DE102004039152A1 - Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel - Google Patents

Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel Download PDF

Info

Publication number
DE102004039152A1
DE102004039152A1 DE102004039152A DE102004039152A DE102004039152A1 DE 102004039152 A1 DE102004039152 A1 DE 102004039152A1 DE 102004039152 A DE102004039152 A DE 102004039152A DE 102004039152 A DE102004039152 A DE 102004039152A DE 102004039152 A1 DE102004039152 A1 DE 102004039152A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
fuel
synthesis gas
cell system
cleaning
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Withdrawn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
DE102004039152A
Other languages
German (de)
Inventor
Oliver Gröger
Michael Dr. Kahlich
Jens Arik Dr. Almkermann
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102004039152A priority Critical patent/DE102004039152A1/en
Publication of DE102004039152A1 publication Critical patent/DE102004039152A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • 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
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • 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
    • H01M8/04104—Regulation of differential pressures
    • 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
    • H01M8/04291—Arrangements for managing water in solid electrolyte fuel cell systems
    • 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
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H01M8/0668—Removal of carbon monoxide or carbon dioxide
    • 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
    • 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

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

The fuel cell system has a fuel preparation system (13) for fuel and a cleaning unit (15) for a synthesis gas produced in the fuel preparation system that can be fed to a fuel cell (10). The cleaning unit has at least two separate cleaning stages (16,17) that are connected in parallel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a fuel cell system according to the preamble of claim 1

Um dem ständig steigenden Bedarf an elektrischer Energie im Fahrzeug gerecht zu werden, bietet sich in Fahrzeugen mit konventionellen Antriebsaggregaten die Installation einer Brennstoffzellen-APU (auxiliary power unit) an. Die Baugruppen sind bekannt und bestehen aus einer Brennstoffzelle und einem Kraftstoffaufbereitungssystem. Üblicherweise werden Brennstoffzellen mit einer Polymermembran eingesetzt. Um nicht einen zweiten Kraftstoff im Fahrzeug mitführen zu müssen, wird zur Versorgung der Brennstoffzelle mit Wasserstoff der mitgeführte Kraftstoff, beispielsweise Diesel oder Benzin, in dem Kraftstoffaufbereitungssystem zu wasserstoffreichem Synthesegas aufbereitet, welches von Verunreinigungen gereinigt werden muss, bevor es der Brennstoffzelle zugeführt werden kann. Beim Einsatz in einem Fahrzeug treten schnell wechselnde Lastanforderungen auch an eine Brennstoffzellen-APU heran.Around constantly increasing demand for electrical energy in the vehicle can be found in vehicles with conventional drive units the installation of a fuel cell APU (auxiliary power unit) at. The modules are known and consist of a fuel cell and a fuel treatment system. Usually, fuel cells used with a polymer membrane. Not to use a second fuel carry in the vehicle to have to, is to supply the fuel cell with hydrogen of the entrained fuel, For example, diesel or gasoline, in the fuel treatment system converted to hydrogen-rich syngas, which is contaminated must be cleaned before it is supplied to the fuel cell can. When used in a vehicle occur quickly changing load requirements also approached a fuel cell APU.