DE102012219061A1 - System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston - Google Patents

System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston Download PDF

Info

Publication number
DE102012219061A1
DE102012219061A1 DE201210219061 DE102012219061A DE102012219061A1 DE 102012219061 A1 DE102012219061 A1 DE 102012219061A1 DE 201210219061 DE201210219061 DE 201210219061 DE 102012219061 A DE102012219061 A DE 102012219061A DE 102012219061 A1 DE102012219061 A1 DE 102012219061A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
fuel cell
anode
cell system
hydrogen
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.)
Pending
Application number
DE201210219061
Other languages
German (de)
Inventor
Wadim Napolskich
Frank Meier
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201210219061 priority Critical patent/DE102012219061A1/en
Publication of DE102012219061A1 publication Critical patent/DE102012219061A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/103—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the sensing element placed between the inlet and outlet
    • G05D16/106—Sleeve-like sensing elements; Sensing elements surrounded by the flow path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/028—Controlling a pressure difference
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • H01M8/04164—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by condensers, gas-liquid separators or filters
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04328—Temperature; Ambient temperature of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04343—Temperature; Ambient temperature of anode exhausts
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04388—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04402—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode exhausts
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

The system has a pressure reducer (4) that is provided for lowering the pressure of a hydrogen pressure tank (1) to an input pressure. The pressure of hydrogen pressure tank is controlled to an anode pressure by using a pressure regulating valve (6). A spring chamber of pressure reducer is pressure-loaded and spring-loaded by using the prevailing pressure of a valve piston, such that the spring chamber is pressurized with the anode pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem mit einem Wasserstoffdrucktank, aus dem Wasserstoff zur Versorgung zumindest einer Anode des Brennstoffzellensystems entnehmbar ist, wobei der Wasserstofftankdruck mittels eines Druckminderers auf einen Eingangsdruck abgesenkt und mittels eines Druckregelventils auf den Anodendruck geregelt wird, wobei der Druckminderer einen Federraum mit einem federbelasteten und mittels des im Federraum herrschenden Drucks druckbelasteten Ventilkoben aufweist.The invention relates to a fuel cell system with a hydrogen pressure tank from which hydrogen can be removed to supply at least one anode of the fuel cell system, the hydrogen tank pressure is lowered by means of a pressure reducer to an input pressure and regulated by a pressure control valve to the anode pressure, wherein the pressure reducer a spring chamber with a spring-loaded and having by means of the pressure prevailing in the spring chamber pressure-loaded Ventilkoben.

Stand der TechnikState of the art

Die bekannten Systeme zur Wasserstoffversorgung von Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEM-Brennstoffzellen) für die mobile Anwendung in Kraftfahrzeugen weisen einen Wasserstoffdrucktank auf, in dem Wasserstoff mit einem Nenndruck von bis zu 700 bar gespeichert ist. Damit die Brennstoffzelle elektrische Leistung zur Verfügung stellen kann, wird der Anode der Brennstoffzelle Wasserstoff aus dem Tank zugeführt. Die Einstellung der der Anode der Brennstoffzelle zudosierten Wasserstoffmenge erfolgt dabei indirekt durch Einregelung des Zulaufdrucks zur Anode entsprechend dem Anodendruck mit Hilfe eine Druckregelventils. The known systems for hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEM fuel cells) for mobile use in motor vehicles have a hydrogen pressure tank in which hydrogen is stored at a nominal pressure of up to 700 bar. In order for the fuel cell to provide electrical power, hydrogen is supplied from the tank to the anode of the fuel cell. The setting of the anode of the fuel cell metered amount of hydrogen is carried out indirectly by adjusting the inlet pressure to the anode according to the anode pressure by means of a pressure control valve.

Der Zulaufdruck zur Anode wird dabei in der Regel der Last der Brennstoffzelle nachgeführt, d.h., der Solldruck im Anodenzulauf steigt mit zunehmender Brennstoffzellenleistung an. Das Druckregelventil kann nicht direkt mit dem Tankdruck beaufschlagt werden, so dass ein vorgeschalteter mechanischer Druckminderer erforderlich ist, der den dem Tank entnommenen Wasserstoff auf ein Druckniveau von beispielsweise 10 bar entspannt. Der Druckminderer weist einen Federraum mit einem federbelasteten und mittels des im Federraum herrschenden Drucks druckbelasteten Ventilkolben auf.The feed pressure to the anode is usually tracked to the load of the fuel cell, that is, the target pressure in the anode feed increases with increasing fuel cell power. The pressure control valve can not be charged directly with the tank pressure, so that an upstream mechanical pressure reducer is required, which relaxes the hydrogen withdrawn from the tank to a pressure level of, for example, 10 bar. The pressure reducer has a spring chamber with a spring-loaded and by means of the pressure prevailing in the spring chamber pressure-loaded valve piston.

In Folge der Wasserstoffentnahme aus dem Wasserstoffdrucktank sinkt das Druckniveau im Tank. Daneben bewirken abnehmendes Tankdruckniveau sowie steigender Wasserstoffdurchfluss eine Abnahme des Mitteldruckniveaus zwischen mechanischem Druckminderer und dem Regelventil für den Anodendruck. Ein sinkendes Mitteldruckniveau reduziert jedoch den mit Hilfe des Anodendruckregelventils maximal zudosierbaren Wasserstoffmengenstrom, da der maximale Strömungsquerschnitt des Druckregelventils durch seinen maximalen Hub begrenzt ist.As a result of the removal of hydrogen from the hydrogen pressure tank, the pressure level in the tank drops. In addition, decreasing tank pressure level as well as increasing hydrogen flow cause a decrease in the mean pressure level between the mechanical pressure reducer and the control valve for the anode pressure. However, a decreasing mean-pressure level reduces the maximum amount of hydrogen flow which can be metered in with the aid of the anode pressure regulating valve, since the maximum flow cross-section of the pressure-regulating valve is limited by its maximum stroke.

