DE102008029341A1 - Fuel cell system for motor vehicle, has storages provided for storing hydrogen, and regulator regulating gas on side of line to target pressure, where pressure in another line is greater than pressure in third line - Google Patents

Fuel cell system for motor vehicle, has storages provided for storing hydrogen, and regulator regulating gas on side of line to target pressure, where pressure in another line is greater than pressure in third line Download PDF

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Eberhard Dr.rer.nat. Schmidt-Ihn
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Abstract

The system (10) has gas pressure regulators (28, 32) arranged in lines (18, 22), respectively. A third line (24) is connected to fuel cells (12). The gas pressure regulators regulate gas on a side of the line (24), to a target pressure. Target pressure in the line (22) is greater than target pressure in the line (18). A storage (14) i.e. high pressure tank, and a storage (16) i.e. metal hydride storage, are provided for storing hydrogen. The line (18) is connected with the line (22) by a fourth line (38). An independent claim is also included for a method for operating a fuel cell system.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit einer Wasserstoff konsumierenden Einheit. Eine typische Anwendung ist ein Brennstoffzellensystem, bei dem von einer oder mehreren Brennstoffzellen Wasserstoff zu Wasser verbrannt und hierbei elektrische Energie gewonnen wird.The The invention relates to a system with a hydrogen consuming Unit. A typical application is a fuel cell system, in the case of one or more fuel cells to hydrogen Water is burned and this electrical energy is recovered.

Die Erfindung findet Anwendung insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Der Wasserstoff konsumierenden Einheit muss im Betrieb Wasserstoff zugeführt werden. Der Wasserstoff wird in Speichern gespeichert. Vorliegend geht es um ein System, das einen ersten und einen zweiten Speicher aufweist. Über eine erste Leitung wird Wasserstoff aus dem ersten Speicher entnommen und über eine zweite Leitung Wasserstoff aus einem zweiten Speicher entnommen. Die Leitungen werden bevorzugt vor der Wasserstoff konsumierenden Einheit zusammengeführt und münden in eine dritte Leitung, die dann zu der Wasserstoff konsumierenden Einheit führt.The Invention finds application in particular in a motor vehicle. The hydrogen-consuming unit must be hydrogen during operation be supplied. The hydrogen is stored in memories. This is about a system that has a first and a second one Memory has. A first line becomes hydrogen taken from the first store and via a second line Taken from a second memory hydrogen. The wires are preferably combined before the hydrogen consuming unit and flow into a third conduit, which then becomes the hydrogen consuming unit.

Die Erfindung ist bevorzugt dann einsetzbar, wenn für den ersten und den zweiten Speicher unterschiedliche Speichermechanismen verwendet werden. In Brennstoffzellensystemen ist man dazu übergegangen, neben dem üblichen Hochdrucktank (Druckgasspeicher) auch einen Feststoffspeicher, in dem Wasserstoff unter Wärmeabgabe gespeichert und unter Wärmeaufnahme abgegeben werden kann, zu verwenden. Ein typischer Feststoffspeicher ist ein so genannter Metallhydridspeicher, in dem Metallhydrid z. B. pulverförmig oder körnig angeordnet ist.The Invention is preferably used when for the first and the second memory uses different storage mechanisms become. In fuel cell systems one has gone over to in addition to the usual high-pressure tank (compressed gas storage) also a solid storage in which hydrogen with heat release stored and can be delivered under heat absorption, to use. A typical solid storage is a so-called Metal hydride storage, in the metal hydride z. B. powdered or grainy.

