CN101258634B - 用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统 - Google Patents

用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于给飞行器供应饮用水和氧气的燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池和具有空气阴极的电解槽。另外，电解槽联接到燃料电池，并且燃料电池和电解槽设计为燃料电池的能量输出完全保障电解槽的能量需求。

Description

用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统
本申请要求下列专利申请的优先权：2005年9月8日提交的美国临时专利申请第60/715 277号；2006年1月18日提交的美国临时专利申请第60/759 888号；2005年9月8日提交的德国专利申请第10 2005 042 749.9号；2006年1月18日提交的德国专利申请第10 2006 002 470.2号，上述专利申请的内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统。具体而言，本发明涉及用于给航空器或重航空器供应饮用水和氧气的燃料电池系统、包括用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统的航空器、以及相应的用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统在航空器中的应用。
背景技术
在常规民用航空器中，供应给乘客的饮用水存储在航空器上的存储罐中并且在飞行过程中从这些存储罐分配给乘客。这意味着，所需的全部体积的水必须在起飞之前装入所述罐中并通过发动机的能量提升到飞行高度。
另外，在飞行高度乘客需要用于呼吸的足量空气，所述空气通过航空器的空调系统供给。空调系统从发动机的压缩机段吸取压缩空气，因此需要用来自发动机的能量获取压缩空气。
为了使乘客能够在机舱中自由移动，航空器设置有所谓的加压机舱，加压机舱使空气压力维持在人体器官能够忍受的水平。通常，这种加压机舱在大约750hPa的压力水平下运行。该压力水平大致对应于海拔2450米处的空气压力。在海拔10000米处平均的外部压力大约为260hPa，这意味着外部压力与机舱内维持的压力之间存在大约490hPa的压差。机舱必须在结构上适应或吸收该压差。
对于现代民用航空器来说，所追求的平均飞行高度是大约12000米。在该高度，平均的外部空气压力是大约190hPa。由此，在常规设计方案中，机舱压力与外部空气压力之间将会产生大约560hPa的压差。该压差需要附加措施以加强机舱结构，这又意味着附加的重量以及由此而增加的整体燃料消耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于向飞行器供应饮用水和氧气的高效系统。
该需要可通过本发明的用于给飞行器或重航空器供应饮用水和氧气的燃料电池系统、包括用于供应饮用水和氧气的燃料电池系统的飞行器以及相应的供应饮用水和氧气的燃料电池系统在飞行器中的应用来满足。
根据本发明的实施方式，上述需要可通过一种用于给航空器供应饮用水和氧气的燃料电池系统来满足，所述燃料电池系统包括燃料电池和电解槽。电解槽进一步包括空气阴极并联接到燃料电池。燃料电池和电解槽设计为使得燃料电池输出的能量保障电解槽的能量需求。
本发明的示例性实施方式的基本理念是：燃料电池和包括空气阴极的电解槽——即形成具有空气阴极的电解槽——连接在一起而形成燃料电池系统，从而燃料电池可用作电解槽的能量供应源。优选地，燃料电池与电解槽的关系设计为使得燃料电池保障电解槽的全部能量需求。
根据本发明示例性实施方式的燃料电池系统可以形成一种将航空器机舱的不同供给需求集成起来的系统。一方面，这种高集成度系统可用于产生纯氧。氧气通过电解槽产生，并且该氧气可用于增加诸如航空器的飞行器中的乘客和机组人员的呼吸空气中的氧气分压，即改变氧气和氮气中氧气所占的百分比。以此方式，可以减小机舱压力，机舱压力的减小又可以抵消在飞行高度增加的情况下描述的倾向，因为在机舱上作用了较小的机械应力，因此可以减小结构部件的重量。例如，通过增加机舱空气压力的氧气分压，可以获得大约600hPa的值，这意味着在大约490hPa的上述常规压差下可以实现大约15500米的飞行高度，而不用进行额外的结构加强以及增加相关的重量。而且，在保持目前的常规飞行高度的情况下，可以相应地制作更轻的机舱结构。两种情况都有助于大幅度地节省燃料。
可替代地，在将机舱压力保持为常规的750hPa的同时还可以增加乘客的舒适度，因为氧气分压增加的同时二氧化碳分压减小(CO2分压减小)。医学上认为呼吸空气中的CO2值增加是头痛、身体不适以及乘客中发生攻击行为的可能性略微增加的可能原因之一。
为了节省重量，也可以不将饮用水存储在存储罐中并带到飞行高度，而是在燃料电池中通过氢气和氧气来合成，并且所制成的水可供乘客享用，即仅需存储氢气。因此，本发明的一个优点是燃料电池系统可以生产淡水，用于供给当今的飞行器-尤其是航空器上的用水单元。这些用水单元是例如洗漱区域、厕所以及机载厨房。然而，根据本发明的燃料电池系统也可以为诸如淋浴器、空气加湿系统以及自动饮料售货机等未来可能的用水单元提供淡水。该燃料电池系统可以特别是减小航空器起飞以及爬升过程中的水负载。
这可以大大节省重量，因此可以减小特别是除其它飞行阶段之外的爬升阶段的能量需求，因此可以大幅度地减小燃料需求。还可以持续提供既定质量的水。
下文将更详细地描述燃料电池系统的实施例。
在示例性实施方式中，燃料电池包括阳极侧和阴极侧，并且电解槽包括阳极侧和阴极侧。而且，电解槽的阴极侧联接到燃料电池的阴极侧。