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brennstoffzellensystem mit einer Kraftstoffaufbereitungssystem anzugeben, welches eine hohe Dynamik im Betrieb ermöglicht.task The present invention is a fuel cell system with indicate a fuel treatment system, which has a high Dynamic operation possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The Task is according to the invention with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem weist neben seinen gattungsbildenden Merkmalen das Merkmal auf, dass eine Reinigungseinheit für in einem Kraftstoffaufbereitungssystem erzeugtes Synthesegas mindestens zwei parallel geschaltete separate Reinigungsstufen aufweist. Es kann eine Zwischenspeicherungsfähigkeit der Reinigungsstufen ausgenutzt werden, so dass bei einer schnellen Lastanforderung in der Reinigungsstufe zwischengespeichertes Synthesegas schnell entnommen werden kann.The Fuel cell system according to the invention has the characteristic besides its generic characteristics that a cleaning unit for in at least one synthesis gas produced by a fuel treatment system has two parallel separate cleaning stages. It can be a caching capability the cleaning stages are exploited, so that at a fast load request Synthesis gas temporarily stored in the purification stage can be removed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in subclaims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Normalbetrieb nur eine der Reinigungsstufen im Synthesegasstrom in Richtung Brennstoffzelle angeordnet. Vorteilhaft kann die zweite Reinigungsstufe als Speicher für Synthesegas zur Verfügung stehen und bei Lastspitzen zuschaltbar sein. Die zweite Reinigungsstufe kann auch von Synthesegas durchströmt sein, welches einem Brenner statt der Brennstoffzelle zugeführt werden kann.In an advantageous embodiment is only one in normal operation the purification stages in the synthesis gas stream in the direction of the fuel cell arranged. Advantageously, the second cleaning stage as a memory for synthesis gas to disposal be available and switchable at load peaks. The second cleaning stage can also be flowed through by synthesis gas, which is a burner supplied instead of the fuel cell can be.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Reinigungsstufen mit unterschiedlichem Druck betreibbar. Die zuschaltbare Reinigungsstufe ist vorteilhaft mit höherem Druck betreibbar als die im Normalbetrieb einsetzbare Reinigungsstufe.In In a further advantageous embodiment, the purification stages operable with different pressure. The switchable cleaning stage is advantageous with higher Pressure operable as the usable during normal operation cleaning stage.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung sind die Reinigungsstufen als Druckwechseladsorptionsvorrichtungen ausgebildet. Solche Druckwechseladsorptionsvorrichtungen (PSA – pressure swing adsorption) weisen eine besonders gute Zwischenspeicherkapazität auf und können daher ausreichende Mengen an Synthesegas bei einer schnellen Lastanforderung liefern.In a particularly favorable Embodiment are the purification stages as pressure swing adsorption devices educated. Such pressure swing adsorption devices (PSA - pressure swing adsorption) have a particularly good intermediate storage capacity and can therefore, sufficient amounts of syngas at a fast load request deliver.