Tankdruckregler sind dabei so aufgebaut, dass ein steigendes Mitteldruckniveau schließend wirkt auf den Ventilkolben und entsprechend ein fallendes Mitteldruckniveau öffnend auf den Ventilkolben wirkt. Federkraft sowie der in dem Federraum herrschende Druck wirken öffnend. Bei den bekannten Brennstoffzellensystemen steht der Federraum des Druckminderers unter Atmosphärendruck.Tank pressure regulators are constructed so that an increasing medium pressure level acts closing on the valve piston and correspondingly a falling medium pressure level acts on the valve piston. Spring force and the pressure prevailing in the spring chamber have an opening. In the known fuel cell systems, the spring chamber of the pressure reducer is under atmospheric pressure.

Aus der US 7,341,074 B2 ist es bekannt, den Kathodendruck durch eine Gasleitung zur Federkammer des Tankdruckminderers rückzukoppeln, um den Wasserstoffdruck an der Anode einer Brennstoffzelle zu regulieren.From the US 7,341,074 B2 It is known to feed back the cathode pressure through a gas line to the spring chamber of the tank pressure reducer to regulate the hydrogen pressure at the anode of a fuel cell.

Aus der US 2006/0260692 A1 ist es bekannt, den Kathodendruck durch eine Gasleitung zur Federkammer des Tankdruckminderers rückzukoppeln, um den Wasserstoffdruck an der Anode der Brennstoffzelle zu regulieren.From the US 2006/0260692 A1 It is known to feed back the cathode pressure through a gas line to the spring chamber of the tank pressure reducer to regulate the hydrogen pressure at the anode of the fuel cell.

Aus der US 3,956,016 A ist eine Brennstoffzelle bekannt, bei der die Wasserstoff- und Sauerstoffzuleitung zu der Brennstoffzelle durch ein Doppelventil mit gemeinsamer Federkammer geregelt wird. Um die Gasdrücke an der Kathode und der Anode gleichzeitig zu regulieren, werden diese über Gasleitungen zur Federkammer des Doppelventils rückgekoppelt.From the US 3,956,016 A For example, a fuel cell is known in which the hydrogen and oxygen supply to the fuel cell is controlled by a common spring double valve. In order to regulate the gas pressures at the cathode and the anode simultaneously, they are fed back via gas lines to the spring chamber of the double valve.

Aus der US 2008/0038608 A1 ist es bekannt, den Kathodendruck durch eine Gasleitung zur Federkammer des Tankdruckminderers rückzukoppeln, um den Wasserstoffdruck an der Anode der Brennstoffzelle zu regulieren.From the US 2008/0038608 A1 It is known to feed back the cathode pressure through a gas line to the spring chamber of the tank pressure reducer to regulate the hydrogen pressure at the anode of the fuel cell.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Brennstoffzellensystem derart weiterzubilden, dass eine Kompensation des Absinkens des Mitteldruckniveaus mit fallendem Tankdruck und insbesondere bei steigendem Wasserstoffdurchfluss ermöglicht wird, um eine Steigerung des mindestens erreichbaren Wasserstoffzuflusses zur Brennstoffzelle bei unveränderter Auslegung der Komponenten Druckminderer und Druckregelventil zu gestatten, um damit eine Erhöhung des Brennstoffzellenstroms und der Brennstoffzellenleistung zu erreichen.The object of the invention is to develop a fuel cell system in such a way that a compensation of the drop in the medium pressure level with decreasing tank pressure and in particular with increasing hydrogen flow is made possible to increase the at least achievable hydrogen flow to the fuel cell with an unchanged design of the components pressure reducer and pressure control valve, so as to achieve an increase in fuel cell power and fuel cell performance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Brennstoffzellensystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a fuel cell system according to claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Bei dem Brennstoffzellensystem mit einem Wasserstoffdrucktank, aus dem Wasserstoff zur Versorgung zumindest einer Anode des Brennstoffzellensystems entnehmbar ist, wobei der Wasserstofftankdruck mittels eines Druckminderers auf einen Eingangsdruck abgesenkt und mittels eines Druckregelventils auf den Anodendruck geregelt wird, wobei der Druckminderer einen Federraum mit einem federbelasteten und mittels des im Federraum herrschenden Drucks druckbelasteten Ventilkolben aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Federraum des Druckminderers mit dem Anodendruck beaufschlagt ist.In the fuel cell system with a hydrogen pressure tank from which hydrogen for supplying at least one anode of the fuel cell system can be removed, wherein the hydrogen tank pressure is lowered by means of a pressure reducer to an input pressure and regulated by a pressure control valve to the anode pressure, the pressure reducer a spring chamber with a spring-loaded and by in the spring room Having prevailing pressure pressure-loaded valve piston, the invention provides that the spring chamber of the pressure reducer is acted upon by the anode pressure.

Hierzu kann der Federraum des Druckminderers strömungstechnisch mit dem Anodenzulauf verbunden sein, so dass im Federraum des Druckminderers der Anodendruck herrscht. Erfindungsgemäß ist somit der Anodendruck rückgekoppelt zum Federraum des mechanischen Druckminderers. Der Wasserstofftankdruck kann dabei bis zu 700 bar betragen. Dieser wird mittels des Druckminderers auf einen Eingangsdruck von beispielsweise 10 bar abgesenkt. Dem Druckminderer nachgeschaltet ist ein Druckregelventil zur Regelung des Wasserstoffdrucks auf den Anodendruck. For this purpose, the spring chamber of the pressure reducer may be fluidly connected to the anode feed, so that in the spring chamber of the pressure reducer, the anode pressure prevails. According to the invention, the anode pressure is thus fed back to the spring chamber of the mechanical pressure reducer. The hydrogen tank pressure can be up to 700 bar. This is lowered by means of the pressure reducer to an inlet pressure of for example 10 bar. Downstream of the pressure reducer is a pressure regulating valve for regulating the hydrogen pressure to the anode pressure.