在如此联接的情况下，湿气可以作为离析气体直接从电解槽的阴极侧传输到燃料电池的阴极侧或者混合入阴极反应所需的空气流。来自电解槽的阴极废气可以被冷凝，并且阴极反应形成的水可以传输到燃料电池的阴极空气流。
在电解槽的阴极侧，在这种情况下，优选地根据下列反应方程发生反应：
1/2O2(空气)+2H+(膜)+2e--＞H2O(液体)
同时在电解槽的阳极侧，优选地根据下列反应方程发生反应
H2O(液体)-＞1/2O2(超纯)+2H+(膜)+2e-。
在燃料电池系统的可替代示例性实施方式中，燃料电池包括阳极侧和阴极侧，并且电解槽包括阳极侧和阴极侧。而且，电解槽的阴极侧联接到燃料电池的阳极侧。
通过电解槽与燃料电池的这种连接，可以减小电解槽的外部氢气需求，因为穿过电解槽的膜到达阴极侧的氢气可以传输到燃料电池的阳极侧。
在另一示例性实施方式中，燃料电池设置为使得氢气或重整气能够传输到阳极侧。
利用这种设置，包括氢气和二氧化碳的氢气或重整气可以作为燃烧气体传输到阳极侧。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，电解槽设置为使得来自飞行器机舱的空气能够传输到阴极侧。
利用这种设置，来自电解过程并穿过电解槽的膜到达阴极侧的氢与机舱空气中的氧结合并因此加湿机舱空气，该机舱空气可以作为离析气体传输到燃料电池。
在另一示例性实施方式中，燃料电池系统还包括热交换器。该热交换器设置为使得其冷却从燃料电池的阴极侧输出的空气。
这使得可以冷却燃料电池的阴极侧废气，因此可以冷凝燃料电池中产生的水。该水可以存储在水罐中并且随后可以用作供应给航空器中的用水单元的淡水。
在另一示例性实施方式中，燃料电池系统还包括附加的热交换器，其中，该附加的热交换器设置为使得其冷却从电解槽的阳极侧输出的空气。
因而，可以对电解槽的阳极侧输出的空气进行第一次氧气/水分离，即对该输出或排出空气进行第一次干燥。在该过程中收集的水可以回传到电解槽的阳极侧。
在另一示例性实施方式中，燃料电池系统还包括冷却回路，该冷却回路联接到燃料电池以冷却燃料电池。
这种冷却回路可以以例如外界或环境空气作为冷却介质在航空器中操作和应用，以便对燃料电池进行任何可能需要的冷却。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，燃料电池是低温燃料电池，优选的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。根据本发明，燃料电池还能够替代性地设计成任何其它公知类型的燃料电池。这种低温燃料电池可以设计为使得其能够在例如60℃到80℃之间的温度范围内运行。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，燃料电池是高温PEM燃料电池的燃料电池。根据本发明，作为替代性方式，该燃料电池还能够设计成任何其它公知类型的燃料电池。这种高温PEM燃料电池可以设计为使得其能够在例如120℃到300℃之间的温度范围内运行。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，电解槽设计成具有催化剂的聚合体膜电解槽。作为替代性方式，该电解槽能够设计成适应于下游燃料电池的温度水平的另一类型的电解槽。
在另一示例性实施方式中，燃料电池系统还包括多个燃料电池和多个电解槽。由于设置有多个燃料电池和多个电解槽，因此可以提供任何期望性能的能量或氧气。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，燃料电池和电解槽连接而形成堆叠组件，并且电解槽由直接来自燃料电池的能量供能。
在这种情况下，电解槽和燃料电池可以变成单个堆叠组件，即电解槽和燃料电池结合成一个机械相连的独立部件，这能够节省线缆材料。
在燃料电池系统的另一示例性实施方式中，燃料电池与电解槽之间的能量比选择为使得燃料电池的能量输出精确地对应于电解槽的能量需求。换句话说，燃料电池输出的能量选择为使得燃料电池仅能供给电解槽，而不会产生任何多余的能量，即，燃料电池的电力输出与电解槽的电能需求精确匹配并且产生纯氧和水产物。在这种情况下优选地仅通过引入的介质，即水、氢气以及机舱空气来实现系统控制，因此可以省却用于调节从燃料电池输出给机载电网的能量的电力调整器和变压器。如果这种燃料电池系统被整合或集成而形成单个堆叠组件，则以这种方式省却了所有外部连接，可以节省线缆材料。
根据燃料电池系统的另一示例性实施方式，燃料电池与电解槽之间的能量输出比选择为使得燃料电池的能量输出精确地对应于电解槽以及燃料电池系统的所有必需的辅助设备的能量需求。换句话说，与电解槽的能耗相比燃料电池产生了多余能量，该多余能量的大小足以使燃料电池系统的诸如泵或压缩机的所有外部能耗单元运行，即燃料电池系统能够保障自身的能量需求。其还可以为其重整装置供应水以便产生用于燃料电池的燃烧气体。这种设计还使得可以省却用于调节从燃料电池输出给机载电网的能量的电力调整器和变压器。
根据燃料电池系统的另一示例性实施方式，燃料电池与电解槽之间的能量比选择为使得燃料电池的能量输出高于电解槽以及燃料电池系统的所有必需的辅助设备的能量需求。优选地，燃料电池系统包括功率逆变器和电压转换器或变压器，从而逆变器和变压器设计为使得来自燃料电池的能量能够馈送到飞行器的机载电网内。
这使得能量可以传输到飞行器的机载电网。关于这一点，限制参数可以是燃料电池的湿度需求，该湿度需求可以由电解槽来满足。从下列事实能够看到本发明的第一个示例性方面：本发明提供一种用于为航空器的机载需求产生氧气和淡水的装置，该装置由电解槽和燃料电池组成或包括电解槽和燃料电池，并且电解槽与燃料电池的能量比选择为使得电解槽的电能需求由燃料电池提供的电能保障，另外，所有必需的辅助设备的能量需求都被完全保障，并且不向航空器的机载电网馈入任何电能。在这种情况下，电解槽通过在阳极处将水电解分离成氢气和氧气来产生氧气并通过将氢气与从航空器机舱引入阴极侧的空气中包含的氧气重新结合而产生水来加湿下游的燃料电池。优选地，燃料电池是PEMFC型低温燃料电池并且/或者电解槽是基于具有催化剂的聚合体膜的电解槽。电解槽还包括空气阴极，即电解槽设计成具有空气阴极的电解槽。
