AT407316B - Compressor control for a fuel cell arrangement - Google Patents
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Abstract
Description
AT 407 316 BAT 407 316 B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdichtersteuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a compressor control according to the preamble of claim 1.
Zum Betrieb einer Brennstoffzelle ist ein bestimmter Druck auf der Gas- und der Luftseite erforderlich, der den Wirkungsgrad entscheidend beeinflußt. Mit zunehmender Verdichterarbeit wird jedoch der Systemwirkungsgrad einer Brennstoffzellenanlage, einen Reformer, einen Verdichter, Pumpen, Brennstoffzelle und weitere Komponenten umfaßt, reduziert. Daher ist es notwendig, einen geringen Druckverlust im System zu erreichen. Für die gasseitige Sicherheitskette sind bei Gasgeräten zwei voneinander unabhängige Gasventile erforderlich, von denen eines in der Regel auch eine Gasdurchsatzregelung vornimmt. Bei einer Brennstoffzellenanordnung mit einem Verdichter muß jedoch sichergestellt werden, daß bei einem Betrieb des Verdichters die Gasventile geöffnet sind. Andernfalls könnte durch den Verdichter ein Unterdrück in den Gasleitungen gegenüber dem Atmosphärendruck erzeugt werden, der das Eindringen von Luft in den Gasweg möglich macht.A certain pressure on the gas and air side is required to operate a fuel cell, which has a decisive influence on the efficiency. With increasing compressor work, however, the system efficiency of a fuel cell system, which includes a reformer, a compressor, pumps, fuel cell and other components, is reduced. It is therefore necessary to achieve a low pressure drop in the system. For the gas-side safety chain, two independent gas valves are required for gas devices, one of which generally also regulates the gas flow. In the case of a fuel cell arrangement with a compressor, however, it must be ensured that the gas valves are open when the compressor is in operation. Otherwise, the compressor could create a negative pressure in the gas lines against the atmospheric pressure, which would allow air to enter the gas path.
Aus der US 4 973 528 ist eine Brennstoffeellenanordnung bekannt geworden, die einen von einem Turbokompressor gespeisten Hilfsbrenner aufweist.A fuel cell arrangement is known from US Pat. No. 4,973,528, which has an auxiliary burner fed by a turbo compressor.
Aus der JP 60-262364 ist gleichermaßen eine Brennstoffeellenanordnung bekannt geworden, bei der Temperatur und Druck der Brennstoffeelle durch einen Turbokompressor als Druckmittelquelle bestimmt wird.A fuel cell arrangement is also known from JP 60-262364, in which the temperature and pressure of the fuel cell is determined by a turbo compressor as a pressure medium source.
Die DE 42 01 795 lehrt ein Verfahren zur Leistungssteigerung einer Wasserstoff/Luft-Brenn-stoffeelle, bei der der Sauerstoffpartialdruck der der Brennstoffeelle zuströmenden Luft über einen Verdichter erhöht wird.DE 42 01 795 teaches a method for increasing the performance of a hydrogen / air fuel cell, in which the oxygen partial pressure of the air flowing into the fuel cell is increased by a compressor.
Die JP 07-49037 beschreibt eine fluorcarbonfreie Autokühlung mit Wärmetauschern und Pumpen unter Verwendung einer Brennstoffzelle. Dies ist auch das bei der US 5 678 410 bekannte Problem. Die DE 198 31 100 beschreibt eine Brennstoffeellensystem vom Festpolymerelektrolyt-Typ, bei der ein Verdichter vorgesehen ist, dessen Umdrehungsanzahl durch bestimmte Mittel deutlich erhöht werden kann.JP 07-49037 describes a fluorocarbon-free car cooling with heat exchangers and pumps using a fuel cell. This is also the problem known from US 5 678 410. DE 198 31 100 describes a fuel cell system of the solid polymer electrolyte type in which a compressor is provided, the number of revolutions of which can be significantly increased by certain means.
