CN113632268A - 燃料电池系统、燃料电池系统运行方法和燃料电池运输工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)，包括：至少一个具有阳极部(3)和阴极部(4)的燃料电池堆(2)、喷射器(5)、将具有初级燃料和次级燃料的燃料混合物从喷射器(5)送向阳极部(3)的燃料混合物管线(6)、将初级燃料供应至喷射器(5)的初级燃料管线(7)以及将次级燃料从阳极部(3)回输至喷射器(5)的再循环管线(8)，其中，喷射器(5)具有喷嘴(9)、混合腔(10)和扩散器(11)，混合腔用于将经由初级燃料管线(7)且通过喷嘴(9)被供入混合腔(10)的初级燃料与经由再循环管线(8)从阳极部(3)回输入混合腔(10)的次级燃料相互混合，扩散器用于以承受压力的方式将燃料混合物从混合腔(10)送入燃料混合物管线(5)，其中，至少一个扩散器测量单元(12；12a,12b)设计成至少部分在扩散器(11)之内和/或之处确定在扩散器(11)之内和/或之处的质量流量。本发明还涉及一种用于确定在本发明燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)中的质量流量的方法、一种用于控制和/或调节针对在本发明燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)中的喷射器(5)的初级燃料供应的方法和一种具有本发明燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)的运输工具(20)。

Description

燃料电池系统、燃料电池系统运行方法和燃料电池运输工具
技术领域
本发明涉及一种燃料电池系统、尤其是SOFC系统，其包括至少一个具有阳极部和阴极部的燃料电池堆、喷射器、用于将含有初级燃料和次级燃料的燃料混合物从喷射器送向阳极部的燃料混合物管线、用于给喷射器供以初级燃料的初级燃料管线以及至少一个用于将次级燃料从阳极部回输至喷射器的再循环管线。
背景技术
在现有技术中知道了用于将燃料输送到燃料电池堆阳极部的各种不同系统。尤其知道了燃料从燃料源如燃料罐借助位于燃料源与阳极部之间的燃料管线中的风扇被输送到阳极部。为了调节风扇工作方式和针对风扇的燃料供应量和/或为了确定燃料电池系统的重整器的氢气输出量，特此可在燃料管线、特别是风扇中测量燃料的质量流量。这种系统可以参照德国专利申请DE 10 2014 206 836 A1。但该系统的问题在于，在风扇中的质量流量测量造成在燃料管路或整个阳极路径中的压力损失，这原则上要加以避免。
如下的燃料电池系统目前正处于研发中，在此使用喷射器将燃料输送给阳极部。通过喷射器，再循环的燃料或阳极废气可通过再循环管线从阳极部作为次级燃料与来自燃料源的初级燃料一起作为燃料混合物被送向阳极部。为了获得尽可能高的再循环率，在包括再循环管线在内的整个阳极路径中的压力损失应保持尽量低。尽管如此，初级燃料和次级燃料的质量流量都应被可靠确定。这在较高温度下做起来尤其困难。
为了例如能够确定和/或确保燃料电池系统的重整器中的氧气和水的占比以进而防止在重整器中形成烟灰，质量流量的确定是重要的。为此应当知道流过喷射器和流经再循环管线的流量。
发明内容
本发明的任务是至少部分考虑上述问题。本发明的任务尤其是提供一种燃料电池系统，其中，在阳极路径中的质量流量(其值应被采集以调设燃料电池系统)能够以尽可能低的压力损失来确定。此外，任务是提供一种用于确定在这种燃料电池系统中的质量流量的方法、一种用于调节在这种燃料电池系统中的质量流量的方法以及一种具有这种燃料电池系统的燃料电池运输工具。
