DE102006002882B4 - Combined fuel cell system and use of the fuel cell system in an aircraft - Google Patents

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Abstract

Brennstoffzellensystem enthaltend eine Kombination aus einer ersten Brennstoffzelle (2) von einem ersten Typ und eine der ersten Brennstoffzelle (2) nachgeschaltete zweite Brennstoffzelle (9) von einem zweiten Typ, wobei eine Anodenseite (3) der ersten Brennstoffzelle (2) mit einer Kathodenseite der zweiten Brennstoffzelle (9) in Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennstoffzelle (9) eine Kombination aus Brennkammer und katalytischem Brenner ist zur Bereitstellung von thermischer Energie.A fuel cell system comprising a combination of a first fuel cell (2) of a first type and a second fuel cell (9) of a second type connected downstream of the first fuel cell (2), wherein an anode side (3) of the first fuel cell (2) having a cathode side of the second fuel cell (9) is connected, characterized in that the second fuel cell (9) is a combination of combustion chamber and catalytic burner for providing thermal energy.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Brennstoffzellensystem, insbesondere zur Verwendung in einem Luftfahrzeug, beispielsweise in einem Flugzeug.The The invention relates to a combined fuel cell system, in particular for use in an aircraft, for example in an aircraft.

Brennstoffzellensysteme für Luftfahrzeuge dienen im Allgemeinen zur Stromerzeugung und zur Wassergenerierung.Fuel cell systems serve for aircraft generally for power generation and water generation.

Die DE 102 16 361 B4 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The DE 102 16 361 B4 discloses the features of the preamble of claim 1.

Die DE 196 42 939 A1 betrifft eine integrierte Brennstoffzellen-Kraftwerksanlage, speziell eine Kombination aus Zyklen bzw. Kreisläufen, worin ein erster Brennstoffzellenzyklus einem indirekt befeuerten Gasturbinenzyklus vor- bzw. übergeschaltet ist und ein zweiter Brennstoffzellenzyklus dem Gasturbinenzyklus nach- bzw. untergeschaltet ist, derart, dass die Zyklen in einer Tandem-Betriebsanordnung thermisch integriert sind.The DE 196 42 939 A1 relates to an integrated fuel cell power plant, specifically a combination of cycles, in which a first fuel cell cycle is switched over and over a indirectly fired gas turbine cycle and a second fuel cell cycle is followed or shut down, so that the cycles in one Tandem operating arrangement are thermally integrated.

Die DE 102 49 588 A1 betrifft eine Anordnung zum Erzeugen von Wasser an Bord eines Luftfahrzeugs unter Verwendung von einer oder mehreren Brennstoffzellen.The DE 102 49 588 A1 relates to an arrangement for generating water on board an aircraft using one or more fuel cells.

Die DE 198 21 952 C2 betrifft eine Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs, insbesondere eines Passagierflugzeugs.The DE 198 21 952 C2 relates to a power supply unit on board an aircraft, in particular a passenger aircraft.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Brennstoffzellensystems, welches eine effizientere Stromerzeugung und Wassergenerierung ermöglicht.task The invention is the creation of a fuel cell system, which enables more efficient power generation and water generation.

Die Lösung der Aufgabe ist dem Patentanspruch 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution The object is given in the patent claim 1. advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß der Erfindung enthält ein Brennstoffzellensystem eine Kombination aus PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) oder Hochtemperatur-PEMFC (HT-PEMFC) und aus SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), wobei gemäß der Erfindung ein aus der PEMFC bzw. Hochtemperatur-PEMFC austretendes Purgegas (abzuleitendes Restgas aus der Anodenseite der PEMFC oder HT-PEMFC – to purge [engl.]: abführen, reinigen entschlacken) nicht wie üblich an die Außenluft des Luftfahrzeugs abgeführt wird, sondern über einen Kühlluftstrom der Kathodenseite des SOFC zugeführt wird.According to the invention contains a fuel cell system a combination of PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) or high-temperature PEMFC (HT-PEMFC) and off SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), according to the invention one from the PEMFC or high-temperature PEMFC leaking purge gas (derived residual gas from the anode side of the PEMFC or HT-PEMFC - to purge: remove, clean detoxify) not as usual to the outside air removed from the aircraft but over a cooling air flow supplied to the cathode side of the SOFC becomes.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems beschrieben.in the The following is a preferred embodiment with reference to the figure the fuel cell system according to the invention described.