Der Kern der Erfindung ist damit ein stabilisiertes Mitteldruckniveau des Wasserstoffsystems eines Brennstoffzellensystems, mit dessen Hilfe eine Leistungssteigerung des Brennstoffzellensystems ohne Neuauslegung der Druckregelbauteile im Anodenzulauf ermöglicht wird. Durch das stabilisierte Mitteldruckniveau, welches dadurch erreicht wird, dass in dem Federraum des Druckminderers der Anodendruck herrscht, wird eine Kompensation des Absinkens des Mitteldruckniveaus bei fallendem Tankdruck und insbesondere bei steigendem Wasserstoffdurchfluss erreicht. Gleichzeitig gestattet die Erfindung eine Steigerung des mindestens erreichbaren Wasserstoffzuflusses zur Anode der Brennstoffzelle bei unveränderter Auslegung des Druckminderers und des Druckregelventils. Damit einhergehend wird eine Erhöhung des Brennstoffzellenstroms bzw. der Brennstoffzellenleistung bei unveränderter Auslegung des Wasserstoffversorgungssystems des Brennstoffzellensystems erreicht.The core of the invention is thus a stabilized medium pressure level of the hydrogen system of a fuel cell system, with the aid of which an increase in performance of the fuel cell system is made possible without redesigning the pressure control components in the anode feed. Due to the stabilized mean-pressure level, which is achieved by the fact that there is anodic pressure in the spring chamber of the pressure reducer, a compensation of the drop in the medium-pressure level is achieved with decreasing tank pressure and in particular with increasing hydrogen flow. At the same time, the invention allows an increase of the at least achievable hydrogen flow to the anode of the fuel cell with unchanged design of the pressure reducer and the pressure control valve. Along with this, an increase in the fuel cell current or the fuel cell power is achieved with an unchanged design of the hydrogen supply system of the fuel cell system.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist zwischen dem Druckregelventil und der Anode ein Abzweig angeordnet, der in den Federraum des Druckminderers mündet. Der Federraum des Druckminderers ist damit mit dem Anodenzulauf über eine Rückkopplung strömungstechnisch verbunden, so dass im Federraum des Druckminderers der Anodendruck herrscht. Da zum einen die Federkraft und zum anderen der aufgrund des im Federraum herrschenden Drucks auf den Ventilkolben ausgeübte Druck ventilöffnend wirkt, wird durch die Rückkopplung des Anodendrucks auf den Federraum des Druckminderers das Mitteldruckniveau erhöht und der Wasserstoffzufluss zur Anode gesteigert.According to one aspect of the invention, a branch is arranged between the pressure regulating valve and the anode, which opens into the spring chamber of the pressure reducer. The spring chamber of the pressure reducer is thus fluidically connected to the anode feed via a feedback, so that in the spring chamber of the pressure reducer, the anode pressure prevails. Since, on the one hand, the spring force and, on the other hand, the pressure exerted on the valve piston due to the pressure prevailing in the spring chamber acts to open the valve, the medium pressure level is increased by the feedback of the anode pressure to the spring chamber of the pressure reducer and the hydrogen flow to the anode is increased.

Das Brennstoffzellensystem kann eine in den Anodenzulauf mündende Wasserstoffrezirkulation aufweisen. Diese Wasserstoffrezirkulation kann einen Abzweig aufweisen, der in den Federraum des Druckminderers mündet. Durch diesen in den Federraum des Druckminderers mündenden Abzweig der Wasserstoffrezirkulation wird es ebenfalls erreicht, dass in dem Federraum des Druckminderers der Anodendruck, d.h. der im Anodenzulauf herrschende Druck herrscht.The fuel cell system may have an opening into the anode feed hydrogen circulation. This hydrogen circulation may have a branch which opens into the spring chamber of the pressure reducer. By this opening into the spring chamber of the pressure reducer branch of the hydrogen circulation, it is also achieved that in the spring chamber of the pressure reducer, the anode pressure, i. the pressure prevailing in the Anodenzulauf prevails.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Anodenzulaufdruck dem Federraum des Druckminderers zugeschaltet werden. Hierzu kann dem Federraum des Druckminderers ein Schaltventil vorgeschaltet sein. Ein solches Schaltventil kann in der Abzweigleitung vom Anodeneintritt oder in einem Abzweig einer Rezirkulationsleitung einer Wasserstoffrezirkulation angeordnet sein. Hierdurch kann abhängig vom Betriebszustand der Brennstoffzelle der Anodendruck auf den Federraum des Druckminderers durch Betätigung des Schaltventils aufgeschaltet werden, um den Mitteldruck anzuheben und den Wasserstoffmassenstrom zu erhöhen.According to another aspect of the invention, the Anodenzulaufdruck can be switched to the spring chamber of the pressure reducer. For this purpose, the spring chamber of the pressure reducer may be connected upstream of a switching valve. Such a switching valve can be arranged in the branch line from the anode inlet or in a branch of a recirculation line of a hydrogen circulation. As a result, depending on the operating state of the fuel cell, the anode pressure can be switched to the spring chamber of the pressure reducer by actuation of the switching valve in order to increase the medium pressure and to increase the hydrogen mass flow.