上述任务通过权利要求书来完成。上述任务尤其通过一种根据权利要求1的燃料电池系统、一种根据权利要求6的方法、一种根据权利要求11的方法和一种根据权利要求12的燃料电池运输工具来完成。本发明的其它优点来自从属权利要求、说明书和图。在此，关于燃料电池系统所描述的特征和细节自然也与本发明的方法、本发明的燃料电池运输工具相关地是适用的，反之亦然，因此关于各个发明方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。
根据本发明的第一方面，提供一种包括至少一个具有阳极部和阴极部的燃料电池堆的燃料电池系统。燃料电池系统尤其可以是SOFC系统或PEM系统。燃料电池系统还包括喷射器和用于将含有初级燃料和次级燃料的燃料混合物由喷射器送向阳极部的燃料混合物管线。此外，燃料电池系统具有用于将初级燃料供应至喷射器的初级燃料管线以及至少一个用于将次级燃料由阳极部返送至喷射器的再循环管线。根据本发明，该喷射器具有喷嘴、用于将经由初级燃料管线并通过喷嘴被送入混合腔的初级燃料与经由至少一个再循环管线从阳极部返送入混合腔的次级燃料混合的混合腔、以及用于以承受压力的方式将燃料混合物从混合腔引入燃料混合物管线的扩散器，其中，用于确定在扩散器之中和/或之上的质量流量的至少一个扩散器测量单元至少部分安置在扩散器中和/或扩散器上。也可设有另一条再循环管线。
初级燃料或初级燃料的相应初级质量流通过喷射器喷嘴被加速，其又根据射流泵工作原理使次级燃料或次级燃料的相应次级质量流加速。位于喷射器的端部或流体出口部中的扩散器可以又将所建立的速度分解为压力。由此，质量流可以通过所述至少一个再循环管线和燃料混合物管线或通过阳极路径的相应管线段被有效驱动。迄今，传统的质量流量测量单元只能伴随燃料电池系统内的额外压力损失来实现。但在本发明范围内已知的是通过在喷射器的扩散器上和/或扩散器中布置质量流量测量单元、在此是扩散器测量单元，可以至少在该处在没有进一步压力损失的情况下测量质量流量。在这种情况下，扩散器充当一种反向文丘里管。另一个优点在于，具有集成在扩散器中的扩散器测量单元的燃料电池系统能够以特别紧凑的方式实现。所述至少一个扩散器测量单元可具有至少一个质量流量传感器或者以至少一个质量流量传感器或燃料混合物质量流量传感器的形式来提供。此外，所述的系统可以顺利地集成在移动系统如运输工具中。
根据本发明的布置的有利效果也是比较出乎意料的。由于可能的流动中断和/或在测量单元部件上的颗粒沉积，迄今尚未实施在扩散器中和/或扩散器上的这种测量。
燃料电池系统优选设计成SOFC系统或高温燃料电池系统的形式。燃料混合物管线可被理解为如下流体管线，喷射器或混合腔通过该流体管线与阳极部、准确说是阳极部的阳极入口流体连通。喷射器不必通过燃料混合物管路直接与阳极部相连或不必在没有中间件情况下连接到阳极部。相反可行的是，燃料电池系统的其它功能部件在流体方向上在喷射器和阳极部之间被集成在燃料混合物管路内。因此，用于重整燃料混合物的重整器可以在SOFC系统中在喷射器下游且在阳极部或阳极部的阳极入口的上游被集成燃料混合物管线之中或之上。
重整后的燃料混合物也可被视为燃料混合物。在重整器上游或混合腔中的燃料混合物可以具有呈含烃气体形式如甲烷或例如气态甲醇或柴油形式的初级燃料以及从阳极部再循环的含氢次级燃料。在重整器下游的燃料混合物可含有具有一氧化碳和氢气的重整合成气。
除了初级燃料和次级燃料之外，燃料混合物还可以含有其它物质，其中，该燃料混合物优选主要由初级燃料和次级燃料组成。
再循环管线设计用于从阳极部的阳极出口将阳极废气再循环到喷射器或喷射器的混合腔。燃料电池系统的其它功能部件如流体输送装置、阀、附加进气口和/或换热器还可以布置在再循环管线中或再循环管线上。
初级燃料管线可以被理解为用于向喷射器供应初级燃料的燃料供应管线，初级燃料例如呈含烃气体(如甲烷)或蒸发的柴油、甲醇、乙醇等形式。燃料电池系统的其它功能部件也可安置在初级燃料管线中或主燃料管线上。因此，例如在初级燃料管线中在喷射器喷嘴的上游可以设置控制阀和优选用于将初级燃料以可控方式供至喷射器或送入喷嘴的附加进气口。