Ein System der bisher beschriebenen Art ist in der US 2002/0100518 A1 wie auch in der DE 10 2006 020 392 A1 beschrieben. In dem System aus der US 2002/0100518 A1 ist in der ersten und der zweiten Leitung jeweils ein Druckgasregler angeordnet. Die DE 10 2006 020 392 A1 schlägt vor, eine Entnahme aus dem ersten und dem zweiten Speicher abhängig von einer thermischen Anforderung des gesamten Feststoffspeichersystems oder auch der wasserstoffkonsumierenden Einheit zu machen. Die DE 10 2006 020 392 A1 weist darauf hin, dass Mittel vorgesehen sein können, um gezielt eine Wasserstoffabgabe oder eine Wasserstoffaufnahme aus dem ersten und dem zweiten Speicher zu bewirken.A system of the type described so far is in the US 2002/0100518 A1 as well as in the DE 10 2006 020 392 A1 described. In the system from the US 2002/0100518 A1 In each case a compressed gas regulator is arranged in the first and the second line. The DE 10 2006 020 392 A1 Proposes to make a removal from the first and the second memory depending on a thermal requirement of the entire solid-state storage system or the hydrogen-consuming unit. The DE 10 2006 020 392 A1 indicates that means may be provided to selectively effect hydrogen release or uptake of hydrogen from the first and second reservoirs.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches Mittel konkret zu benennen.It Object of the present invention, such a means concrete to name.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der ersten Leitung und der zweiten Leitung jeweils ein Gasdruckregler angeordnet ist, wobei ein Gasdruckregler bekanntlich Gas auf der Ausgangsseite, vorliegend also auf der Seite der dritten Leitung, auf einen Solldruck regelt. Die Auslegung der Gasdruckregler, also bei nicht einstellbarem Solldruck der baubedingte Solldruck und bei einstellbarem Solldruck der eingestellte Solldruck, soll so sein, dass der Solldruck bei dem Gasdruckregler in der zweiten Leitung größer als bei dem Gasdruckregler in der ersten Leitung ist.The Task is solved in that in the first line and the second line is arranged in each case a gas pressure regulator, a gas pressure regulator is known gas on the output side, So here on the side of the third line, to a target pressure regulates. The design of the gas pressure regulator, so not adjustable Target pressure of the construction-related target pressure and adjustable target pressure the set target pressure, should be such that the target pressure at the gas pressure regulator in the second line larger as in the gas pressure regulator in the first line.

Diese Maßnahme bewirkt, dass Wasserstoff ständig über die zweite Leitung entnommen wird und nicht über die erste Leitung. Erst, wenn die entsprechende Wasserstoffquelle, im Zweifel der zweite Speicher allein, erschöpft ist, sinkt der Druck in der dritten Leitung unter den Solldruck des Gasdruckreglers in der ersten Leitung, und dieser ist dann im Weiteren nicht nur dazu ausgelegt, das Gas auf seinen niedrigeren Solldruck zu regeln, sondern tut dies auch tatsächlich.These Action causes hydrogen to constantly overflow the second line is taken and not over the first one Management. Only if the appropriate source of hydrogen, in doubt the second store alone, exhausted, the pressure drops in the third line below the target pressure of the gas pressure regulator in the first line, and this is then not only to designed to regulate the gas to its lower target pressure, but actually does.

Besonders wirkungsvoll arbeitet das System, wenn die erste Leitung mit der zweiten Leitung (insbesondere an in Strömungsrichtung des Wasserstoffs vor den jeweiligen Gasdruckreglern angeordneten Stellen) über eine vierte Leitung verbunden ist, in der ebenfalls ein Gasdruckregler angeordnet ist, dessen Ausgangsseite die Seite des zweiten Speichers ist, der also das Gas auf der Seite der zweiten Leitung auf einen vorbestimmten Solldruck zu regeln ausgelegt ist. Dann lässt sich für den zweiten Speicher ein Druck definieren, der nicht unterschritten werden soll. Wie oben erwähnt, wird der Wasserstoff konsumierenden Einheit wegen der Definition der Solldrücke Wasserstoff eigentlich über die zweite Leitung zugeführt. Dieser Wasserstoff wird so lange dem zweiten Speicher entnommen, bis der Solldruck des Gasdruckreglers in der vierten Leitung erreicht ist. Im Weiteren wird dann Wasserstoff aus dem ersten Speicher über die vierte Leitung, die zweite Leitung und die dritte Leitung der Wasserstoff konsumierenden Einheit zugeführt. Damit ist gewährleistet, dass der Druck im zweiten Speicher genau einen bestimmten Wert hat.Especially Effectively the system works when the first lead with the second line (in particular on in the flow direction of Hydrogen upstream of the respective gas pressure regulators arranged points) a fourth line is connected, in which also a gas pressure regulator is arranged, whose output side is the side of the second memory that is, so the gas on the side of the second line to a is designed to regulate predetermined target pressure. Then lets define a pressure for the second memory, the should not fall below. As mentioned above, will the hydrogen consuming unit because of the definition of the set pressures Hydrogen is actually supplied via the second line. This hydrogen is taken from the second storage tank for as long as until the target pressure of the gas pressure regulator in the fourth line is reached is. In addition, then hydrogen from the first memory via the fourth line, the second line and the third line of the Supplied to hydrogen consuming unit. This is Ensures that the pressure in the second memory is accurate has a certain value.