Eine Wasserstoffrezirkulation kann dabei ein der Anode nachgeschaltetes Rezirkulationsgebläse und/oder eine Strahlpumpe aufweisen. Die Druckseite des Rezirkulationsgebläses oder einer Strahlpumpe mündet in den Anodenzulauf. Mittels eines solches Rezirkulationsgebläses oder einer solchen Strahlpumpe wird der aus dem Anodenaustritt austretende Wasserstoff rezirkuliert und dem Anodenzulauf wieder zugeführt, um unnötige Verluste zu vermeiden. Ferner kann der Anode ein Kondensatabscheider nachgeschaltet sein, insbesondere kann dem Kondensatabscheider ein Ablassventil zum Ablassen des Reaktionsproduktes Wasser aus der Brennstoffzelle nachgeschaltet sein.A circulation of hydrogen can have a recirculation blower downstream of the anode and / or a jet pump. The pressure side of the recirculation blower or a jet pump discharges into the anode feed. By means of such a recirculation blower or such a jet pump, the hydrogen leaving the anode outlet is recirculated and returned to the anode feed to avoid unnecessary losses. Furthermore, the anode may be followed by a condensate separator, in particular the condensate separator may be followed by a drain valve for discharging the reaction product water from the fuel cell.

Nach einem weiteren Aspekt weist das Brennstoffzellensystem Sensoren zur Messung der Temperatur im Anodenzulauf und/oder des Eingangsdrucks und/oder des Anodendrucks auf. Mit dem Eingangsdruck ist dabei derjenige Druck im Nachgang zu dem mechanischen Druckminderer gemeint, mittels dessen das Druckniveau des Wasserstofftanks entspannt wird. Mit dem Anodendruck ist dabei der herrschende Druck im Anodenzulauf hinter dem Druckregelventil gemeint.According to a further aspect, the fuel cell system has sensors for measuring the temperature in the anode inlet and / or the inlet pressure and / or the anode pressure. By the input pressure is meant that pressure subsequent to the mechanical pressure reducer, by means of which the pressure level of the hydrogen tank is expanded. With the anode pressure while the prevailing pressure in the anode feed is meant behind the pressure control valve.

Ferner kann das Brennstoffzellensystem Sensoren zur Messung der Temperatur und/oder des Drucks im Anodenausgang aufweisen. Vorzugsweise weist das Brennstoffzellensystem Sensoren zur Messung der Temperatur und/oder des Drucks im Wasserstoffdrucktank auf. Durch eine derartige Sensorik ist eine umfassende Überwachung des Brennstoffzellensystems sowie einer korrekten Arbeitsweise der einzelnen Komponenten möglich.Furthermore, the fuel cell system can have sensors for measuring the temperature and / or the pressure in the anode outlet. The fuel cell system preferably has sensors for measuring the temperature and / or the pressure in the hydrogen pressure tank. By such a sensor comprehensive monitoring of the fuel cell system and a correct operation of the individual components is possible.

Dem Druckminderer ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Absperrventil vorgeschaltet. Mittels dieses Absperrventils ist die Außerbetriebsetzung der Brennstoffzelle möglich sowie die Abkoppelung der verschiedenen Komponenten von dem Wasserstofftank, in dem ein sehr hoher Druck herrschen kann.The pressure reducer is preceded by a shut-off valve according to another aspect of the invention. By means of this shut-off valve, the decommissioning of the fuel cell is possible and the decoupling of the various components of the Hydrogen tank in which a very high pressure can prevail.

Wie erläutert erzeugt eine Erhöhung des Drucks im Federraum des Tankdruckminderers bei gleichem Wasserstoffdurchfluss ein höheres Mitteldruckniveau. Dies ist innerhalb des Wasserstoffsystems eines Brennstoffzellensystems insbesondere dann möglich, wenn der Anodenzulaufdruck der Leistung der Brennstoffzelle nachgeführt wird. Nach einem Aspekt der Erfindung kann der Federraum des Druckminderers über eine Gasleitung mit dem Austrittsdruck des Anodendruckregelventils verbunden sein. Ein höherer eingeregelter Solldruck im Anodenzulauf bewirkt hier eine Erhöhung des Drucks im Federraum des Tankdruckminderers und damit die gewünschte Erhöhung des Mitteldrucks im Zulauf des Anodendruckregelventils. Durch den sich einstellenden höheren Druck sind höhere Wasserstoffdurchflüsse für höhere Brennstoffzellenleistungen möglich.As explained, increasing the pressure in the spring chamber of the tank pressure reducer produces a higher mean pressure level with the same hydrogen flow. This is possible, in particular, within the hydrogen system of a fuel cell system when the anode sub-atmospheric pressure tracks the power of the fuel cell. According to one aspect of the invention, the spring chamber of the pressure reducer may be connected via a gas line with the outlet pressure of the anode pressure control valve. A higher regulated target pressure in the anode feed causes an increase in the pressure in the spring chamber of the tank pressure reducer and thus the desired increase in the mean pressure in the inlet of the anode pressure control valve. Due to the resulting higher pressure higher hydrogen flows are possible for higher fuel cell performance.

Alternativ zu diesem Systemaufbau ist es ebenfalls möglich, die Erhöhung des Federraumdrucks mithilfe eines Ventils zuzuschalten. Dieses kann insbesondere in einer Rückführleitung eines Rezirkulationskreislaufes zur Rezirkulation des Wasserstoffes angeordnet sein. Neben Systemen mit aktiver Rezirkulation des Anodenabgases mithilfe eines Rezierkulationsgebläses sind Systemkonfigurationen mit passiver Rückführung mithilfe einer Strahlpumpe möglich. Auch in diesem Fall kann der Federraumdruck des Tankdruckminderers über eine Verbindungsleitung an den Anodeneintrittsdruck gekoppelt werden. Ferner kann die Ankopplung des Federraums des Druckminderers an das Druckniveau zwischen Anodendruckregelventil und Strahlpumpe erfolgen.As an alternative to this system design, it is also possible to switch on the increase of the spring chamber pressure by means of a valve. This can be arranged in particular in a return line of a recirculation circuit for recirculation of the hydrogen. In addition to systems with active recirculation of the anode exhaust gas using a recirculation fan, passive recirculation system configurations are possible using a jet pump. Also in this case, the spring chamber pressure of the tank pressure reducer can be coupled via a connecting line to the anode inlet pressure. Furthermore, the coupling of the spring chamber of the pressure reducer to the pressure level between the anode pressure control valve and the jet pump can take place.