在第一方面的示例性实施方式中，电解槽与燃料电池能够结合而形成堆叠组件，其中电解槽由来自燃料电池的能量直接供能，并且来自电解槽的离析气体“湿气”直接供给燃料电池的阴极侧，并且传输到燃料电池的阳极侧的燃烧气体包括氢气或由氢气和二氧化碳形成的重整气。
从下列事实能够看到本发明的第二个示例性方面：本发明提供一种用于为航空器的机载需求产生氧气和淡水的装置，其中，该装置由电解槽和燃料电池组成或包括电解槽和燃料电池，并且电解槽与燃料电池的能量比选择为使得电解槽的电能需求由燃料电池的电能保障，另外，多余能量馈送到航空器的机载电网内。在这种情况下，电解槽通过在阳极处将水电解分离成氢气和氧气来产生氧气并通过将氢气与从航空器机舱引入到阴极侧的空气中包含的氧气重新结合而形成水来加湿下游的燃料电池。优选地，燃料电池是PEMFC型低温燃料电池并且/或者电解槽是基于具有催化剂的聚合体膜的电解槽。电解槽还包括空气阴极，即电解槽设计成具有空气阴极的电解槽。
在该第二方面的示例性实施方式中，电解槽与燃料电池能够结合在一个堆叠组件中，其中电解槽由直接来自燃料电池的能量供能，并且来自电解槽的离析气体“湿气”直接供给燃料电池的阴极侧，并且传输到燃料电池的阳极侧的燃烧气体包括氢气或由氢气和二氧化碳形成的重整气。
在该第二方面的另一示例性实施方式中，可设置用于将能量馈送到机载电网内的逆变器和变压器，所述逆变器和变压器连接在燃料电池和馈入点之间并用于调节从燃料电池输入机载电网的电能的电压、电流和频率。
从下列事实能够看到本发明的又一个示例性方面：本发明提供一种由具有不同效应模式的两个部分组成的燃料电池系统。在这种情况下，第一部分是以空气和氢气运行的燃料电池，优选的是诸如质子交换膜燃料电池(PEM燃料电池)的低温燃料电池，而第二部分是电解槽，优选的是诸如质子交换膜电解槽的低温电解槽。从原理上来说燃料电池和电解槽是相似的。主要差别仅在于催化剂的类型。在这种情况下电解槽与燃料电池之间的尺寸比或者换句话说其能量输出比取决于预期应用的类型，即燃料电池是仅用于给电解槽供应电能还是也给燃料电池系统的附加辅助设备供应电能，或者是否燃料电池还额外用于给机载电网馈送电能。电解槽还包括空气阴极，即电解槽设计成具有空气阴极的电解槽。
从下列事实能够看到本发明的又一个示例性方面：本发明提供一种用于为航空器的机载需求产生氧气和淡水的装置，其中，该装置由电解槽和燃料电池组成或包括电解槽和燃料电池，并且电解槽与燃料电池的能量比选择为使得电解槽以及额外的所有必需的辅助设备的电能需求完全由燃料电池保障，并且不向航空器的机载电网内馈入任何能量。在这一点上，电解槽可用于通过在阳极处将水电解分离成氢气和氧气来产生氧气，其中所产生的氢气传输到下游燃料电池的阳极侧。优选地，该燃料电池是在大约60℃到80℃之间的温度范围内运行的PEMFC型低温燃料电池，或者是在大约120℃到300℃之间的温度范围内运行的PEMFC型高温燃料电池。此外，电解槽能够是基于具有催化剂的聚合体膜的电解槽。
在该方面的示例性实施方式中，电解槽和燃料电池能够结合而形成堆叠组件，其中电解槽由直接来自燃料电池的能量供能，并且在阳极侧传输到燃料电池的燃烧气体包括氢气或由氢气与二氧化碳形成的重整气。
从下列事实能够看到本发明附加的示例性方面：本发明提供一种用于为航空器的机载需求产生氧气和淡水的装置，其中该装置由电解槽和燃料电池组成或包括电解槽和燃料电池，并且电解槽与燃料电池的能量比选择为使得电解槽的电能需求由燃料电池提供的电能保障，另外，富余能量馈送到航空器的机载电网内。还可以分成两种不同的系统：一种系统通过将所产生的氢气与来自机舱的空气中的氧气重新结合而对燃料电池进行空气加湿，另一种系统通过湿热交换器对燃料电池进行空气加湿，但是对于该系统来说所产生的氢气传输到燃料电池的阳极。这些情况能够单独考虑。作为替代形式，燃料电池可以是除PEMFC之外的另一类型的燃料电池，其中，该其它类型的燃料电池能够以燃料氢气或重整气在阳极侧运行。此外，电解槽能够是基于具有催化剂的聚合体膜的电解槽，或者是适应于下游燃料电池的温度水平的另一类型的电解槽。
在该附加方面的示例性实施方式中，电解槽和燃料电池能够结合而形成堆叠组件，其中电解槽由直接来自燃料电池的能量供能，并且在阳极侧传输到燃料电池的燃烧气体包括氢气或由氢气与二氧化碳形成的重整气。此外，优选地设置有逆变器或变压器，用于将能量馈送到机载电网内，这些逆变器或变压器连接在燃料电池和馈入点之间并用于调节从燃料电池输入机载电网的电能的电压、电流以及频率。
应当清楚，已参照上述示例性实施方式之一或上述示例性方面之一描述的特征或步骤也能够与上述其它示例性实施方式或示例性方面的其它特征或步骤结合使用。
附图说明
下文将基于实施例并参照附图更详细地描述本发明。
图1示出根据本发明的一种示例性实施方式的燃料电池系统的示意图。
图2示出根据本发明的另一种示例性实施方式的燃料电池系统的概略图。
具体实施方式
在下面对附图的描述中，相同或相似的参考标号用于相同或相似的元件。
图1示出根据本发明的一种示例性实施方式的用于给航空器供应饮用水和氧气的燃料电池系统的概略图。如从图1中能够观察到的，燃料系统100包括具有阳极侧102和阴极侧103的燃料电池101。燃料电池101设计成质子交换膜燃料电池(PEMFC)。膜104示意性地示出在阳极侧102和阴极侧103之间。燃料电池101的阳极侧102示出具有阀106的馈送管线105和具有阀108的排放管线107。燃料电池101的阴极侧103包括馈送管线109和具有阀111的排放管线110。优选地，馈送管线109另外还联接到图1中未示出的附加空气输送管线。排放管线110联接到燃料电池系统100的第一热交换器112。第一热交换器112还联接到冷凝物排放装置113，冷凝物排放装置113一方面连接到用于存储在第一热交换器112中冷凝的水的存储罐114。存储罐114设置有排放管线115，当存储罐114中的水过多时排放管线115通过阀116用作流出口。另外，冷凝物排放装置113经由过滤器117连接到出口118，外逸的空气能够经由出口118离开航空器-即航空器的加压机舱。