Möchte man den zweiten Speicher vollständig leeren, sollte bei Vorhandensein der vierten Leitung eine Möglichkeit zur Schließung dieser Leitung bestehen, insbesondere durch das Bereitstellen eines Ventils in dieser vierten Leitung. Damit wird die Situation hergestellt, bei der es die vierte Leitung gar nicht gibt. Ventile können in vorteilhafter Weise auch in der ersten, zweiten und/oder dritten Leitung angeordnet sein.Would like to one should empty the second memory completely, should Presence of the fourth line a way to Closure of this line exist, in particular by providing a valve in this fourth conduit. In order to the situation is established where the fourth line is not at all gives. Valves can advantageously also in the be arranged first, second and / or third line.

Die gesamte oben beschriebene Anordnung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der zweite Speicher ein Feststoffspeicher wie etwa ein Metallhydridspeicher ist und der erste Speicher mit einem unterschiedlichen Speichermechanismus arbeitet, insbesondere ein Druckgasspeicher ist, bei dem der Wasserstoff unter einem extrem hohen Druck gespeichert ist.The entire arrangement described above is particularly useful, then when the second reservoir is a solid reservoir such as a metal hydride reservoir is and the first memory with a different storage mechanism works, in particular a compressed gas storage is where the hydrogen stored under extremely high pressure.

Für den Spezialfall, dass bei einem der Gasdruckregler in der ersten und der zweiten Leitung oder auch bei beiden der Solldruck einstellbar ist, besteht die Lösung der oben genannten Aufgabe auch in einem Verfahren gemäß Patentanspruch 6, nämlich in einem Einstellen zumindest eines Gasdruckreglers derart, dass der Solldruck, auf den Gasdruckregler in der zweiten Leitung zu regeln vorgesehen (bei Nicht-Einstellbarkeit) oder eingestellt (bei Einstellbarkeit) ist, größer als der Solldruck ist, auf den der Gasdruckregler in der ersten Leitung zu regeln vorgesehen (bei Nicht-Einstellbarkeit) oder eingestellt (bei Einstellbarkeit) ist. Im weiteren Betrieb des (Brennstoffzellen-)Systems können in vorteilhafter Weise geeignete Ventile geschlossen und geöffnet werden. Dies gilt insbesondere für den Fall der Bereitstellung der vierten Leitung für ein in dieser vierten Leitung angeordnetes Ventil.For the special case that one of the gas pressure regulator in the first and the second line or both of the target pressure adjustable is the solution of the above task also exists in a method according to claim 6, namely in adjusting at least one gas pressure regulator such that the set pressure, to the gas pressure regulator in the second line too provided (when not adjustable) or set (at Adjustability) is greater than the target pressure is intended to regulate the gas pressure regulator in the first line (if not adjustable) or adjusted (if adjustable) is. In the further operation of the (fuel cell) system can advantageously suitable valves are closed and opened. This is especially true in the case of provision the fourth line for a arranged in this fourth line Valve.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der die einzige Figur schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems unter Angabe beispielhafter Druckwerte zeigt.following is a preferred embodiment of the invention below Referring to the drawing described in the single figure schematically the structure of a fuel cell system according to the invention indicating exemplary pressure values.

Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Brennstoffzellensystem weist eine Brennstoffzelle 12 auf, in der Wasserstoff zu Wasser umgesetzt werden wird. Der Wasserstoff wird der Brennstoffzelle 12 aus Speichern zugeführt. Das Brennstoffzellensystem weist einen ersten Speicher 14 auf, der als Hochdrucktank ausgebildet ist, in dem sich der Wasserstoff unter einem Druck von 70 MPa befindet, sowie einen Metallhydridspeicher 16. Im Metallhydridspeicher soll im Normalzustand ein Druck von 10 MPa herrschen, dieser Druck kann bei Entleerung unterschritten werden.A whole with 10 designated fuel cell system has a fuel cell 12 in which hydrogen will be converted to water. The hydrogen becomes the fuel cell 12 supplied from storage. The fuel cell system has a first memory 14 formed as a high-pressure tank in which the hydrogen is under a pressure of 70 MPa, and a metal hydride storage 16 , In the metal hydride storage, a pressure of 10 MPa should prevail in the normal state, this pressure can be exceeded when emptying.