Das in der Figur schematisch dargestellte Brennstoffzellensystem 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält als eine erste Brennstoffzelle 2 eine Brennstoffzelle vom PEMFC-Typ, die vorzugsweise im Temperaturbereich von ca. 60 bis 80°C arbeitet. Die erste Brennstoffzelle 2 kann auch eine Hochtemperatur-PEMFC sein, die in einem Temperaturbereich von ca. 120°C bis ca. 300°C arbeitet. Die erste Brennstoffzelle 2 enthält eine Anode 3 und eine Kathode 4.The fuel cell system shown schematically in the figure 1 according to the preferred embodiment of the invention contains as a first fuel cell 2 a fuel cell of the PEMFC type, which preferably operates in the temperature range of about 60 to 80 ° C. The first fuel cell 2 may also be a high temperature PEMFC operating in a temperature range of about 120 ° C to about 300 ° C. The first fuel cell 2 contains an anode 3 and a cathode 4 ,

Ein aus der ersten Brennstoffzelle 2 austretendes Purgegas wird über ein Ventil 5 an eine Ejektorpumpe 6 geleitet. Die Ejektorpumpe 6 fügt das Purgegas von der ersten Brennstoffzelle 2 einem trockenen Luftstrom von einem Kühlkreislauf 7, der später beschrieben wird, hinzu. Der gemischte Gasstrom wird dann an eine Kompressorstufe 8 geliefert, die Kathodenseitig einer zweiten Brennstoffzelle 9, die der ersten Brennstoffzelle 2 nachgeschaltet ist, angeordnet ist.One from the first fuel cell 2 escaping purge gas is via a valve 5 to an ejector pump 6 directed. The ejector pump 6 adds the purge gas from the first fuel cell 2 a dry stream of air from a cooling circuit 7 which will be described later added. The mixed gas stream is then sent to a compressor stage 8th supplied, the cathode side of a second fuel cell 9 , the first fuel cell 2 is arranged downstream.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zweite Brennstoffzelle 9 vom SOFC-Typ und speziell eine SOFC/Brennkammer-Kombination 10. Anodenseitig enthält die zweite Brennstoffzelle 9 eine Turbinenstufe 11 einer Gasturbine. Die Turbinenstufe 11 der Gasturbine mit der integrierten SOFC/Brennkammer-Kombination 10 kühlt den Abgasstrom der SOFC/Brennkammer-Kombination so ab, dass dieser einem Vorkühler 12 zugeführt werden kann, wo er zur Vorwärmung eintretender Kabinenluft A verwendet wird.In the preferred embodiment, the second fuel cell is 9 of the SOFC type and especially a SOFC / combustor combination 10 , On the anode side contains the second fuel cell 9 a turbine stage 11 a gas turbine. The turbine stage 11 the gas turbine with the integrated SOFC / combustion chamber combination 10 cools the exhaust stream of the SOFC / combustion chamber combination so that this is a precooler 12 can be supplied, where it is used to preheat entering cabin air A.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Kabinenluft A über den Vorkühler 12 und einem Bypassventil 13 einem Kompressor 14 zugeleitet. Der Kompressor 14 wird gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von einem Motor/Generator 15 betrieben, der über eine Welle 16 mechanisch mit der Turbinenstufe 11 der zweiten Brennstoffzelle 9 gekoppelt ist. Die Verbindung zwischen dem Kompressor 14 und der Turbinenstufe 11 der zweiten Brennstoffzelle 9 kann über eine Kupplung oder ein Getriebe 17a erfolgen.According to the preferred embodiment, the cabin air A via the precooler 12 and a bypass valve 13 a compressor 14 fed. The compressor 14 is according to the preferred embodiment of a motor / generator 15 operated, over a wave 16 mechanically with the turbine stage 11 the second fuel cell 9 is coupled. The connection between the compressor 14 and the turbine stage 11 the second fuel cell 9 Can be via a clutch or a gearbox 17a respectively.