此外，燃料电池系统100还包括具有阳极侧120和阴极侧121的电解槽119。电解槽119的阴极侧121设计成所谓的空气阴极并包括馈送管线122，馈送管线122经由阀123和过滤器124联接到入口125，空气能够通过入口125从加压机舱引入电解槽119的阴极侧121。电解槽119的阴极侧121的排放管线126联接到燃料电池101的阴极侧103的馈送管线109。电解槽119的阳极侧120的排放管线127联接到第二热交换器128，第二热交换器128包括经由第三热交换器130和泵131联接到出口的气体排放管线129，氧气能够通过所述出口引入加压机舱。第二热交换器128用于将电解槽119的阳极侧120的水/氧气混合物分离成氧气/水。第二热交换器128的水排放管线132经由循环泵133和阀134联接到电解槽119阳极侧120的入口。此外，第二热交换器128包括水入口135，水入口135经由阀136、泵137以及另一阀138联接到存储罐114的出口。存储罐114的出口另外还经由阀139和泵140联接到航空器的饮用水系统。
此外，燃料电池系统100还包括连接到航空器外部的空气的冷却回路141。冷却回路141用于冷却第一热交换器112、第二热交换器128、第三热交换器130以及燃料电池101。
下文将更详细地描述图1中示出的燃料电池系统的功能。
水从用作水存储容器的存储罐114传输到电解槽119并且/或者通过泵133经由第二热交换器128从水回路传输到电解槽119。通过给电解槽119施加电压，水被分解为2H和O，即氢和氧。以此方式获得的氧原子形成氧分子O2并经由第二热交换器128运送以及经由航空器的空调系统的通风装置传输，然后所述氧气为机舱和乘客提供氧气比例增高的呼吸空气。
电解槽119在阴极侧被供给来自机舱的排放空气。由于整个系统中在机舱与外部空气之间存在压差，所以机舱空气得以传送。在电解槽119的阴极121处，来自电解过程的已经穿过电解槽119的膜从阳极120到达阴极121的氢与机舱空气中包含的氧结合而形成水，所述水导致流过电解槽的机舱空气被加湿。来自电解槽119的主要包含N2、O2和H2O的湿空气现在被传输到燃料电池101的阴极103。另外，如果附加进气管线联接到管线109，附加的空气便能够传输到燃料电池101的阴极侧。在阳极102处施加氢气，同时施加例如由电解槽提供的电力负载-即电能消耗单元，形成了附加的水。随后来自燃料电池排放空气的所有水分在第一热交换器112中冷凝出来。冷凝出来的部分水经由罐114和泵137传输到电解槽的阳极侧，以便再次补充该位置缺失的水，水的缺失是根据下列反应方程式发生的：
H2O(液体)-＞1/2O2(超纯)+2H+(膜)+2e-
阳极的水缺失量等于阴极的水生产量。
为了冷却所述系统，采用了冷却回路，该冷却回路使用外部空气作为初级冷却介质，并将作为次级冷却介质的冷却液经由图1中示出的管道系统泵送到相应的热交换器。原则上需要的所述热交换器一方面是冷却器、第三热交换器130、第二热交换器128和第一热交换器112，冷却器将来自冷却回路的废热排放到外部空气中，第三热交换器130负责将氧气干燥到空调系统可能需要的残余含水量，第二热交换器128的作用是冷却阳极水回路，第一热交换器112的作用是冷凝燃料电池101的阴极排放空气中存在的水气。第一热交换器112处产生的冷凝物经由冷凝物排放管线113传输出去并传输到存储罐114，存储罐114用作中间存储罐的缓冲罐，冷凝物从存储罐114传输出来作为乘客享用的饮用水或者用作电解槽119的水源。
除此之外，冷却回路还能够设置有附加的热交换器，所述附加的热交换器具有对航空器中的各种系统部件进行加热的功能，例如保护水罐不会结冰。
作为上述流体冷却介质的替代物，也可以采用气态冷却介质、流体与气态冷却介质的组合或者总体状态在加热时从液体变为气态在冷却时从气态变为液体的冷却介质。在采用改变其总体状态的冷却介质的情况下，冷凝温度和沸点温度选择为使得它们介于热交换器的高温侧温度和低温侧温度之间，即冷却介质的总体状态在热交换器中变化。
图2示出根据本发明另一种示例性实施方式的用于给航空器供应饮用水和氧气的燃料电池的概略图。然而，与图1中的示例性实施方式不同的是，在图2中的示例性实施方式中，电解槽的阴极侧联接到燃料电池的阳极侧。如从图2中能够观察到的，燃料电池系统200包括具有阳极侧202和阴极侧203的燃料电池201。燃料电池201设计成质子交换膜燃料电池(PEMFC)。膜204以示意性方式示出在阳极侧202和阴极侧203之间。燃料电池201的阳极侧202包括具有阀206的第一输送管线205和具有阀208的第二输送管线207。
燃料电池201的阴极侧203包括输送管线209和排放管线210，输送管线209和排放管线210都联接到湿热交换器250，使得湿气和/或热量交换在阴极侧203的空气入口与阴极侧203上的空气排放口之间进行。为此，阴极侧的输送管线209联接到湿热交换器250的第一侧251，同时输送管线209代表湿热交换器250的第一排放管线。湿热交换器250第一侧上的湿热交换器250的第一输送管线252经由阀253联接到客舱，使机舱空气能够传输到湿热交换器250。此外，为了实现阴极侧203的进入空气与阴极侧203的排放空气之间的湿气和/或热量交换，阴极侧203的排放管线210联接到湿热交换器250的第二侧254。湿热交换器250第二侧254的第二排放管线255联接到燃料电池系统200的第一热交换器212。