Vom ersten Speicher 14 führt eine Leitung 18 zu einem Verbindungspunkt 20, in dem sich die Leitung 18 mit einer von dem zweiten Speicher 16 ausgehenden Leitung 22 vereinigt und in eine dritte Leitung 24 mündet, welche zur Brennstoffzelle 12 führt. In der Leitung 18 ist ein Ventil 26 angeordnet sowie ein Gasdruckregler 28, der so gebaut oder eingestellt ist, dass er den Gasdruck auf der der dritten Leitung 24 zugewandten Seite der Leitung 18 auf einen Druck von 0,9 MPa regelt, so lange dieser Druck nicht ohnehin höher als dieser Solldruckwert ist, und somit ein Unterschreiten des Solldruckwerts von 0,9 MPa verhindert. In der Leitung 22 ist ein Ventil 30 angeordnet sowie ein Gasdruckregler 32, der so gebaut oder eingestellt ist, dass er den Gasdruck auf seiner der dritten Leitung 24 zugewandten Seite auf einen Druck von 1,1 MPa hochregelt. In der dritten Leitung 24 ist ein Ventil 34 angeordnet.From the first store 14 leads a line 18 to a connection point 20 in which the line is 18 with one of the second memory 16 outgoing line 22 united and in a third line 24 which leads to the fuel cell 12 leads. In the line 18 is a valve 26 arranged as well as a gas pressure regulator 28 which is built or adjusted to withstand the gas pressure on the third pipe 24 facing side of the pipe 18 is regulated to a pressure of 0.9 MPa, as long as this pressure is not higher than this target pressure value anyway, and thus prevents falling below the target pressure value of 0.9 MPa. In the line 22 is a valve 30 arranged as well as a gas pressure regulator 32 which is built or adjusted to withstand the gas pressure on its third pipe 24 turned up side to a pressure of 1.1 MPa. In the third line 24 is a valve 34 arranged.

Von einer Stelle 36 in der ersten Leitung 18 geht eine vierte Leitung 38 zu einer Stelle 40 in der zweiten Leitung 22 ab. Die Stelle 36 ist in Strömungsrichtung des Wasserstoffs vom ersten Speicher 14 zur Brennstoffzelle 12 vor dem Druckregler 28 angeordnet und die Stelle 40 in Strömungsrichtung des Wasserstoffs von dem zweiten Speicher 16 zur Brennstoffzelle 12 vor dem Druckregler 32 angeordnet, d. h. die Stellen 36 und 40 sind auf der Speicherseite der Druckregler 28 bzw. 32 angeordnet.From one place 36 in the first line 18 goes a fourth line 38 to a point 40 in the second line 22 from. The spot 36 is in the flow direction of the hydrogen from the first memory 14 to the fuel cell 12 in front of the pressure regulator 28 arranged and the place 40 in the flow direction of the hydrogen from the second memory 16 to the fuel cell 12 in front of the pressure regulator 32 arranged, ie the bodies 36 and 40 are on the memory side of the pressure regulator 28 respectively. 32 arranged.

In der vierten Leitung 38 ist ein Druckregler 42 angeordnet, der den Druck auf seiner der Leitung 22 zugewandten (und damit dem Speicher 16 zugewandten) Seite auf einen Solldruckwert von 10 MPa regelt, also auf den Wert, der der normale Druckwert im zweiten Speicher 16 sein soll. Auch hier ist die Regelung ein Hochregeln, d. h. es wird der Druck von 10 MPa nur erreicht, wenn der Druck in der zweiten Leitung 22 nicht höher als dieser Wert ist, sondern ihn eben genau erreicht oder kurzfristig unterschreitet und so ein Nachregeln durch den Druckregler 42 bewirkt. In der vierten Leitung 38 ist neben dem Gasdruckregler 42 ein Ventil 44 angeordnet.In the fourth line 38 is a pressure regulator 42 arranged the pressure on his the line 22 facing (and thus the memory 16 side) to a target pressure value of 10 MPa, ie to the value which is the normal pressure value in the second memory 16 should be. Again, the scheme is a high-level, ie it is the pressure of 10 MPa only reached when the pressure in the second line 22 is not higher than this value, but it just reached exactly or short-term below and so readjustment by the pressure regulator 42 causes. In the fourth line 38 is next to the gas pressure regulator 42 a valve 44 arranged.

Der zweite Speicher 16 ist mit einem Kühlkreislauf 46 gekoppelt, in dem ein Ventil 48 bereitgestellt ist, bei dessen Öffnung ein Kühlfluid in dem Kühlkreislauf 46 zirkuliert.The second memory 16 is with a cooling circuit 46 coupled, in which a valve 48 is provided, when opening a cooling fluid in the cooling circuit 46 circulated.