“至少一个扩散器测量单元就位在扩散器中和/或扩散器上”可被理解为就位在导流部之内，该导流部从在扩散器上游紧邻扩散器的位置穿过扩散器延伸到在扩散器下游紧邻扩散器的位置。在此情况下，该测量单元不必完全布置在导流部之内。相反，扩散器测量单元的测量头或相应传感器元件布置在导流部内的期望位置处就够了。
为了确定或测定质量流量，所述至少一个扩散器测量单元可以具有至少一个测温单元来测量在扩散器中和/或扩散器上的燃料混合物的温度和/或具有至少一个测压单元来测量在扩散器中和/或扩散器上的燃料混合物的压力。还有利的是设置至少另一个测压单元，用于测量环境压力。它尤其可以是绝对压力传感器。通过用于测量在扩散器中和/或扩散器上的燃料混合物压力的测压单元尤其测量相对于环境的相对压力。就此而言，“质量流量的确定”是指确定燃料混合物质量流量或混合燃料质量流量。
根据本发明的另一实施方式而可行的是，在燃料电池系统中，扩散器可以具有在扩散器中开口横截面最小的扩散器头部和在扩散器中开口横截面最大的扩散器尾部，其中，扩散器尾部在经过扩散器的流动方向上布置在扩散器头部的下游，用于测量在扩散器头部上游的第一压力的第一扩散器测量单元至少部分布置在扩散器处且在扩散器头部的上游，用于测量在扩散器尾部下游的第二压力的第二扩散器测量单元至少部分在扩散器尾部下游布置在扩散器尾部上。特别是，扩散器测量单元设计和布置用于测量在扩散器头部的上游和下游的静压。随后，可以从这两个压力测量值之差确定体积流量和进而质量流量。尤其是，在每个测量点处测量所述静压，然后按照相应比例确定速度变化。然后，从所确定的速度和材料值确定质量流量，尤其是一次性确定。在本发明范围内的试验中已表明，如果两个扩散器测量单元在下游尽量远离混合腔的次级燃料入口且彼此相距尽可能远，则可以获得最佳或最准确的测量结果。所提出的扩散器测量单元的布置考虑了这一点。尤其是“两个扩散器测量单元之间尽量相互远离”的要求被纳入考虑。在这种情况下，第一扩散器测量单元在扩散器头部的上游至少部分尽可能直接布置在扩散器上，即在扩散器上游的导流部中。第二扩散器测量单元优选在扩散器尾部的下游至少部分在扩散器尾部下游尽量直接布置在扩散器上，即在扩散器下游的导流部中。
还可能的是，在本发明的燃料电池系统中，扩散器具有在扩散器中开口横截面最小的扩散器头部和在扩散器中开口横截面最大的扩散器尾部，其中，扩散器尾部在经过扩散器的流动方向上布置在扩散器头部的下游，用于测量在扩散器头部下游的第一压力的第一扩散器测量单元至少部分在扩散器头部的下游布置在扩散器中，用于测量在扩散器尾部下游的第二压力的第二扩散器测量单元至少部分在扩散器尾部的下游布置在扩散器上。这种布置尤其考虑了如下认识，即，两个扩散器测量单元应在下游尽量远离混合腔的次级燃料入口以获得准确的测量结果。在这里，也如上所述地确定质量流量。因此，这尤其在扩散器中总是相等的。在扩压器头部或扩压器尾部的下游和上游的测量压力值当然是彼此不同的，或通常是大小不等的。特别是，这些扩散器测量单元被设计和布置成测量静压。随后，可从这两个压力测量值之差来确定质量流量。
根据本发明的另一实施方式而可行的是，在燃料电池系统中，扩散器可以具有在扩散器中开口横截面最小的扩散器头部和在扩散器中开口横截面最大的扩散器尾部，其中，扩散器尾部在经过扩散器的流动方向上布置在扩散器头部的下游，用于测量在扩散器头部下游的第一压力的第一扩散器测量单元至少部分在扩散器头部下游布置在扩散器中，用于测量在扩散器尾部上游的第二压力的第二扩散器测量单元至少部分在扩散器尾部上游布置在扩散器中。这种布置尤其考虑了如下认识，即，两个扩散器测量单元应尽可能位于扩散器之内以获得准确测量结果。特别是，这些扩散器测量单元被设计和布置用于测量静压。随后，可以从这两个压力测量值之差来确定质量流量。