第一热交换器212联接到冷凝物排放管线213，冷凝物排放管线213一方面连接到用于存储在第一热交换器212中冷凝出的水的存储罐214。存储罐214设置有排放管线215，当存储罐214中的水过多时排放管线215通过阀216用作流出口。此外，冷凝物排放管线213经由过滤器217连接到出口218，外逸空气能够经由出口218离开航空器-即航空器的加压机舱。
此外，燃料电池系统200包括具有阳极侧220和阴极侧221的电解槽219。电解槽219的阴极侧221设计成所谓的空气阴极并包括第一排放管线222，如果需要第一排放管线222能够通过阀223用作氢气排放装置。电解槽219的阴极侧221的第二排放管线联接到燃料电池201阳极侧202的第二输送管线207，并且还用于将电解槽219中产生的氢气作为燃料传输到燃料电池201。电解槽219阳极侧220的排放管线227联接到第二热交换器228，第二热交换器228包括经由第三热交换器230和泵231联接到出口的气体排放管线229，氧气能够经由所述出口传输到加压机舱。第二热交换器228用于将电解槽219阳极侧220的水/氧气混合物分离成氧气/水。第二热交换器228的水排放管线232经由循环泵233和阀234联接到电解槽219阳极侧220的入口。此外，第二热交换器228包括水入口235，水入口235经由阀236、泵237以及另一阀238联接到存储罐214的出口。存储罐214的出口另外还经由阀239和泵240联接到航空器的饮用水系统。
此外，燃料电池系统200还包括具有冷却器242的冷却回路241，冷却器242与航空器外部的空气相连通。冷却回路241用于冷却第一热交换器212、第二热交换器228、第三热交换器230以及燃料电池201。
图2中以箭头示意性地示出用于燃料电池系统200的多条输送和排放管线。排放管线260代表排水口并且输送管线261代表用于燃料电池阴极侧的机舱空气入口，而输送管线262是用于燃料电池阳极侧的氢气馈入口。此外，排放管线263示意性地代表氢气排放口，如果需要氢气能够通过排放管线263从电解槽的阴极侧输出。排放管线264代表饮用水出口，水能够通过排放管线264从缓冲罐214传输到航空器的饮用水系统。排放管线265示意性地代表电解槽中产生的氧气能够通过其传输到航空器的空调系统的出口。排放管线266代表排放空气在需要时能够通过其从燃料电池的阴极侧传输到航空器外的排放管线。最后，输送管线267示意性地代表环境空气能够通过其传输到冷却回路241的输送管线。
图2中的燃料电池系统的功能与图1中的燃料电池系统的功能相似。因此，此处仅考虑燃料电池系统200中的不同之处。
图2中的燃料电池系统200与图1中的燃料电池系统100的一个实质性差别在于电解槽的阴极侧联接到燃料电池的阳极侧。因而，电解槽中产生的氢气能够传输到用于产生能量的燃料电池，因此能够减小燃料电池的外部氢气需求。为了能够确保燃料电池的阴极侧有湿度足够的空气，图2中的燃料电池系统200包括附加的湿热交换器250，燃料电池中产生的部分水通过湿热交换器250再次传输到燃料电池阴极侧的进入空气中。剩余部分的水如图1的实施例一样被冷凝出来。此外，在图2的实施例中，机舱空气没有像图1的实施例的情况那样提供给电解槽的阴极侧，而是经由湿热交换器传输到燃料电池的阴极侧。然而，图2的实施例中的电解槽的阴极侧除了两条排放管线不包括任何输送管线，其中一条排放管线用于将氢气传输到燃料电池的阳极侧，相反第二条排放管线在需要时用于输出任何多余的氢气。
作为补充，应当清楚，“包括”不排除任何其它元件或步骤，并且“一”或“一种”不排除复数的情形。还应当清楚，已参照上述示例性实施方式之一描述的特征或步骤也能够与上述其它示例性实施方式的其它特征或步骤结合使用。权利要求中的参考标号不具有限制性。

Claims (23)

1.一种用于给飞行器供应饮用水和氧气的燃料电池系统(100、200)，所述燃料电池系统(100、200)包括：
燃料电池(101、201)；以及
电解槽(119、219)，
其中，所述电解槽(119、219)包括空气阴极，通过将氢气与来自所述飞行器的机舱的空气中的氧气重新结合而因此对用于所述燃料电池(101、201)的空气进行加湿，
所述电解槽(119、219)联接到所述燃料电池(101、201)，并且
所述燃料电池(101、201)和所述电解槽(119、219)设计为使得所述燃料电池(101、201)输出的能量保障所述电解槽(119、219)的能量需求。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100)，
其中，所述燃料电池(101)包括阳极侧(102)和阴极侧(103)，
所述电解槽(119)包括阳极侧(120)和阴极侧(121)，并且
所述电解槽(119)的阴极侧(121)联接到所述燃料电池(101)的阴极侧(103)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统(100)，
其中，所述电解槽(119)设计为使得来自所述飞行器的机舱的空气能够传输到所述阴极侧(121)。
4.根据权利要求1所述的燃料电池系统(200)，
其中，所述燃料电池(201)包括阳极侧(202)和阴极侧(203)，
所述电解槽(219)包括阳极侧(220)和阴极侧(221)，并且
所述电解槽(219)的阴极侧(221)联接到所述燃料电池(201)的阳极侧(202)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统(200)，
其中，所述燃料电池(201)设计为使得来自所述飞行器的机舱的空气能够传输到其阴极侧。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)设计为使得氢气或重整气能够传输到其阳极侧。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，进一步包括：