Die aus dem Kompressor 14 austretende Luft wird der Kathode 4 der ersten Brennstoffzelle 2 zugeführt.The from the compressor 14 escaping air becomes the cathode 4 the first fuel cell 2 fed.

Der Motor/Generator 15 dient zu Startzwecken des Systems und verleiht der Turbinenstufe 11 und der Kompressorstufe 8 der zweiten Brennstoffzelle 9 den zum Start des Systems erforderlichen Drehimpuls. Nach Anlaufen des Systems lässt sich der Motor 15 als Generator und damit zur Energiegewinnung verwenden.The engine / generator 15 is used for startup purposes of the system and gives the turbine stage 11 and the compressor stage 8th the second fuel cell 9 the angular momentum required to start the system. After starting the system can be the engine 15 as a generator and thus to use energy.

Wie in der Figur gezeigt, wird die Anodenseite der zweiten Brennstoffzelle 9 über ein Ventil 17 mit Wasserstoff versorgt. Speziell wird der ankommende Wasserstoff aus einem Vorratsbehälter an der Turbinenstufe 11 der SOFC/Brennkammer-Kombination 10 vorgewärmt und dann über das Ventil 17 an die Anode der SOFC/Brennkammer-Kombination 10 sowie über ein Ventil 18 an die Anode 3 der PEMFC-Brennstoffzelle 2 geliefert.As shown in the figure, the anode side of the second fuel cell becomes 9 via a valve 17 With Hydrogen supplied. Specifically, the incoming hydrogen is from a reservoir at the turbine stage 11 the SOFC / combustor combination 10 preheated and then over the valve 17 to the anode of the SOFC / combustor combination 10 as well as a valve 18 to the anode 3 the PEMFC fuel cell 2 delivered.

Die feuchte Kathodenabluft der ersten Brennstoffzelle 2 wird über einen Wärmepumpenprozess abgekühlt, wobei das im Abluftstrom enthaltene Wasser auskondensiert und zur weiteren Nutzung abgeleitet wird. Speziell wird die feuchte Kathodenabluft über ein Ventil 19 an den Kühlkreislauf 7 geliefert. Der Kühlkreislauf 7 enthält gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei Wärmetauscher 20, 21, ein Austauschgefäß 22, eine Venturidüse 23 und einen Kondensator 24. Der Kühlkreislauf 7 kann alternativ aus mehr, weniger oder aus anderen Komponenten bestehen.The moist cathode exhaust air of the first fuel cell 2 is cooled by a heat pump process, wherein the water contained in the exhaust stream condensed and discharged for further use. Specifically, the moist cathode exhaust air is via a valve 19 to the cooling circuit 7 delivered. The cooling circuit 7 contains according to the preferred embodiment, two heat exchangers 20 . 21 , a replacement vessel 22 , a Venturi nozzle 23 and a capacitor 24 , The cooling circuit 7 may alternatively consist of more, less or other components.

Das vom Kondensator 24 kondensierte Wasser B wird gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Trinkwasser- oder Brauchwasserversorgungsanlage oder einem Reformer 26 zugeführt. Der Reformer erzeugt ein Reformatgas, indem Wasserstoff aus Kohlenwasserstoff abgespaltet wird. Das Reformatgas kann dann alternativ oder zusätzlich der ersten oder der zweiten Brennstoffzelle anodenseitig zugeführt werden.That of the capacitor 24 condensed water B is according to the preferred embodiment of a drinking water or service water system or a reformer 26 fed. The reformer generates a reformate gas by splitting off hydrogen from hydrocarbon. The reformate gas may then alternatively or additionally be supplied to the first or the second fuel cell on the anode side.