Bei einem herkömmlichen Fahrzeugstart werden alle Ventile (26, 30, 34, 44 und gegebenenfalls auch 48) geöffnet. Die Brennstoffzelle 12 verbraucht Wasserstoff, wobei der typische Wasserstoffdruck in der Brennstoffzelle 0,3 MPa beträgt. Da der Solldruck (1,1 MPa) des Gasdruckreglers 32 in der zweiten Leitung 22 höher als der Solldruck (0,9 MPa) des Gasdruckreglers 28 in der ersten Leitung 18 ist, wird Wasserstoff quasi ausschließlich über den Gasdruckregler 32 zugeführt. Solange der Druck im zweiten Speicher 16 höher als er Normaldruck von 10 MPa ist, wird Wasserstoff aus diesem zweiten Speicher 16 nachgeliefert. Wird der Normaldruck von 10 MPa erreicht, wird hingegen der Wasserstoff über den Gasdruckregler 32 und über das Ventil 44 aus dem ersten Tank 14 nachgeliefert. Dies ist der Normalzustand: Der Metallhydridspeicher soll dazu dienen, wegen der endothermen Freigabe von Wasserstoff auf Bedarf als Wärmesenke zu fungieren. Solange dieser Bedarf nicht besteht, wird der Wasserstoff aus dem Hochdrucktank 14 zugeführt.In a conventional vehicle start, all valves ( 26 . 30 . 34 . 44 and possibly also 48 ) open. The fuel cell 12 consumes hydrogen, the typical hydrogen pressure in the fuel cell is 0.3 MPa. As the set pressure (1.1 MPa) of the gas pressure regulator 32 in the second line 22 higher than the set pressure (0.9 MPa) of the gas pressure regulator 28 in the first line 18 Hydrogen is virtually exclusively via the gas pressure regulator 32 fed. As long as the pressure in the second memory 16 higher than the normal pressure of 10 MPa, hydrogen is released from this second reservoir 16 resupplied. If the normal pressure of 10 MPa is reached, however, the hydrogen is via the gas pressure regulator 32 and over the valve 44 from the first tank 14 resupplied. This is the normal state: the purpose of the metal hydride reservoir is to act as a heat sink on demand because of the endothermic release of hydrogen. As long as this requirement does not exist, the hydrogen is from the high-pressure tank 14 fed.

Wird der Metallhydridspeicher als Wärmesenke benötigt, so wird einfach das Ventil 44 in der vierten Leitung 38 geschlossen. Gleichzeitig muss das Ventil 48 geöffnet sein oder werden. Der Druckregler 32 kann nur dann auf den Solldruck von 1,1 MPa regeln, wenn ausreichend viel Wasserstoff auf seiner dem zweiten Speicher 16 zugewandten Seite (Eingangsseite) zur Verfügung steht. Wird nun das Kühlfluid im Kühlkreislauf 46 durch eine Wärmequelle, z. B. die Brennstoffzelle 12, erwärmt, gelangt das warme Kühlfluid in den Metallhydridspeicher 16. Dort wird die Wärme aufgenommen und dient zur Freigabe von Wasserstoff.If the metal hydride storage is needed as a heat sink, so is the valve 44 in the fourth line 38 closed. At the same time, the valve must 48 be open or become. The pressure regulator 32 can only regulate to the setpoint pressure of 1.1 MPa, if sufficient hydrogen on its the second memory 16 facing side (input side) is available. Will now the cooling fluid in the cooling circuit 46 by a heat source, for. B. the fuel cell 12 , warmed up, gets that warm cooling fluid into the metal hydride storage 16 , There, the heat is absorbed and used to release hydrogen.

Ist die Wärmeübertragungsrate zu klein oder der Metallhydridspeicher irgendwann entleert, kann der Druckregler 32 nicht mehr auf den Druck von 1,1 MPa nachregeln, und der Druck in der dritten Leitung 24 sinkt dann irgendwann auf einen Wert von kleiner als 0,9 MPa. Dann wird der Druckregler 28 aktiv und führt Wasserstoff aus dem ersten Speicher 14 zu. Somit ist gewährleistet, dass in jedem Fall für die Brennstoffzelle 12 ausreichend viel Wasserstoff zur Verfügung steht. Die Situation mit geschlossenem Ventil 44 entspricht der Situation, dass es die vierte Leitung 38 gar nicht gibt. Auch in dieser Situation ist dann eben die ausreichende Versorgung der Brennstoffzelle 12 mit Wasserstoff gewährleistet.If the heat transfer rate is too low or the metal hydride storage drained at some point, the pressure regulator 32 no longer readjust to the pressure of 1.1 MPa, and the pressure in the third line 24 then sinks eventually to a value of less than 0.9 MPa. Then the pressure regulator 28 active and carries hydrogen from the first store 14 to. This ensures that in any case for the fuel cell 12 enough hydrogen is available. The situation with the valve closed 44 corresponds to the situation that it is the fourth line 38 does not exist. Also in this situation is then just the sufficient supply of the fuel cell 12 guaranteed with hydrogen.