热交换器(113、213)，
其中，所述热交换器(113、213)设计为使得其冷却从所述燃料电池(101、201)的阴极侧(103、203)排出的空气。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，进一步包括：
附加的热交换器(128、228)，
其中，所述附加的热交换器(128、228)设计为使得其冷却从所述电解槽(119、219)的阳极侧(120、220)排出的水/氧气混合物。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，进一步包括：
冷却回路(141、241)，
其中，所述冷却回路(141、241)联接到所述燃料电池(101、201)以冷却所述燃料电池(101、201)。
10.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)是低温燃料电池。
11.根据权利要求10所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述低温燃料电池(101、201)是质子交换膜燃料电池。
12.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)是高温PEM燃料电池。
13.根据权利要求12所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述高温PEM燃料电池(101、201)是质子交换膜燃料电池。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述电解槽(119、219)是具有催化剂的聚合体膜电解槽。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述电解槽(119、219)不是具有催化剂的聚合体膜电解槽，并且
所述电解槽(119、219)设置为使得其适应于所述燃料电池的温度范围。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
进一步包括多个燃料电池和多个电解槽。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)和所述电解槽(119、219)连接而形成堆叠组件，并且
所述电解槽(119、219)由直接来自所述燃料电池(101、201)的能量供能。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)与所述电解槽(119、219)之间的能量比选择为使得所述燃料电池(101、201)的能量输出精确地对应于所述电解槽(119、219)的能量需求。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)与所述电解槽(119、219)之间的能量比选择为使得所述燃料电池(101、201)的能量输出精确地对应于所述电解槽(119、219)以及所述燃料电池系统(100、200)的所有必需的辅助设备的能量需求。
20.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统(100、200)，
其中，所述燃料电池(101、201)与所述电解槽(119、219)之间的能量比选择为使得所述燃料电池(101、201)的能量输出高于所述电解槽(119、219)以及所述燃料电池系统(100、200)的所有必需的辅助设备的能量需求。
21.根据权利要求20所述的燃料电池系统(100、200)，进一步包括：
逆变器，以及
电压转换器，
其中，所述逆变器和电压转换器设计为使得来自所述燃料电池(101、201)的能量能够馈送到所述飞行器的机载电网内。
22.一种飞行器，其具有根据权利要求1至21中任一项所述的燃料电池系统(100、200)。
23.根据权利要求1至21所述的燃料系统(100、200)在飞行器中的应用。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006034814B4 (de) * 2006-07-27 2010-01-14 Airbus Deutschland Gmbh Nutzung von Kabinenluft zur Wassererzeugung mittels Brennstoffzellenabgasen
DE102008018779B4 (de) 2008-04-15 2010-11-11 Diehl Aerospace Gmbh Brennstoffzellensystem, insbesondere zum Einsatz an Bord eines Verkehrsflugzeuges oder Kraftfahrzeugs
US20100038236A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-18 Alex Rivera Hydrogen-from-water on-demand supplemental vehicle fuel electrolyzer system
DE102008039782A1 (de) * 2008-08-26 2010-03-04 Airbus Deutschland Gmbh Zonentemperaturregelung an Bord eines Flugzeuges mittels Brennstoffzellenabwärme