PSA-Einheiten an sich sind bekannt. Die Synthesegasreinigung in diesen PSA-Einheiten erfolgt üblicherweise innerhalb eines einzelnen Moduls mit getrennten Adsorptionsbetten ab, die bei gängigen Systemen z.B. aus Zeolith- oder Molekularsieben bestehen. Es wird üblicherweise mehr als ein einzelnes Adsorptionsbett verwendet, da die Beladung zeitlich limitiert ist und es danach zu ersten Durchbrüchen von anderen, unerwünschten Synthesegaskomponenten kommen kann. Die dann notwendige Regeneration des Molekularsiebs durch Druckverringerung und Spülung würde sonst zu einer vollständigen Unterbrechung der Wasserstoffabgabe führen, weshalb zu diesem Zeitpunkt ein zweites Adsorptionsbett die Gasreinigung übernimmt. Wird ein solches PSA-Modul in den Synthesegasstrom geschaltet, kann dieses daher eine kontinuierliche Wasserstoffversorgung gewährleisten. Das Vorsehen eines zweiten, zuschaltbaren PSA-Moduls bei dynamischer Beanspruchung des Systems kompensiert vorteilhaft die üblicherweise geringe Dynamik der PSA-Module und verkürzt eine Verzögerung bis zum Erreichen der elektrischen Sollleistung der Brennstoffzelle. Insbesondere wird mit der Zwischenspeicherfähigkeit des zuschaltbaren PSA-Moduls eine thermische Trägheit der Synthesegaserzeugung im Reformierungsprozess. PSA-Module verfügen im Gegensatz Gasfeinreinigungskonzepten wie selektiver CO-Oxidation, Membranseparation oder selektiver Methanisierung über ein sehr hohes Wasserstoff-Speichervolumen und über beeinflussbare Diffusionsgeschwindigkeiten des Wasserstoffs durch das Molekularsieb. Dies lässt sich vorteilhaft zur Pufferung kurzzeitig auftretender Lastspitzen nutzen, indem bevorzugt zwei PSA-Module parallel geschaltet werden. Werden die beiden Module mit unterschiedlichem Druck betrieben, wobei das zuschaltbare PSA-Modul auf höherem Druck betrieben wird, kann bei einer Anforderung nach mehr Wasserstoff als das Kraftstoffaufbereitungssystem verzögerungsfrei liefern kann, das zuschaltbare PSA-Modul auf den geringeren Betriebsdruck des ersten PSA-Moduls entspannt werden. Dadurch steht eine erhöhte maximale Durchsatzrate an Wasserstoff zur Verfügung, und es wird umgehend die Differenz der Eigenkapazitäten der PSA-Module beim Betriebsdruck des ersten und des zuschaltbare PSA-Moduls an Wasserstoff freigesetzt.PSA units are known per se. The synthesis gas purification in these PSA units usually takes place within a single module with separate adsorption beds, which in conventional systems consist of zeolite or molecular sieves, for example. It is usually more than a single adsorption bed is used, since the loading is limited in time and it can then come to first breakthroughs of other undesirable syngas components. The then necessary regeneration of the molecular sieve by reducing the pressure and flushing would otherwise lead to a complete interruption of the hydrogen release, which is why at this time a second adsorption takes over the gas purification. If such a PSA module is switched into the synthesis gas stream, this can therefore ensure a continuous supply of hydrogen. The provision of a second, switchable PSA module under dynamic loading of the system advantageously compensates for the usually low dynamics of the PSA modules and shortens a delay until the nominal electrical power of the fuel cell is reached. In particular, with the buffering capability of the switchable PSA module, a thermal inertia of the synthesis gas production in the reforming process. In contrast to gas-fine cleaning concepts such as selective CO oxidation, membrane separation or selective methanation, PSA modules have a very high hydrogen storage volume and controllable diffusion rates of hydrogen through the molecular sieve. This can advantageously be used to buffer short-term peak loads by preferably connecting two PSA modules in parallel. If the two modules are operated with different pressure, the switchable PSA module is operated at higher pressure, can deliver without delay in a request for more hydrogen than the fuel preparation system, the switchable PSA module ent on the lower operating pressure of the first PSA module ent be tense. As a result, an increased maximum throughput rate of hydrogen is available, and it is immediately released the difference of the inherent capacities of the PSA modules at the operating pressure of the first and the switchable PSA module of hydrogen.

