der in den Abgasen einer Niedertemperatur-Brennstoffzelle enthaltenen Enthalpie und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE19807876C2 (de) Brennstoffzellensystem
EP2153485B1 (de) Mit flüssiggas betriebenes brennstoffzellensystem
DE3345958A1 (de) Rasch startendes methanolreaktorsystem
DE19642939A1 (de) Kraft- bzw. Leistungszyklus mit indirekt befeuerter Gasturbine und zwei Brennstoffzellen
EP0850494A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage und brennstoffzellenanlage zum durchführen des verfahrens
WO2009059571A1 (de) Hochtemperaturbrennstoffzellensystem mit teilweisem kreislauf des anodenabgases und ausschleusung von gaskomponenten
EP1032066B1 (de) Brennstoffzellensystem
DE2008489A1 (de) Brennstoffzellen System zum Umsatz von Kohlenwasserstoffen
EP0316626A1 (de) Elektrochemische Zelle
EP4008035B1 (de) Befeuchter, brennstoffzellenvorrichtung mit befeuchter sowie kraftfahrzeug
WO2004079846A2 (de) Brennstoffzellensystem mit wenigstens einer brennstoffzelle und einem gaserzeugungssystem
DE69116350T2 (de) Energiegewinnungsverfahren mit Anwendung von Karbonatschmelzbrennstoffzellen
EP1509963B1 (de) Niedertemperatur-brennstoffzellensystem sowie verfahren zum betreiben eines solchen
DE19636068C1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Wasserstoff- und/oder Synthesegasgewinnung
DE2129134B2 (de) Brennstoffzellenaggregat
DE102020114746B4 (de) Verfahren zum Abstellen einer Brennstoffzellenvorrichtung sowie Brennstoffzellenvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102023102796A1 (de) Brennstoffzellenstapel und Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102022214315A1 (de) Elektrolysevorrichtung
DE102020114311A1 (de) Befeuchter, Brennstoffzellenvorrichtung sowie Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: UNITED TECHNOLOGIES CORP. (EINE GES.N.D.GESETZEN D

8141 Disposal/no request for examination