还已证明有利的是，在根据本发明的燃料电池系统中，用于控制和/或调节针对喷嘴的燃料供应的控制阀在初级燃料管线中布置在喷嘴上游，其中，用于确定在控制阀中和/或控制阀上的质量流量的至少一个控制阀测量单元被至少部分设置在控制阀之中和/或之上。不需要进一步的质量流量测量，因为可以根据在控制阀之中和/或之上的测量值以及在扩散器之中和/或之上的测量值来计算在再循环管路中的质量流量。但也可以规定进一步的质量流量测量。为此，燃料电池系统可以具有合适的计算单元。此外，燃料电池系统可具有用于调节该控制阀的调节单元，用以基于测定的燃料混合物质量流量、测定的初级燃料质量流量和/或计算的次级燃料来控制和/或调节针对喷射器的初级燃料供应。
根据本发明的另一方面，提供一种用于确定在如上所述的燃料电池系统中的质量流量的方法，其中，该质量流量是通过至少一个扩散器测量单元在扩散器之中和/或之上来确定的。因此，本发明的方法带来与参照本发明燃料电池系统所明确描述的相同的优点。
在本发明的另一变型设计方案中可能的是，在一种方法中通过第一扩散器测量单元来测量在扩散器处在扩散器头部上游的第一压力或第一燃料混合物压力，通过第二扩散器测量单元来测量在扩散器处在扩散器尾部下游的第二压力或第二燃料混合物压力。此外可行的是，通过第一扩散器测量单元来测量在扩散器中在扩散器头部下游的第一压力，通过第二扩散器测量单元来测量在扩散器处在扩散器尾部下游的第二压力。此外，可以通过第一扩散器测量单元来测量在扩散器中在扩散器头部下游的第一压力，通过第二扩散器测量单元来测量在扩散器中在扩散器尾部上游的第二压力。还可行的是，通过至少一个控制阀测量单元来确定在控制阀之中和/或之上的质量流量。因此可以获得以上已关于燃料电池系统所描述的优点。特别是，相应的扩散器测量单元被设计和布置用于分别测量相应的静压。接着，从这两个压力测量值之差确定质量流量(横截面积已知)。特别是，在每个测量点处测量静压，然后按照相应比例来确定在不同点处的速度变化。接着，从所确定的速度和材料值中确定质量流量，尤其一次性确定。
根据本发明的另一方面，提出一种用于控制和/或调节针对在如以上详述的燃料电池系统中的喷射器的初级燃料供应的方法，其中，针对喷射器的初级燃料供应是依据或尤其依据通过如上所述的方法所确定的质量流量来控制和/或调节的。因此可以控制和/或调节针对喷射器且进而针对阳极部或在阳极部上游的可能有的重整器的初级燃料供应和进而还有次级燃料供应，同时在阳极路径中的压力损失尽可能小。
此外，提供一种燃料电池运输工具，其具有用于提供电能的上述燃料电池系统和至少一个用于在至少部分使用由燃料电池系统提供的电能情况下驱动燃料电池运输工具的电动机。因此，根据本发明的燃料电池运输工具也带来上述的优点。
也可能有利的是，例如提供一种飞行器、无人机或任何其它应用，其具有如上所述的用于提供电能的燃料电池系统和至少一个用于在至少部分使用由燃料电池系统提供的电能的情况下驱动相应运输工具的电动机。此外，燃料电池系统也可以是固定式燃料电池系统。
附图说明
改进本发明的其它措施来自以下对如图示意性所示的本发明各实施例的描述。附图分别示意性示出：
图1示出用于描述根据本发明第一实施例的燃料电池系统的框图，
图2示出根据本发明第二实施例的燃料电池系统的局部细节图，
图3示出根据本发明第三实施例的燃料电池系统的局部细节图，
图4示出根据本发明第四实施例的燃料电池系统的局部细节图，
图5示出用于描述根据本发明实施例的方法的流程图，以及
图6示出具有根据本发明实施例的燃料电池系统的燃料电池运输工具。
具体实施方式
在图1至图6中，具有相同功能和工作方式的零部件带有相同的附图标记。