Weitere Ausbildungsformen und Aspekte der Erfindung werden unabhängig von einer Zusammenfassung in den Patentansprüchen ohne Beschränkung der Allgemeinheit im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein bevorzugtes Brennstoffzellensystem gemäß der Erfindung.Further Embodiments and aspects of the invention will be independent of a summary in the claims without limitation of the Generality explained in more detail below with reference to a drawing. there the sole figure shows a preferred fuel cell system according to the invention.

Wie aus der Figur ersichtlich umfasst ein bevorzugtes Brennstoffzellensystem ein Kraftstoffaufbereitungssystem 13 für einen Kraftstoff und eine Reinigungseinheit 15 für ein in dem Kraftstoffaufbereitungssystem 13 erzeugtes Synthesegas, das einer Brennstoffzelle 10 zuführbar ist. Die Brennstoffzelle 10 ist ein Brennstoffzellenstapel, der eine Vielzahl von Einzelzellen umfasst. Das Synthesegas wird einer Anodenseite 11 der Brennstoffzelle 10 zugeführt, deren Abgas über einen Brenner 20 und einen darauf folgenden ersten Wärmetauscher 19 zu einem weiteren, zweiten Wärmetauscher 23 mit angeschlossenem Wasserabscheider 24 geführt ist. Von dort wird das Abgas über eine mit einem Ventil 25 absperrbare Leitung 26 in die Umgebung entsorgt. Im Wasserabscheider 24 gesammeltes Wasser wird in einen Tank 28 geleitet. Zwischen Tank 28 und Wasserabscheider 24 ist eine Pumpe 27 angeordnet. Wasser aus dem Tank 28 kann mit Hilfe einer Pumpe 18 dem Kraftstoffaufbereitungssystem 13 zugeführt werden, wobei es im ersten Wärmetauscher 18 aufgeheizt wird. Im gleichen ersten Wärmetauscher 18 wird mittels einer Pumpe 14 angesaugter Kraftstoff erhitzt und dem Kraftstoffaufbereitungssystem 13 zugeführt.As seen in the figure, a preferred fuel cell system includes a fuel conditioning system 13 for a fuel and a cleaning unit 15 for one in the fuel treatment system 13 generated synthesis gas, that of a fuel cell 10 can be fed. The fuel cell 10 is a fuel cell stack comprising a plurality of single cells. The synthesis gas becomes an anode side 11 the fuel cell 10 supplied, the exhaust gas via a burner 20 and a subsequent first heat exchanger 19 to another, second heat exchanger 23 with attached water separator 24 is guided. From there, the exhaust gas is over one with a valve 25 lockable line 26 disposed of in the environment. In the water separator 24 collected water gets into a tank 28 directed. Between tank 28 and water separator 24 is a pump 27 arranged. Water from the tank 28 can with the help of a pump 18 the fuel processing system 13 be fed, wherein it is in the first heat exchanger 18 is heated. In the same first heat exchanger 18 is by means of a pump 14 heated fuel and the fuel treatment system 13 fed.

Die Kathodenseite 12 der Brennstoffzelle 10 wird mit Sauerstoff, vorzugsweise aus der Umgebungsluft, versorgt, die über einen Verdichter 21 auf einen gewünschten Betriebsdruck verdichtet wird. Das Kathodenabgas wird an einer stromauf des zweiten Wärmetauschers 23 angeordneten Kopplungsstelle 22 mit dem Anodenabgas zusammengeführt.The cathode side 12 the fuel cell 10 is supplied with oxygen, preferably from the ambient air, via a compressor 21 is compressed to a desired operating pressure. The cathode exhaust gas is at an upstream of the second heat exchanger 23 arranged coupling point 22 merged with the anode exhaust gas.

Die Brennstoffzelle 10 leitet die in der Brennstoffzellenreaktion erzeugte elektrische Leistung über ein elektrisches Versorgungsnetz 31 an ein Speichermedium 30, beispielsweise eine Speicherbatterie, weiter. Über das Versorgungsnetz 31 wird z.B. der Verdichter 21 elektrisch versorgt. Das Versorgungsnetz 31 steht mit einer Systemsteuerung 32 in Verbindung.The fuel cell 10 conducts the electrical power generated in the fuel cell reaction via an electrical supply network 31 to a storage medium 30 , For example, a storage battery, on. About the supply network 31 For example, the compressor 21 electrically supplied. The supply network 31 stands with a system control 32 in connection.

Gemäß der Erfindung weist die Reinigungseinheit 15 mindestens zwei parallel geschaltete, als PSA-Module (Druckwechseladsorption) ausgebildete Reinigungsstufen 16, 17 auf. Im Normalbetrieb ist nur die Reinigungsstufe 16 im Synthesegasstrom angeordnet. Die zweite Reinigungsstufe 17 wird über ein Verzweigungsventil 29 mit Synthesegas befüllt. Im Normalbetrieb ist ein stromab der zweiten Reinigungsstufe 17 und stromauf der Anodenseite 11 der Brennstoffzelle 10 angeordnetes Absperrventil 33 geschlossen, so dass nur die erste Reinigungsstufe 16 von Synthesegas in Richtung Brennstoffzelle 10 durchströmbar ist. Überschüssiges Synthesegas aus dem zweiten Reinigungsstufe 17 kann dem Brenner 20 zugeführt werden.According to the invention, the cleaning unit 15 at least two parallel connected, designed as PSA modules (pressure swing adsorption) cleaning stages 16 . 17 on. In normal operation, only the cleaning stage 16 arranged in the synthesis gas stream. The second cleaning stage 17 is via a branching valve 29 filled with synthesis gas. In normal operation is a downstream of the second cleaning stage 17 and upstream of the anode side 11 the fuel cell 10 arranged shut-off valve 33 closed, leaving only the first cleaning stage 16 of synthesis gas in the direction of the fuel cell 10 can be flowed through. Excess synthesis gas from the second purification stage 17 can the burner 20 be supplied.