JP4759655B2 (ja) * 2009-05-21 2011-08-31 パナソニック株式会社 水素生成システムおよび温水生成システム
JP2011153037A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 水処理装置
DE102010006153A1 (de) * 2010-01-29 2011-08-04 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug
DE102010018273A1 (de) 2010-04-26 2011-10-27 Airbus Operations Gmbh Wassersystem für ein Fahrzeug und Verfahren zur Keimreduktion in einem Wassersystem
SK50222011A3 (sk) * 2011-04-21 2014-07-02 PROGRESSIVE SOLUTIONS & UPGRADES s.r.o. Kombinovaný magnetohydrodynamický a elektrochemický spôsob výroby, najmä elektrickej energie a zariadenie
DE102011109602A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Daimler Ag Brennstoffzellensystem
DE102011109645A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Daimler Ag Brennstoffzellensystem
US10167207B2 (en) * 2011-10-05 2019-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrolytic apparatus with circulator, reverse osmosis filter, and cooler, for producing reducing water
GB2495917B (en) * 2011-10-24 2014-10-22 Ge Aviat Systems Ltd Multiple source electrical power distribution in aircraft
EP2867946A2 (en) * 2012-06-29 2015-05-06 MAG Aerospace Industries, LLC Microbiologically protected fuel cell
WO2014131550A1 (de) * 2013-02-27 2014-09-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennstoffzellensystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug
FR3035074B1 (fr) * 2015-04-17 2018-07-27 Safran Aircraft Engines Aeronef comprenant une pile a combustible ayant un systeme d'alimentation ameliore en oxygene
CN106059095A (zh) * 2016-06-01 2016-10-26 中国科学院工程热物理研究所 一种基于海水的能量供应系统及其应用
CN106080215B (zh) * 2016-08-23 2019-05-21 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种轨道交通制动能回收利用系统及混合动力轨道交通
JP6592582B2 (ja) * 2018-01-24 2019-10-16 日本碍子株式会社 燃料電池システム
DE102018204827A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Ford Global Technologies, Llc Brennstoffzellensystem für ein Fahrzeug
DE102018204828A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Ford Global Technologies, Llc Verhinderung von Glatteis durch Abwasser von Kraftfahrzeugen
US11866182B2 (en) * 2020-05-01 2024-01-09 General Electric Company Fuel delivery system having a fuel oxygen reduction unit
CN114715410B (zh) * 2022-05-24 2024-07-12 北京亿华通科技股份有限公司 一种航空空气系统及其控制方法
US11949133B1 (en) * 2023-06-20 2024-04-02 ZeroAvia, Inc. Liquid water from fuel cell exhaust for cabin humidity control

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298557A (zh) * 1998-04-29 2001-06-06 纽韦拉燃料电池欧洲有限责任公司 把燃料电池结合到电化学工厂的方法