图1示出用于说明第一实施方式的燃料电池系统1a的框图。所示燃料电池系统1a包括具有阳极部3和阴极部4的燃料电池堆2、喷射器5、用于将具有初级燃料和次级燃料的燃料混合物从喷射器5送向阳极部3的燃料混合物管线6、用于将初级燃料供至喷射器5的初级燃料管线7以及用于将呈阳极废气形式的次级燃料从阳极部3回输至喷射器5的再循环管线8或次级燃料管线。在阳极部3的上游，重整器19被设计用于对来自喷射器5的燃料混合物进行重整并给阳极部3提供经过重整的燃料混合物。相应地，以SOFC系统的形式提供燃料电池系统1a。但燃料电池系统1a也可以是PEM系统。也可以设有其它管线，例如以便将质量流引入初级燃料管线7和/或再循环管线8。还能附加地或替代地设置第二再循环管线8。
喷射器5具有喷嘴9、混合腔10和扩散器11，它们在经过喷射器5的流动方向15上依所述顺序接连布置。混合腔10设计用于将经由初级燃料管线7并通过喷嘴9被供入混合腔10的初级燃料与经由再循环管线8由阳极部3返送入混合室10的次级燃料混合。通过混合过程产生燃料混合物。扩散器11设计成在承受压力的情况下将燃料混合物从混合腔10输送入燃料混合物管线6。如图1所示，根据第一实施方式，在扩散器11中，扩散器测量单元12设计用于确定扩散器11中的质量流量。特别是，在扩散器11中，扩散器测量单元12的传感器头设计用于确定扩散器11中的燃料混合物质量流量。
图2示出根据第二实施方式的燃料电池系统1b的详细局部图。首先在图2中能看到，扩散器11包括具有扩散器11中的最小开口截面的扩散器头部13和具有扩散器11中的最大开口截面的扩散器尾部14，其中，扩散器尾部14在经过扩散器11的流动方向15上布置在扩散器头部13的下游。根据第二实施方式，用于测量在扩散器头部13上游的第一压力的第一扩散器测量单元12a在扩散器头部13的上游布置在扩散器11上。此外，用于测量在扩散器尾部14下游的第二压力的第二扩散器测量单元12b在扩散器尾部14的下游布置在扩散器11上。图2还示出用于控制和/或调节针对喷嘴9的燃料供应的控制阀16在喷嘴9的上游布置在初级燃料管线7中，其中，在控制阀16处、准确地说在控制阀16的下游在初级燃料管线7中在控制阀16附近设有控制阀测量单元17，用于确定初级燃料管线7中的初级质量流量。还可以规定该控制阀测量单元17布置在控制阀16的上游。
图3示出根据第三实施例的燃料电池系统1c的详细局部图。图3所示的燃料电池系统1c基本对应于图2所示的燃料电池系统1b。重要的区别是，用于测量扩散器头部13下游的第一压力的第一扩散器测量单元12a相应地在扩散器头部13下游布置在扩散器11内或用于引导燃料混合物经过扩散器11的扩散器引导通道中或相应的导流部段中。
图4示出根据第四实施例的燃料电池系统1d的详细局部图。图4所示的燃料电池系统1d基本对应于图3所示的燃料电池系统1b。重要的区别是，用于测量在扩散器尾部14上游的第二压力的第二扩散器测量单元12b在扩散器尾部14上游布置在扩散器11中。
参照图1-4，还可以看到用于确定其中示出的燃料电池系统1a、1b、1c、1d中的质量流量的方法。因此在图1中，在扩散器11中通过单个扩散器测量单元12来确定燃料混合物质量流量。根据图2，燃料混合物质量流量是通过在扩散器11处在扩散器头部13上游的第一扩散器测量单元12a和在扩散器11处在扩散器尾部14下游的第二扩散器测量单元12b来确定的。根据图3，燃料混合物质量流量是通过在扩散器11中在扩散器头部13下游的第一扩散器测量单元12a和在扩散器11处在扩散器尾部14下游的第二扩散器测量单元12b来确定的。根据图4，燃料混合物质量流量是通过在扩散器11中在扩散器头部13下游的第一扩散器测量单元12a和在扩散器11中在扩散器尾部14上游的第二扩散器测量单元12b来确定的。此外，根据图1-4所示的燃料电池系统1a、1b、1c、1d，可通过至少一个控制阀测量单元17确定在控制阀16处的初级质量流量。