Die zweite Reinigungsstufe 17 wird mit höherem Druck betrieben als die erste Reinigungsstufe 16 und ist bei Lastspitzen zuschaltbar. Dabei wird das gespeicherte Synthesegas auf den Betriebsdruck der ersten Reinigungsstufe 16 entspannt und steht daher in ausreichender Menge deutlich schneller an der Anodenseite 11 der Brennstoffzelle 10 zur Verfügung als mit einer verstärkten Reformierungsreaktion in dem Kraftstoffaufbereitungssystem 13 möglich ist.The second cleaning stage 17 is operated at a higher pressure than the first cleaning stage 16 and can be activated at peak loads. The stored synthesis gas is at the operating pressure of the first purification stage 16 Relaxed and is therefore in sufficient quantity significantly faster on the anode side 11 the fuel cell 10 available as having an enhanced reforming reaction in the fuel processing system 13 is possible.

1010
Brennstoffzellefuel cell
1111
Anodeanode
1212
Kathodecathode
1313
KraftstoffaufbereitungssystemFuel supply system
1414
KraftstoffpumpeFuel pump
1515
Reinigungseinheitcleaning unit
1616
Reinigungsstufecleaning stage
1717
Reinigungsstufecleaning stage
1818
Wasserpumpewater pump
1919
Wärmetauscherheat exchangers
2020
Brennerburner
2121
Verdichtercompressor
2222
VentilValve
2323
Wärmetauscherheat exchangers
2424
Wasserabscheiderwater
2525
VentilValve
2626
Abgasleitungexhaust pipe
2727
Wasserpumpewater pump
2828
Wassertankwater tank
2929
Verzweigungsventilbranch valve
3030
Batteriebattery
3131
Leitungmanagement
3232
Systemsteuerungcontrol Panel
3333
Absperrventilshut-off valve

Claims (6)

Brennstoffzellensystem mit einem Kraftstoffaufbereitungssystem (13) für einen Kraftstoff und einer Reinigungseinheit (15) für ein in dem Kraftstoffaufbereitungssystem (13) erzeugtes Synthesegas, das einer Brennstoffzelle (10) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (15) mindestens zwei parallel geschaltete separate Reinigungsstufen (16, 17) aufweist.Fuel cell system with a fuel treatment system ( 13 ) for a fuel and a cleaning unit ( 15 ) for one in the fuel treatment system ( 13 ) produced synthesis gas that a fuel cell ( 10 ), characterized in that the cleaning unit ( 15 ) at least two parallel separate purification stages ( 16 . 17 ) having. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalbetrieb nur eine der Reinigungsstufen (16, 17) im Synthesegasstrom in Richtung Brennstoffzelle (10) angeordnet ist.Fuel cell system according to claim 1, characterized in that in normal operation only one of the purification stages ( 16 . 17 ) in the synthesis gas stream in the direction of the fuel cell ( 10 ) is arranged. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstufen (16, 17) mit unterschiedlichem Druck betreibbar sind.Fuel cell system according to claim 1 or 2, characterized in that the purification stages ( 16 . 17 ) are operable with different pressure. Brennstoffzellensystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Lastspitzen eine zweite der Reinigungsstufen (16, 17) zuschaltbar ist.Fuel cell system according to at least one of the preceding claims, characterized in that at peak loads a second of the purification stages ( 16 . 17 ) is switchable. Brennstoffzellensystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuschaltbare Reinigungsstufe (17) mit höherem Druck betreibbar ist als die im Normalbetrieb einsetzbare Reinigungsstufe (16).Fuel cell system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the switchable cleaning stage ( 17 ) can be operated at a higher pressure than the cleaning stage which can be used in normal operation ( 16 ). Brennstoffzellensystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstufen (16, 17) als Druckwechseladsorptionsvorrichtungen ausgebildet sind.Fuel cell system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the purification stages ( 16 . 17 ) are designed as pressure swing adsorption devices.
DE102004039152A 2004-08-12 2004-08-12 Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel Withdrawn DE102004039152A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004039152A DE102004039152A1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004039152A DE102004039152A1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004039152A1 true DE102004039152A1 (en) 2006-02-23