Ziel der Erfindung ist es, eine Verdichtersteuerung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.The aim of the invention is to propose a compressor control of the type mentioned at the outset, which is distinguished by a simple structure.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Verdichtersteuerung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a compressor control of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau, bei dem sich im Normalbetrieb ein nur sehr geringer Druckverlust ergibt.The proposed measures result in a very simple structure, in which there is only a very small pressure loss in normal operation.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Merkmale des Anspruches 2 vorzusehen.It is particularly advantageous to provide the features of claim 2.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird es möglich, daß bei geöffnetem elektromagnetisch betätigtem Gasventil der Verdichter anläuft, wobei er zunächst einen Unterdrück an der Saugseite aufbaut, wodurch sich das Rückschlagventil öffnet. Das Rückschlagventil ist so ausgelegt, daß es beim Anliegen des normalen Gasanschlußdruckes geschlossen bleibt, auch wenn das zweite Ventil geöffnet ist. Damit wird ein zu großer Unterdrück im Gasweg vermieden, und der Verdichter beginnt an seiner Druckseite einen Überdruck aufeubauen. Ist dabei ein bestimmter Druck erreicht, so öffnet das druckabhängig gesteuerte Gasventil und das Rückschlagventil schließt.The proposed measures make it possible for the compressor to start up when the electromagnetically actuated gas valve is open, initially building up a vacuum on the suction side, as a result of which the check valve opens. The check valve is designed so that it remains closed when the normal gas connection pressure is applied, even when the second valve is open. This avoids excessive negative pressure in the gas path and the compressor begins to build up excess pressure on its pressure side. If a certain pressure is reached, the pressure-dependent gas valve opens and the check valve closes.
Nach einer Variante der Erfindung sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen.According to a variant of the invention, the features of claim 3 are provided.
Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein relativ einfacher Aufbau, bei dem im Normalbetrieb ebenfalls ein nur geringer Druckverlust auftrittThis embodiment also results in a relatively simple construction, in which only a small pressure loss also occurs in normal operation
Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruches 4 vorzusehen. Durch diese Maßnahmen wird während der Startphase der Druckverlust minimiert.In this embodiment, it is advantageous to provide the features of claim 4. These measures minimize the pressure loss during the start phase.
Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, bei dem sich allerdings etwas höhere Druckverluste ergeben.The features of claim 5 result in a particularly simple structure, but with somewhat higher pressure losses.
Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich der Vorteil, daß eine Regelung des Gasdurchsatzes vorgenommen werden kann.The features of claim 6 result in the advantage that the gas throughput can be regulated.
Durch die Merkmale des Anspruches 7 ist es ebenfalls möglich, eine Regelung des Gasdurchsatzes vorzunehmen.The features of claim 7 also make it possible to regulate the gas throughput.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigen die Fig. 1 bis 4 schematisch verschiedene Ausfuhrungsformen einer erfindungsgemäßen Verdichtersteuerung.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. FIGS. 1 to 4 schematically show different embodiments of a compressor control according to the invention.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelteile. 2The same reference numerals mean the same individual parts in all figures. 2
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0052299A AT407316B (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Compressor control for a fuel cell arrangement |
CH02121/99A CH690740A5 (en) | 1998-11-26 | 1999-11-22 | Compressor controller for fuel cell arrangement has valve connected directly to compressor controlled depending on compressor output pressure, connected to compressor pressure side |
DE19956224A DE19956224B4 (en) | 1998-11-26 | 1999-11-23 | compressor control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0052299A AT407316B (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Compressor control for a fuel cell arrangement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ATA52299A ATA52299A (en) | 2000-06-15 |
AT407316B true AT407316B (en) | 2001-02-26 |
Family
ID=3492857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
AT0052299A AT407316B (en) | 1998-11-26 | 1999-03-23 | Compressor control for a fuel cell arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT407316B (en) |
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- 1999-03-23 AT AT0052299A patent/AT407316B/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA52299A (en) | 2000-06-15 |
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