Durch die Erhöhung des Drucks im Federraum des Druckminderers erfolgt eine Kompensation des erläuterten Verhaltes bei sinkendem Wasserstofftankdruck durch eine Stabilisierung des Mitteldruckniveaus, wodurch ein Mindestmassenstrom des Wasserstoffs zur Anode der Brennstoffzelle und damit eine Mindestleistung des Brennstoffzellensystems garantiert werden kann.By increasing the pressure in the spring chamber of the pressure reducer compensation of the described behavior takes place with decreasing hydrogen tank pressure by stabilizing the medium-pressure level, whereby a minimum mass flow of hydrogen to the anode of the fuel cell and thus a minimum performance of the fuel cell system can be guaranteed.

Durch die Erfindung wird eine Kompensation des Absinkens des Mitteldruckniveaus bei fallendem Wasserstofftankdruck und insbesondere bei steigendem Wasserstoffdurchfluss ermöglicht. Ferner wird eine Steigerung des mindestens darstellbaren Wasserstoffdurchflusses zur Anode der Brennstoffzelle bei unveränderter Auslegung der Komponenten Tankdruckminderer und Anodendruckregelventil erzielt und damit einhergehend eine Erhöhung des Brennstoffzellenstroms und der Brennstoffzellenleistung bei im übrigen unveränderter Auslegung des Brennstoffzellensystems.The invention makes it possible to compensate for the drop in the mean pressure level when the hydrogen tank pressure drops and in particular when the hydrogen flow rate increases. Furthermore, an increase in the at least representable hydrogen flow to the anode of the fuel cell is achieved with an unchanged design of the components tank pressure reducer and anode pressure control valve and, consequently, an increase of the fuel cell flow and the fuel cell performance in otherwise unchanged design of the fuel cell system.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the figures and will be explained below. Show it:

1 ein Schaltschema eines Brennstoffzellensystems; 1 a schematic diagram of a fuel cell system;

2 den schematischen Aufbau eines Druckminderers. 2 the schematic structure of a pressure reducer.

In 1 ist das Schaltschema einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems dargestellt. Der Wasserstoff ist in einem Wasserstoffdrucktank 1 mit einem Nenndruck von bis zu 700 bar gespeichert. Damit das Brennstoffzellensystem elektrische Leistung zur Verfügung stellen kann, wird der Anode 2 der Brennstoffzelle Wasserstoff aus dem Wasserstoffdrucktank 1 zugeführt. Zur Überwachung der Temperatur im Wasserstoffdrucktank 1 ist ein Temperatursensor 17 angeordnet.In 1 the circuit diagram of an embodiment of a fuel cell system according to the invention is shown. The hydrogen is in a hydrogen pressure tank 1 stored at a nominal pressure of up to 700 bar. For the fuel cell system to provide electrical power, the anode becomes 2 the fuel cell hydrogen from the hydrogen pressure tank 1 fed. For monitoring the temperature in the hydrogen pressure tank 1 is a temperature sensor 17 arranged.

Am Ausgang des Wasserstoffdrucktanks ist ein Absperrventil 3 angeordnet. Zur Außerbetriebsetzung des gesamten Brennstoffzellsystems wird das Absperrventil 3 geschlossen.At the outlet of the hydrogen pressure tank is a shut-off valve 3 arranged. To shut down the entire fuel cell system is the shut-off valve 3 closed.

Dem Absperrventil 3 ist nachgeschaltet ein mechanischer Druckminderer 4. Mittels dieses Druckminderers 4 erfolgt eine Entspannung des aus dem Wasserstoffdrucktank 1 entnommenen Wasserstoffs bis auf einen Eingangsdruck von ca. 10 bar. Mittels eines Drucksensors 5 wird der Eingangsdruck hinter dem Druckminderer 4 gemessen und überwacht.The shut-off valve 3 downstream is a mechanical pressure reducer 4 , By means of this pressure reducer 4 there is a relaxation of the hydrogen pressure tank 1 withdrawn hydrogen up to an inlet pressure of about 10 bar. By means of a pressure sensor 5 the inlet pressure is behind the pressure reducer 4 measured and monitored.

Nachgeschaltet ist ein Druckregelventil 6, mittels dessen der Wasserstoffdruck im Anodenzulauf 7 eingeregelt wird. Hierzu ist das Druckregelventil 6 über einen Drucksensor 8 rückgekoppelt, um den korrekten Anodendruck im Anodenzulauf 7 zur Anode 2 einzuregeln. Ferner erfolgt mittels eines Temperatursensors 9 eine Messung und Überwachung der Temperatur im Anodenzulauf 7.Downstream is a pressure control valve 6 , by means of which the hydrogen pressure in the anode feed 7 is adjusted. For this purpose, the pressure control valve 6 via a pressure sensor 8th fed back to the correct anode pressure in the anode feed 7 to the anode 2 regulate. Furthermore, by means of a temperature sensor 9 a measurement and monitoring of the temperature in the anode feed 7 ,

Vom Anodenzulauf 7 erfolgt eine Rückkopplung zum Federraum des Druckminderers 4 über den Abzweig 10, der in den Federraum des Druckminderers 4 mündet. Durch den Abzweig 10 und die Rückkopplung herrscht dementsprechend in dem Federraum des Druckminderers der selbe Druck wie im Anodenzulauf 7. Hierdurch wird der Druck im Federraum des Druckminderers 4 gegenüber dem bei Systemen nach dem Stand Technik hier anliegenden Atmosphärendruck erhöht, so dass insgesamt der Wasserstoffmassenstrom durch eine Erhöhung des Mitteldruckniveaus gesteigert werden kann. Hierdurch wird der der Anode 2 zugeführte Wasserstoffmassenstrom gesteigert und damit die elektrische Leistung des Brennstoffzellensystems gesteigert.From the anode feed 7 there is a feedback to the spring chamber of the pressure reducer 4 over the branch 10 placed in the spring chamber of the pressure reducer 4 empties. Through the branch 10 and the feedback accordingly prevails in the spring chamber of the pressure reducer, the same pressure as in the anode feed 7 , As a result, the pressure in the spring chamber of the pressure reducer 4 compared with the present in prior art systems applied here atmospheric pressure, so that the total hydrogen mass flow can be increased by increasing the medium pressure level. This will be the anode 2 supplied hydrogen mass flow increased and thus increased the electrical power of the fuel cell system.