CN1461824A (zh) * 2002-05-30 2003-12-17 谌冠卿 一种制氧装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3180813A (en) * 1961-05-31 1965-04-27 Consolidation Coal Co Electrolytic process for producing hydrogen from hydrocarbonaceous gases
US3992271A (en) * 1973-02-21 1976-11-16 General Electric Company Method for gas generation
US4087976A (en) * 1976-08-13 1978-05-09 Massachusetts Institute Of Technology Electric power plant using electrolytic cell-fuel cell combination
US4278525A (en) * 1978-04-24 1981-07-14 Diamond Shamrock Corporation Oxygen cathode for alkali-halide electrolysis cell
US4657829A (en) * 1982-12-27 1987-04-14 United Technologies Corporation Fuel cell power supply with oxidant and fuel gas switching
US5506066A (en) * 1994-03-14 1996-04-09 Rockwell International Corporation Ultra-passive variable pressure regenerative fuel cell system
EP0718904A1 (de) * 1994-12-22 1996-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Brennstoffzellensystem
US5900330A (en) * 1997-09-25 1999-05-04 Kagatani; Takeo Power device
US6447942B1 (en) * 2000-03-13 2002-09-10 Energy Conversion Devices, Inc. Alkaline fuel cell
US6569298B2 (en) * 2000-06-05 2003-05-27 Walter Roberto Merida-Donis Apparatus for integrated water deionization, electrolytic hydrogen production, and electrochemical power generation
GB0016379D0 (en) * 2000-07-05 2000-08-23 Johnson Matthey Plc Electrochemical cell
US6610193B2 (en) * 2000-08-18 2003-08-26 Have Blue, Llc System and method for the production and use of hydrogen on board a marine vessel
US20030230671A1 (en) * 2000-08-24 2003-12-18 Dunn James P. Fuel cell powered electric aircraft
US6924049B2 (en) * 2000-09-11 2005-08-02 Joe G. Rich, Sr. Electrolysis fuel cell energy plant
DE10053546A1 (de) * 2000-10-27 2002-05-02 Angewandte Technik Mbh Greifsw Portabler elektrochemischer Sauerstoffgenerator
US6833206B2 (en) * 2001-09-28 2004-12-21 Daimlerchrysler Ag Auxiliary power supply for a vehicle with a combustion engine and method for operating same
EP1313161A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-21 Ballard Power Systems AG Fuel cell system and method for operating the same
US7276306B2 (en) * 2003-03-12 2007-10-02 The Regents Of The University Of California System for the co-production of electricity and hydrogen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298557A (zh) * 1998-04-29 2001-06-06 纽韦拉燃料电池欧洲有限责任公司 把燃料电池结合到电化学工厂的方法
CN1461824A (zh) * 2002-05-30 2003-12-17 谌冠卿 一种制氧装置

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