参照图5，接着将描述用于控制和/或调节针对在如上所述的燃料电池系统1a、1b、1c、1d中的喷射器5的初级燃料供应的方法。在这里，在第一步骤S1中将首先如上所详述地借助在扩散器11之中和/或之上的至少一个扩散器测量单元12、12a、12b来确定燃料混合物质量流量。在第二步骤S2中，在初级燃料管线7中的初级燃料质量流量通过在控制阀16之中和/或之上的控制阀测量单元17被确定。在第三步骤S3中，依据所确定的燃料混合物质量流量和所确定的初级燃料质量流量来计算在再循环管线8中的次级燃料质量流量。然后在第四步骤S4中，依据所确定和所算出的质量流量通过相应驱动控制阀16来调节针对喷射器5的初级燃料供应。
图6示出燃料电池运输工具20，其具有如上所述的用于提供电能的燃料电池系统1a和用于在使用由燃料电池系统1a提供的电能情况下驱动燃料电池运输工具20的电动机18。
除了所示实施例外，本发明还允许其它的设计原理。即，本发明不应被视为受限于参照附图所解释的实施例。
附图标记列表
1a-1d 燃料电池系统
2 燃料电池堆
3 阳极部
4 阴极部
5 喷射器
6 燃料混合物管线
7 初级燃料管线
8 再循环管线
9 喷嘴
10 混合腔
11 扩散器
12 扩散器测量单元
12a,12b 扩散器测量单元
13 扩散器头部
14 扩散器尾部
15 流动方向
16 控制阀
17 控制阀测量单元
18 电动机
19 重整器
20 燃料电池运输工具

Claims (12)

1.一种燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)，包括：至少一个具有阳极部(3)和阴极部(4)的燃料电池堆(2)、喷射器(5)、用于将具有初级燃料和次级燃料的燃料混合物从该喷射器(5)送向该阳极部(3)的燃料混合物管线(6)、用于将该初级燃料供应至该喷射器(5)的初级燃料管线(7)以及至少一个用于将该次级燃料从该阳极部(3)回输至该喷射器(5)的再循环管线(8)，
其特征在于，该喷射器(5)具有喷嘴(9)、混合腔(10)和扩散器(11)，该混合腔用于使经由该初级燃料管线(7)且通过该喷嘴(9)被供入该混合腔(10)的初级燃料与经由所述至少一个再循环管线(8)从该阳极部(3)回输入该混合腔(10)的次级燃料混合，该扩散器用于以承受压力的方式将所述燃料混合物从该混合腔(10)送入该燃料混合物管线(5)，其中，至少一个扩散器测量单元(12；12a,12b)被设计成至少部分在该扩散器(11)之内和/或之处确定在该扩散器(11)之内和/或之处的质量流量。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统(1b)，其特征在于，所述扩散器(11)具有在该扩散器(11)内有最小开口横截面的扩散器头部(13)和在该扩散器(11)内有最大开口横截面的扩散器尾部(14)，其中，该扩散器尾部(14)在经过该扩散器(11)的流动方向(15)上布置在该扩散器头部(13)的下游，并且用于测量该扩散器头部(13)上游的第一压力的第一扩散器测量单元(12a)至少部分在该扩散器头部(13)上游布置在该扩散器(11)处，用于测量该扩散器尾部(14)下游的第二压力的第二扩散器测量单元(12b)至少部分在该扩散器尾部(14)下游布置在该扩散器(11)处。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统(1c)，其特征在于，所述扩散器(11)具有在该扩散器(11)内有最小开口横截面的扩散器头部(13)和在该扩散器(11)内有最大开口横截面的扩散器尾部(14)，其中，该扩散器尾部(14)在经过该扩散器(11)的流动方向(15)上布置在该扩散器头部(13)的下游，并且用于测量该扩散器头部(13)下游的第一压力的第一扩散器测量单元(12a)至少部分在该扩散器头部(13)下游布置在该扩散器(11)内，并且用于测量该扩散器尾部(14)下游的第二压力的第二扩散器测量单元(12b)至少部分在该扩散器尾部(14)下游布置在该扩散器(11)处。