Am Austritt der Anode 2 erfolgt eine Drucküberwachung mittels eines Drucksensors 11. Ferner ist dem Anodenaustritt 12 ein Kondensator 13 mit einem Ablassventil 14 nachgeschaltet. Mittels des Kondensators 13 wird das Reaktionsprodukt Wasser der Brennstoffzelle abgeschieden und über das Ablassventil 14 abgelassen. Über die Rezirkulationsleitung 15 wird mittels des Rezirkulationsgebläses 16 der in der Brennstoffzelle unverbrauchte Wasserstoff zum Anodenzulauf 7 zurückgefördert. At the exit of the anode 2 there is a pressure monitoring by means of a pressure sensor 11 , Furthermore, the anode outlet 12 a capacitor 13 with a drain valve 14 downstream. By means of the capacitor 13 the reaction product water is separated from the fuel cell and via the drain valve 14 drained. About the recirculation line 15 is by means of the recirculation fan 16 the hydrogen used in the fuel cell to the Anodenzulauf 7 conveyed back.

In 2 ist der schematische Aufbau des Druckminderers 4 dargestellt. In 2 is the schematic structure of the pressure reducer 4 shown.

In der Zulaufleitung 41 herrscht der Tankdruck des Wasserstofftanks 1. Oberhalb des beweglichen Ventilkolbens 42 befindet sich der Federraum 43. In dem Federraum 43 ist angeordnet eine Druckfeder 44. Die Druckfeder 44 und der in dem Federraum 43 herrschende Druck bewirken eine Öffnungskraft auf den beweglichen Ventilkolben in 2 senkrecht nach unten. Dabei ist der Druckminderer 4 so aufgebaut, dass ein steigendes Mitteldruckniveau in der Kammer 45 schließend auf den Ventilkolben 42 wirkt und dementsprechend ein fallendes Mitteldruckniveau in der Kammer 45 öffnend auf den Ventilkolben 42 wirkt. In the supply line 41 the tank pressure of the hydrogen tank prevails 1 , Above the movable valve piston 42 is the spring chamber 43 , In the spring chamber 43 is arranged a compression spring 44 , The compression spring 44 and in the spring chamber 43 prevailing pressure cause an opening force on the movable valve piston in 2 vertically down. Here is the pressure reducer 4 designed so that an increasing medium pressure level in the chamber 45 closing on the valve piston 42 acts and, accordingly, a falling medium pressure level in the chamber 45 opening on the valve piston 42 acts.

Die Federkraft der Druckfeder 44 sowie der im Federraum 43 herrschende Druck wirken wiederum öffnend auf den beweglichen Ventilkolben 42. In dem Federraum 43 des Druckminderers 4 herrscht der Anodendruck, da in den Federraum 43 des Druckminderers 4 die Abzweigleitung 10, welche vom Anodenzulauf abgeht, mündet, wie dies in 1 dargestellt ist. Damit herrscht im Federraum 43 des Druckminderers 4 der Anodendruck, welcher oberhalb des Atmosphärendrucks liegt, so dass sich ein insgesamt höheres Mitteldruckniveau in der Kammer 45 ergibt. Hieraus resultiert ein erhöhter Wasserstoffmassenstrom mit einer gesteigerten Leistung des Brennstoffzellensystems.The spring force of the compression spring 44 as well as in the spring room 43 The prevailing pressure in turn has an opening effect on the movable valve piston 42 , In the spring chamber 43 of the pressure reducer 4 the anode pressure prevails, as in the spring chamber 43 of the pressure reducer 4 the branch line 10 , which comes from the Anodenzulauf empties, as in 1 is shown. This prevails in the spring chamber 43 of the pressure reducer 4 the anode pressure, which is above the atmospheric pressure, so that an overall higher medium pressure level in the chamber 45 results. This results in an increased hydrogen mass flow with increased performance of the fuel cell system.

Der Federraum 43 des Druckminderers 4 ist somit mit dem Anodenzulauf 7 über die Rückkopplung mittels der Abzweigleitung 10 strömungstechnisch verbunden, so dass im Federraum 43 des Druckminderers 4 der Anodendruck herrscht. Da zum einen die Federkraft der Feder 44 und zum anderen der aufgrund des im Federraum 43 herrschenden Drucks auf den Ventilkolben 42 ausgeübte Druck ventilöffnend wirkt, wird durch die Rückkopplung des Anodendrucks auf den Federraum 43 des Druckminderers 42 das in der Kammer 45 herrschende Mitteldruckniveau erhöht und der Wasserstoffzufluss zur Anode 2 gesteigert.The spring chamber 43 of the pressure reducer 4 is thus with the anode feed 7 via the feedback by means of the branch line 10 fluidically connected, so that in the spring chamber 43 of the pressure reducer 4 the anode pressure prevails. On the one hand, the spring force of the spring 44 and second, because of the spring in the room 43 prevailing pressure on the valve piston 42 exerted pressure valve opening acts, is due to the feedback of the anode pressure on the spring chamber 43 of the pressure reducer 42 that in the chamber 45 Ruling medium pressure level increases and the hydrogen flow to the anode 2 increased.