Wie in der Figur gezeigt, wird der durch den Vorkühler 12 heruntergekühlte Abluftstrom der zweiten Brennstoffzelle vorteilhafterweise zur weiteren Nutzung einem Anti-Eis-System 25 zugeführt, welches beispielsweise derart ausgelegt ist, dass Flügelkanten von Tragflächen eines Luftfahrzeugs vom Abluftstrom derart beheizt werden, dass eine Eisbildung im Flug in beliebiger Flughöhe vermieden wird.As shown in the figure, by the pre-cooler 12 cooled exhaust air flow of the second fuel cell advantageously for further use an anti-ice system 25 fed, which is for example designed such that wing edges of the wings of an aircraft from the exhaust air flow are heated so that an ice formation in flight is avoided at any altitude.

Das gesamte System wird durch eine elektronische Sensorik-/Steuerungseinheit 27 geregelt, wobei diese (wie auch der Antrieb für den Kompressor 14 der Kathodenzuluft zu der ersten Brennstoffzelle) aus einem Stromnetz des Luftfahrzeugs oder durch eine Batterie 28 oder sog. Super Caps (Hochleistungskondensatoren) gespeist werden kann.The entire system is powered by an electronic sensing / control unit 27 regulated, this (as well as the drive for the compressor 14 the cathode supply to the first fuel cell) from a power network of the aircraft or by a battery 28 or so-called. Super Caps (high performance capacitors) can be fed.

Die in der ersten und zweiten Brennstoffzelle erzeugte elektrische Energie wird gemäß der Erfindung über eine Regelungseinheit (nicht gezeigt) dem Bordnetz des Luftfahrzeugs zur Verfügung gestellt.The generated in the first and second fuel cell electrical energy is according to the invention via a Control unit (not shown) the electrical system of the aircraft to disposal posed.

Wie in der Figur gezeigt (gestrichelte Linien) dient die Sensorik-/Steuerungseinheit 27 zum Ansteuern bzw. Antreiben der Ventile 13, 17, 18, 5, 19 sowie des Motors 15 und der Venturidüse 23 sowie beliebig anderer Komponenten des erfindungsgemäßen Systems 1.As shown in the figure (dashed lines), the sensor / control unit is used 27 for driving or driving the valves 13 . 17 . 18 . 5 . 19 as well as the engine 15 and the Venturi nozzle 23 and any other components of the system according to the invention 1 ,

Obwohl die Erfindung im Vorangegangenen unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für den Anwendungsbereich in einem Luftfahrzeug beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung auch in anderen Bereichen verwendet werden kann, in denen Brennstoffzellensysteme zur Stromerzeugung und Wassergenerierung zum Einsatz kommen, sofern Brennstoffzellen unterschiedlichen Typs in der oben beschriebenen Art und Weise miteinander kombiniert werden.Even though the invention in the foregoing with reference to a preferred embodiment for the It has been described in the scope of an aircraft Of course, that the invention can also be used in other areas, in which fuel cell systems for power generation and water generation are used, provided fuel cells of different types be combined in the manner described above.

11
Systemsystem
22
Erste BrennstoffzelleFirst fuel cell
33
Anodeanode
44
Katodecathode
55
VentilValve
66
Ejektorpumpeejector
77
KühlkreislaufCooling circuit
88th
Kompressorstufecompressor stage
99
Zweite BrennstoffzelleSecond fuel cell
1010
SOFC/Brennkammer-KombinationSOFC / combustor combination
1111
Turbinenstufeturbine stage
1212
Vorkühlerprecooler
AA
Kabinenluftcabin air
1313
Bypassventilbypass valve
1414
Kompressorcompressor
1515
Motor/GeneratorMotor / generator
1616
Wellewave
1717
VentilValve
17a17a
Getriebetransmission
1818
VentilValve
1919
VentilValve
20, 2120 21
Wärmetauscherheat exchangers
2222
Austauschgefäßreplacement vessel
2323
Venturidüseventuri
2424
Kondensatorcapacitor
2525
Anti-Eis-SystemAnti-ice system
BB
Wasserwater
2626
Trinkwasser-Brauchwasseranlage, ReformerDrinking-water system, reformer
2727
Sensorik-/SteuereinheitSensory evaluation / control unit
2828
Batteriebattery