4.根据权利要求1所述的燃料电池系统(1d)，其特征在于，所述扩散器(11)具有在该扩散器(11)内有最小开口横截面的扩散器头部(13)和在该扩散器(11)内有最大开口横截面的扩散器尾部(14)，其中，该扩散器尾部(14)在经过该扩散器(11)的流动方向(15)上布置在该扩散器头部(13)的下游，用于测量该扩散器头部(13)下游的第一压力的第一扩散器测量单元(12a)至少部分在该扩散器头部(13)下游布置在该扩散器(11)内，并且用于测量该扩散器尾部(14)上游的第二压力的第二扩散器测量单元(12b)至少部分在该扩散器尾部(14)上游布置在该扩散器(11)内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)，其特征在于，在该初级燃料管线(7)中在该喷嘴(9)上游设有用于控制和/或调节针对该喷嘴(9)的燃料供应的控制阀(16)，其中，在该控制阀(16)之内和/或之处至少部分设置有至少一个控制阀测量单元(17)，用于确定在该控制阀(16)之内和/或之处的质量流量。
6.一种用于确定在根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)中的质量流量的方法，其中，所述质量流量是由所述至少一个扩散器测量单元(12；12a,12b)在该扩散器(11)之内和/或之处来确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过该第一扩散器测量单元(12a)在该扩散器(11)处测量在该扩散器头部(13)上游的第一压力，通过该第二扩散器测量单元(12b)在该扩散器(11)处测量在该扩散器尾部(14)下游的第二压力。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过该第一扩散器测量单元(12a)在所述扩散器(11)内测量在所述扩散器头部(13)下游的第一压力，通过该第二扩散器测量单元(12b)在该扩散器(11)处测量在该扩散器尾部(14)下游的第二压力。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过该第一扩散器测量单元(12a)在所述扩散器(11)内测量在该扩散器头部(13)下游的第一压力，通过该第二扩散器测量单元(12b)在该扩散器(11)内测量在该扩散器尾部(14)上游的第二压力。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述至少一个控制阀测量单元(17)确定在所述控制阀(16)之内和/或之处的质量流量。
11.一种用于控制和/或调节针对在根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统(1a；1b；1c；1d)中的喷射器(5)的初级燃料供应的方法，其中，针对该喷射器(5)的初级燃料供应是按照通过根据权利要求6至10中任一项所述的方法所确定的质量流量来控制和/或调节的。
12.一种燃料电池运输工具(20)，具有根据权利要求1至5中任一项所述的用于提供电能的燃料电池系统(1a)和用于在至少部分使用由该燃料电池系统(1a)提供的电能的情况下驱动该燃料电池运输工具(20)的至少一个电动机(18)。
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