Hierdurch wird eine Steigerung des Wasserstoffdurchflusses zur Anode 2 der Brennstoffzelle bei unveränderter Auslegung der Komponenten Druckminderer 4 und Anodendruckregelventil 6 erzielt und damit einhergehend eine Erhöhung des Brennstoffzellenstroms und der Brennstoffzellenleistung bei im übrigen unveränderter Auslegung des Brennstoffzellensystems. Damit wird ohne wesentliche Veränderung des Brennstoffzellensystems eine Leistungssteigerung erzielt.This will increase the hydrogen flow to the anode 2 the fuel cell with unchanged design of the components pressure reducer 4 and anode pressure control valve 6 achieved and, consequently, an increase in the fuel cell power and the fuel cell performance at the otherwise unchanged design of the fuel cell system. Thus, a performance increase is achieved without significant change in the fuel cell system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7341074 B2 [0006] US 7341074 B2 [0006]
  • US 2006/0260692 A1 [0007] US 2006/0260692 A1 [0007]
  • US 3956016 A [0008] US Pat. No. 3,959,016 A [0008]
  • US 20080038608 A1 [0009] US 20080038608 A1 [0009]

Claims (10)

Brennstoffzellensystem mit einem Wasserstoffdrucktank (1), aus dem Wasserstoff zur Versorgung zumindest einer Anode (2) des Brennstoffzellensystems entnehmbar ist, wobei der Wasserstofftankdruck mittels eines Druckminderers (4) auf einen Eingangsdruck abgesenkt und mittels eines Druckregelventils (6) auf den Anodendruck geregelt wird, wobei der Druckminderer (4) einen Federraum (43) mit einem federbelasteten und mittels des im Federraum (43) herrschenden Drucks druckbelasteten Ventilkolben (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Federraum (43) des Druckminderers (4) mit dem Anodendruck beaufschlagt ist. Fuel cell system with a hydrogen pressure tank ( 1 ), from the hydrogen for supplying at least one anode ( 2 ) of the fuel cell system is removable, wherein the hydrogen tank pressure by means of a pressure reducer ( 4 ) lowered to an inlet pressure and by means of a pressure regulating valve ( 6 ) is controlled to the anode pressure, wherein the pressure reducer ( 4 ) a spring chamber ( 43 ) with a spring-loaded and by means of the spring chamber ( 43 ) pressure prevailing pressure piston ( 42 ), characterized in that the spring space ( 43 ) of the pressure reducer ( 4 ) is applied to the anode pressure. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckregelventil (6) und der Anode (2) ein Abzweig (10) angeordnet ist, der in den Federraum (43) des Druckminderers (4) mündet.Fuel cell system according to claim 1, characterized in that between the pressure control valve ( 6 ) and the anode ( 2 ) a branch ( 10 ) arranged in the spring chamber ( 43 ) of the pressure reducer ( 4 ) opens. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem eine in den Anodenzulauf (7) mündende Wasserstoffrezirkulation (15) aufweist, insbesondere dass die Wasserstoffrezirkulation (15) einen Abzweig aufweist, der in den Federraum des Druckminderers mündet.Fuel cell system according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel cell system in the Anodenzulauf ( 7 ) recirculating hydrogen ( 15 ), in particular that the hydrogen circulation ( 15 ) has a branch which opens into the spring chamber of the pressure reducer. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Federraum (43) des Druckminderers (4) ein Schaltventil vorgeschaltet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the spring chamber ( 43 ) of the pressure reducer ( 4 ) a switching valve is connected upstream. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anode (2) ein Rezirkulationsgebläse (16) und/oder eine Strahlpumpe nachgeschaltet ist, dessen Druckseite in den Anodenzulauf (7) mündet.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the anode ( 2 ) a recirculation fan ( 16 ) and / or a jet pump is connected downstream whose pressure side into the anode feed ( 7 ) opens. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anode (2) ein Kondensatabscheider (13) nachgeschaltet ist, insbesondere dass dem Kondensatabscheider (13) ein Ablassventil (14) nachgeschaltet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the anode ( 2 ) a condensate separator ( 13 ), in particular that the condensate ( 13 ) a drain valve ( 14 ) is connected downstream. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem Sensoren (5, 8, 9) zur Messung der Temperatur im Anodenzulauf (7) und/oder des Eingangsdrucks und/oder des Anodendrucks aufweist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell system sensors ( 5 . 8th . 9 ) for measuring the temperature in the anode feed ( 7 ) and / or the inlet pressure and / or the anode pressure. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem Sensoren (11) zur Messung der Temperatur und/oder des Drucks im Anodenausgang (12) aufweist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell system sensors ( 11 ) for measuring the temperature and / or the pressure in the anode outlet ( 12 ) having. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem Sensoren (17) zur Messung der Temperatur und/oder des Drucks im Wasserstoffdrucktank (1) aufweist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel cell system sensors ( 17 ) for measuring the temperature and / or the pressure in the hydrogen pressure tank ( 1 ) having. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckminderer (4) ein Absperrventil (3) vorgeschaltet ist.Fuel cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure reducer ( 4 ) a shut-off valve ( 3 ) is connected upstream.
DE201210219061 2012-10-19 2012-10-19 System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston Pending DE102012219061A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210219061 DE102012219061A1 (en) 2012-10-19 2012-10-19 System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210219061 DE102012219061A1 (en) 2012-10-19 2012-10-19 System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012219061A1 true DE102012219061A1 (en) 2014-04-24