Family

ID=35721318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004039152A Withdrawn DE102004039152A1 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004039152A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001047050A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Ballard Power Systems Inc. Integrated fuel cell and pressure swing adsorption system
DE10130776A1 (en) * 2001-06-26 2003-01-30 P21 Gmbh Device for removing sulfur from a medium and fuel cell system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001047050A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Ballard Power Systems Inc. Integrated fuel cell and pressure swing adsorption system
DE10130776A1 (en) * 2001-06-26 2003-01-30 P21 Gmbh Device for removing sulfur from a medium and fuel cell system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007044639B4 (en) Flushing procedure for stack shutdown
DE102008024233A1 (en) Recovery of inert gas from a fuel cell exhaust stream
DE19832389C2 (en) The fuel cell system
EP1354367A1 (en) Fuel cell system, which is provided for mobile use and which has a latent heat storage, and method for thermally insulating the same
DE102018214710A1 (en) Fuel cell device, method for operating a fuel cell device and motor vehicle with a fuel cell device
EP1346429A1 (en) Method for operating a fuel cell system used in a motor vehicle and corresponding fuel cell system
DE102005004426A1 (en) Fuel cell system with compressed air operation
WO2002019789A2 (en) Fuel cell device and method for operating a fuel cell device
CH696413A5 (en) Fuel cell system.
DE102004039152A1 (en) Fuel cell system for generating electricity in vehicle has cleaning unit for synthesis gas produced in fuel preparation system with at least two separate cleaning stages that are connected in parallel
DE10039797B4 (en) Fuel cell system with a reformer unit and their use
DE10152233A1 (en) Fuel cell system has cooling circuit with heat pump primary side for cooling this circuit, secondary side connected via second cooling circuit to cooling, and temperature control components
DE102020115663A1 (en) Fuel cell system with a central air supply, regulation and supply system and a motor vehicle with such a fuel cell system
WO2010028664A1 (en) Fuel cell arrangement
EP1240043A1 (en) Fuel cell system for driving a vehicle
WO2020259885A1 (en) Method for operating a standby power supply system and standby power supply system
DE102006051674A1 (en) Fuel cell system and method for operating the same
DE10257212A1 (en) Operating method for fuel cell system e.g. for automobile, using exhaust gas from catalytic burner of fuel cell system as purging gas for fuel cell anode space
WO2000026136A1 (en) Reformer with dynamically adjustable reaction surface
DE10046691C1 (en) Device used as a reformer for a gas production system of a fuel arrangement has intermediate chambers filled with a porous material formed between one plate and the end plate
DE10161622A1 (en) Operating PEM fuel cell system involves operating compressor at very low pressure, increasing input pressure if adequate oxidant moisturizing no longer occurs at defined pressure
DE102008002698A1 (en) Electrical and/or mechanical energy producing device i.e. gas cell system, has compressor arranged upstream to reactor, and storage provided between compressor and reactor for intermediate storage of compressed gaseous initial substance
DE102020128825A1 (en) Fuel cell stack with a separation of the inflow sides of the reaction media and motor vehicle with such
DE102021002031A1 (en) Fuel cell system with modular compressors
WO2008049448A1 (en) Supply system for a fuel cell stack

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20110813