Claims (33)

Brennstoffzellensystem enthaltend eine Kombination aus einer ersten Brennstoffzelle (2) von einem ersten Typ und eine der ersten Brennstoffzelle (2) nachgeschaltete zweite Brennstoffzelle (9) von einem zweiten Typ, wobei eine Anodenseite (3) der ersten Brennstoffzelle (2) mit einer Kathodenseite der zweiten Brennstoffzelle (9) in Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennstoffzelle (9) eine Kombination aus Brennkammer und katalytischem Brenner ist zur Bereitstellung von thermischer Energie.Fuel cell system comprising a combination of a first fuel cell ( 2 ) of a first type and one of the first fuel cell ( 2 ) downstream second fuel cell ( 9 ) of a second type, wherein an anode side ( 3 ) of the first fuel cell ( 2 ) with a cathode side of the second fuel cell ( 9 ), characterized in that the second fuel cell ( 9 ) a combination of combustion chamber and catalytic burner is for providing thermal energy. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei die erste Brennstoffzelle (2) eine Niedrigtemperaturbrennstoffzelle vom PEMFC-Typ oder eine Brennstoffzelle vom Typ Hochtemperatur-PEMFC ist.A fuel cell system according to claim 1, where at the first fuel cell ( 2 ) is a PEMFC type low temperature fuel cell or a high temperature PEMFC type fuel cell. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Kühlmedium der ersten Brennstoffzelle (2) Luft ist.Fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein a cooling medium of the first fuel cell ( 2 ) Air is. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 3, wobei das Kühlmedium aus der Umgebung angesaugt wird.A fuel cell system according to claim 3, wherein said cooling medium is sucked from the environment. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Brennstoffzelle (9) vom Typ Hochtemperaturbrennstoffzelle ist.Fuel cell system according to one of claims 1 to 4, wherein the second fuel cell ( 9 ) is of the high temperature fuel cell type. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 5, wobei die zweite Brennstoffzelle (9) vom Typ SOFC ist.Fuel cell system according to claim 5, wherein the second fuel cell ( 9 ) is of type SOFC. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Brennstoffzelle (9) eine Kombination (10) aus einer Brennkammer und SOFC ist.Fuel cell system according to one of claims 1 to 6, wherein the second fuel cell ( 9 ) a combination ( 10 ) from a combustion chamber and SOFC. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, wobei mehrere Brennkammern abwechselnd mit SOFC-Zellen ringförmig um eine Welle angeordnet sind, die eine Kompressorstufe (8) auf der Kathodenseite der zweiten Brennstoffzelle (9) mit einer Turbinenstufe (11) auf der Anodenseite der zweiten Brennstoffzelle (9) verbindet.A fuel cell system according to claim 7, wherein a plurality of combustion chambers are arranged alternately with SOFC cells in a ring around a shaft having a compressor stage ( 8th ) on the cathode side of the second fuel cell ( 9 ) with a turbine stage ( 11 ) on the anode side of the second fuel cell ( 9 ) connects. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 8, wobei zum Ansaugen des Kühlmediums der ersten Brennstoffzelle (2) die Saugseite der Kompressorstufe (8) der zweiten Brennstoffzelle (9) verwendet wird.Fuel cell system according to claim 8, wherein for sucking the cooling medium of the first fuel cell ( 2 ) the suction side of the compressor stage ( 8th ) of the second fuel cell ( 9 ) is used. Brennstoffzellensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Brennstoffzelle (2) und die zweite Brennstoffzelle (9) anodenseitig mit Wasserstoff versorgt werden.Fuel cell system according to one of the preceding claims, wherein the first fuel cell ( 2 ) and the second fuel cell ( 9 ) are supplied on the anode side with hydrogen. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 10, wobei die Wasserstoffversorgung der ersten Brennstoffzelle (2) und der zweiten Brennstoffzelle (9) getrennt voneinander unabhängig regelbar ist.Fuel cell system according to claim 10, wherein the hydrogen supply of the first fuel cell ( 2 ) and the second fuel cell ( 9 ) is independently controllable separately. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Wasserstoff zur Versorgung der ersten und zweiten Brennstoffzelle (2; 9) durch Abwärme der SOFC/Brennkammer-Kombination (10) vorgewärmt wird.Fuel cell system according to claim 10 or 11, wherein the hydrogen for supplying the first and second fuel cell ( 2 ; 9 ) by waste heat of the SOFC / combustion chamber combination ( 10 ) is preheated. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Wasserstoff zur Versorgung der ersten und zweiten Brennstoffzelle (2, 9) durch Abwärme der Turbinenstufe (11) der zweiten Brennstoffzelle (9) vorgewärmt wird.Fuel cell system according to one of claims 10 to 12, wherein the hydrogen for supplying the first and second fuel cell ( 2 . 9 ) by waste heat of the turbine stage ( 11 ) of the second fuel cell ( 9 ) is preheated. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Wasserstoff zur Versorgung der ersten und zweiten Brennstoffzelle (2, 9) vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand überführt wird.Fuel cell system according to one of claims 10 to 13, wherein the hydrogen for supplying the first and second fuel cell ( 2 . 9 ) is transferred from the liquid to the gaseous state of matter. Brennstoffzellensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abgas aus der zweiten Brennstoffzelle (9) einer Kühler/Wärmer-Kombination (12) zugeführt wird, die zugeführte Kabinenluft A mit Hilfe eines Teils der Abwärme des Abgases vorwärmt.Fuel cell system according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas from the second fuel cell ( 9 ) a cooler / warmer combination ( 12 ), which preheats the supplied cabin air A with the aid of a part of the waste heat of the exhaust gas. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 15, wobei die vorgewärmte Kabinenluft über einen Kompressor (14) der Kathode (4) der ersten Brennstoffzelle (2) zugeführt wird.A fuel cell system according to claim 15, wherein the preheated cabin air is supplied via a compressor ( 14 ) the cathode ( 4 ) of the first fuel cell ( 2 ) is supplied. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 16, wobei der Kompressor (14) mechanisch oder magnetisch mit der Kompressorstufe (8) und der Turbinenstufe (11) der zweiten Brennstoffzelle (9) verbunden ist.Fuel cell system according to claim 16, wherein the compressor ( 14 ) mechanically or magnetically with the compressor stage ( 8th ) and the turbine stage ( 11 ) of the second fuel cell ( 9 ) connected is. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 17, wobei die mechanische Verbindung über eine Kupplung oder ein Getriebe (17a) erfolgt.Fuel cell system according to claim 17, wherein the mechanical connection via a clutch or a transmission ( 17a ) he follows. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 17 oder 18, ferner enthaltend einen Motor (15), der über eine Welle (16) mit dem Kompressor (14) verbunden ist zum Erzeugen eines Drehimpulses beim Start des Systems (1).Fuel cell system according to claim 17 or 18, further comprising a motor ( 15 ), which has a wave ( 16 ) with the compressor ( 14 ) is connected to generate an angular momentum at the start of the system ( 1 ). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 19, wobei der Motor (15) mechanisch oder magnetisch mit der Kompressorstufe (8) und der Turbinenstufe (11) der zweiten Brennstoffzelle (9) verbunden ist.A fuel cell system according to claim 19, wherein the engine ( 15 ) mechanically or magnetically with the compressor stage ( 8th ) and the turbine stage ( 11 ) of the second fuel cell ( 9 ) connected is. Brennstoffzellensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Restgas aus der ersten Brennstoffzelle (2) über eine Venturidüse (23) der Ansaugluft der zweiten Brennstoffzelle (9) hinzugefügt wird.Fuel cell system according to one of the preceding claims, wherein residual gas from the first fuel cell ( 2 ) via a Venturi nozzle ( 23 ) the intake air of the second fuel cell ( 9 ) will be added. Brennstoffzellensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in der Kathodenabluft der ersten Brennstoffzelle (2) enthaltenes Wasser über einen Kühlkreislauf (7) auskondensiert.Fuel cell system according to one of the preceding claims, wherein in the cathode exhaust air of the first fuel cell ( 2 ) contained water via a cooling circuit ( 7 ) condensed out. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 22, wobei der Kühlkreislauf (7) einen Kondensator (24) enthält.Fuel cell system according to claim 22, wherein the cooling circuit ( 7 ) a capacitor ( 24 ) contains. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 22 oder 23, wobei das auskondensierte Wasser zur weiteren Nutzung einem Wassersystem oder einem Reformer (26) zugeführt wird, der aus Kohlenwasserstoff Wasserstoff gewinnt.Fuel cell system according to claim 22 or 23, wherein the condensed water for further use a water system or a reformer ( 26 ), which extracts hydrogen from hydrocarbon. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 24, wobei das von dem Reformer (26) erzeugte Reformatgas der zweiten Brennstoffzelle (9) zugeführt wird.Fuel cell system according to claim 24, whereas that of the reformer ( 26 ) produced reformate gas of the second fuel cell ( 9 ) is supplied. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei die getrocknete Kathodenabluft der ersten Brennstoffzelle (2) über eine Venturidüse (23) der Ansaugluft der zweiten Brennstoffzelle (9) hinzugefügt wird.Fuel cell system according to one of claims 22 to 25, wherein the dried cathode exhaust air of the first fuel cell ( 2 ) via a Venturi nozzle ( 23 ) the intake air of the second fuel cell ( 9 ) will be added. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei der Kondensationsprozess mit einem Wärmepumpenprozess erfolgt, und die der Kathodenabluft entzogene Wärme, diesem nach der Kondensation wieder zugeführt wird.Fuel cell system according to one of claims 22 to 26, wherein the condensation process takes place with a heat pumping process, and the heat removed from the cathode exhaust air, this after condensation fed again becomes. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei der Abgasstrom von der zweiten Brennstoffzelle (9) heruntergekühlt wird und der heruntergekühlte Abgasstrom von der zweiten Brennstoffzelle (9) einem Flügel-Anti-Eis-System (25) zugeführt wird.Fuel cell system according to one of claims 1 to 27, wherein the exhaust gas flow from the second fuel cell ( 9 ) and the cooled exhaust gas flow from the second fuel cell ( 9 ) a wing anti-ice system ( 25 ) is supplied. Brennstoffzellensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend eine elektronische Sensorik-/Steuerungseinheit (27) zur Regelung des Brennstoffzellensystems (1).Fuel cell system according to one of the preceding claims, further comprising an electronic sensor / control unit ( 27 ) for controlling the fuel cell system ( 1 ). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 29, wobei die Sensorik-/Steuerungseinheit (27) aus einem Bordnetz mit Energie versorgt wird.Fuel cell system according to claim 29, wherein the sensor / control unit ( 27 ) is supplied with energy from a vehicle electrical system. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 29 oder 30, ferner enthaltend eine mit der Sensorik-/Steuereinheit (27) verbundene unabhängige Energiequelle (28) zum Starten des Brennstoffzellensystems (1).Fuel cell system according to claim 29 or 30, further comprising one with the sensor / control unit ( 27 ) independent energy source ( 28 ) for starting the fuel cell system ( 1 ). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 31, wobei die Energiequelle (28) eine Batterie, ein Akku und/oder ein Hochleistungskondensator hoher Kapazität ist.Fuel cell system according to claim 31, wherein the energy source ( 28 ) is a battery, a rechargeable battery and / or a high capacity high capacity capacitor. Verwendung des Brennstoffzellensystems (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1–32 in einem Luftfahrzeug.Use of the fuel cell system ( 1 ) according to one of the preceding claims 1-32 in an aircraft.
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