Family

ID=50436983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210219061 Pending DE102012219061A1 (en) 2012-10-19 2012-10-19 System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012219061A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200343A1 (en) 2018-01-11 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Component for contacting hydrogen
WO2022063491A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Method for operating a fuel cell system, and control device
DE102022200505A1 (en) 2022-01-18 2023-07-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Component for contacting hydrogen, use of such a component for producing a fuel cell system, a hydrogen high-pressure storage system, a hydrogen internal combustion engine system or a hydrogen distribution system, method for producing such a component
DE102022202190A1 (en) 2022-03-03 2023-09-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung fuel cell system
DE102022203330A1 (en) 2022-04-04 2023-10-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sensor device for contacting hydrogen, use of such a sensor device in a fuel cell system, in a hydrogen high-pressure storage system, in a hydrogen internal combustion engine system or in a hydrogen distribution system, method for producing such a sensor device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956016A (en) 1973-03-30 1976-05-11 Fuji Electric Company Ltd. Fuel cell
DE10200058A1 (en) * 2002-01-02 2003-07-17 Gen Motors Corp Delivery of gaseous fuel to a fuel cell using a simple mechanical regulator valve
WO2004046841A1 (en) * 2002-11-20 2004-06-03 Greenlight Power Technologies, Inc. Inspirated pressure control system
DE102005006357A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-24 Robert Bosch Gmbh Fuel cell system with a dosing unit
US20060260692A1 (en) 2005-05-19 2006-11-23 Rainer Pechtold Multi-stage pressure regulator
US20080038608A1 (en) 2004-03-17 2008-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel Cell System And Method For Controlling Same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956016A (en) 1973-03-30 1976-05-11 Fuji Electric Company Ltd. Fuel cell
DE10200058A1 (en) * 2002-01-02 2003-07-17 Gen Motors Corp Delivery of gaseous fuel to a fuel cell using a simple mechanical regulator valve
WO2004046841A1 (en) * 2002-11-20 2004-06-03 Greenlight Power Technologies, Inc. Inspirated pressure control system
US20080038608A1 (en) 2004-03-17 2008-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel Cell System And Method For Controlling Same
DE102005006357A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-24 Robert Bosch Gmbh Fuel cell system with a dosing unit
US20060260692A1 (en) 2005-05-19 2006-11-23 Rainer Pechtold Multi-stage pressure regulator
US7341074B2 (en) 2005-05-19 2008-03-11 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-stage pressure regulator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200343A1 (en) 2018-01-11 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Component for contacting hydrogen
WO2019137698A1 (en) 2018-01-11 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Component for contacting hydrogen
WO2022063491A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Method for operating a fuel cell system, and control device
DE102022200505A1 (en) 2022-01-18 2023-07-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Component for contacting hydrogen, use of such a component for producing a fuel cell system, a hydrogen high-pressure storage system, a hydrogen internal combustion engine system or a hydrogen distribution system, method for producing such a component
DE102022202190A1 (en) 2022-03-03 2023-09-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung fuel cell system
DE102022203330A1 (en) 2022-04-04 2023-10-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sensor device for contacting hydrogen, use of such a sensor device in a fuel cell system, in a hydrogen high-pressure storage system, in a hydrogen internal combustion engine system or in a hydrogen distribution system, method for producing such a sensor device
WO2023193980A1 (en) 2022-04-04 2023-10-12 Robert Bosch Gmbh Sensor device for contacting hydrogen, use of such a sensor device in a fuel cell system, in a hydrogen high-pressure storage system, in a hydrogen combustion engine system or in a hydrogen distribution system, methods for producing such a sensor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1702842B1 (en) Aircraft comprising a fuel cell
DE112004000811T5 (en) Operation control for a fuel cell system
DE102012219061A1 (en) System for performing hydrogen supply of polymer electrolyte membrane fuel cell mounted in motor car, has pressure reducer with spring chamber that is pressure-loaded and spring-loaded by using prevailing pressure of valve piston
DE112011105389T5 (en) The fuel cell system
DE102014226855A1 (en) An air humidifying and humidifying method for a fuel cell using an injector
DE102013225368A1 (en) FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR MOISTURIZING AND COOLING THEREOF
DE112009005042T5 (en) Fuel cell system and method for operating a fuel cell system
DE102018200681A1 (en) Fuel cell system with a compressor associated medium pressure extraction and use of such a fuel cell system
DE102007026004A1 (en) Fuel cycle of a fuel cell system and method for operating the same
DE102013226820A1 (en) Humidification of a fuel cell
EP3611787A2 (en) Fuel cell system for an aircraft
DE10209808B4 (en) Water misting device for a fuel cell system and method for moistening a gas stream supplied to a fuel cell system
DE102011010606A1 (en) A feedforward fuel control algorithm for reducing the on-time of a fuel cell vehicle
EP2687282B1 (en) Method for separating hydrogen from a hydrogen-containing gas mixture in a membrane with high sweep gas pressure and device for carrying out this method
DE102021214309A1 (en) Method for operating a fuel cell system, control unit
DE102014018307A1 (en) Device for increasing the electrical insulation resistance
DE102014018121A1 (en) Method for supplying fuel
DE102013003740A1 (en) Hydrogen supply system
DE102014017985A1 (en) Gas / gas humidifier and housing for it
WO2022229014A2 (en) Method for operating a fuel-cell system
DE102018216263A1 (en) Method for operating a fuel cell device, fuel cell device and motor vehicle with one
DE102014103554A1 (en) Process and apparatus for recovering nitrogen from air
DE102012017933A1 (en) Fuel cell system e.g. polymer electrolyte membrane fuel cell system for motor car, has restrictor chamber having partial portions sealed against each other over releasing agent and influenced in volume ratios by moving releasing agent
DE102018210197A1 (en) Method for detecting completion of a hydrogen / air front pass through a fuel cell stack and fuel cell system
DE102012218646A1 (en) Fuel cell system has guide element arranged between two fuel cell blocks, so that anode gas current is guided from output of anode side of first fuel cell block to input of anode side of second fuel cell block

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0008040000

Ipc: H01M0008040890