Das Ventil 44 wird auch geschlossen, wenn ein Kaltstart vorbereitet werden soll, denn bei einem Kaltstart soll der Metallhydridspeicher 16 möglichst geleert sein.The valve 44 is also closed when a cold start is to be prepared, because at a cold start of the metal hydride storage 16 be emptied as possible.

Der erste Speicher 14 und der zweite Speicher 16 können eine Mehrzahl von Speicherteilen umfassen. Die erste und die zweite Leitung 18 bzw. 22 können dann in mehrere Teilleitungen aufgespaltet sein, wobei in jeder der Teilleitungen ein Ventil wie das Ventil 26 bzw. 30 angeordnet sein kann. Hochdruck- und Metallhydridspeicher können sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet sein. Als vorteilhaft hat sich eine parallele Anordnung mehrerer Hochdruckspeicher erwiesen. Je nach Betriebsweise (Sommer/Winter etc.) können Speicherteile zu- oder abgeschaltet werden.The first store 14 and the second memory 16 may comprise a plurality of memory parts. The first and the second line 18 respectively. 22 can then be split into several sub-lines, wherein in each of the sub-lines a valve such as the valve 26 respectively. 30 can be arranged. High pressure and metal hydride reservoirs can be connected both in series and in parallel. As advantageous, a parallel arrangement of multiple high-pressure accumulator has been found. Depending on the operating mode (summer / winter etc.), memory parts can be switched on or off.

Es wurde oben darauf verzichtet eine Situation zu beschreiben, in der Ventile 26, 30 oder 34 geschlossen sind. Das Vorhandensein dieser Ventile ist jedoch sinnvoll, auch wenn die Erfindung ohne diese Ventile ausgeführt sein kann.It was omitted above to describe a situation in the valves 26 . 30 or 34 are closed. However, the presence of these valves makes sense, even if the invention can be carried out without these valves.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2002/0100518 A1 [0004, 0004] US 2002/0100518 A1 [0004, 0004]
  • - DE 102006020392 A1 [0004, 0004, 0004] - DE 102006020392 A1 [0004, 0004, 0004]

Claims (6)

System (10) mit einer Wasserstoff konsumierenden Einheit (12), einem ersten Speicher (14) und einem zweiten Speicher (16) für Wasserstoff sowie mit einer von dem ersten Speicher (14) ausgehenden ersten Leitung (18) und einer von dem zweiten Speicher (16) ausgehenden Leitung (22), die in eine zu der Wasserstoff konsumierenden Einheit (12) führende dritte Leitung (24) münden, wobei in der ersten Leitung (18) und der zweiten Leitung (22) jeweils ein Gasdruckregler (28, 32) angeordnet ist, der das Gas auf der Seite der dritten Leitung (24) auf einen Solldruck zu regeln ausgelegt ist, wobei dieser Solldruck bei dem Gasdruckregler (32) in der zweiten Leitung (22) größer als bei dem Gasdruckregler (28) in der ersten Leitung (18) ist.System ( 10 ) with a hydrogen-consuming unit ( 12 ), a first memory ( 14 ) and a second memory ( 16 ) for hydrogen as well as with one of the first storage ( 14 ) outgoing first line ( 18 ) and one of the second memory ( 16 ) outgoing line ( 22 ), which enter a hydrogen-consuming unit ( 12 ) leading third line ( 24 ), whereby in the first line ( 18 ) and the second line ( 22 ) in each case a gas pressure regulator ( 28 . 32 ) is arranged, the gas on the side of the third line ( 24 ) is designed to regulate to a target pressure, said target pressure at the gas pressure regulator ( 32 ) in the second line ( 22 ) larger than the gas pressure regulator ( 28 ) in the first line ( 18 ). System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (18) mit der zweiten Leitung (22) über eine vierte Leitung (38) verbunden ist, in der ein Gasdruckregler (42) angeordnet ist, der das Gas auf der Seite der zweiten Leitung (22) auf einen vorbestimmten Solldruck zu regeln ausgelegt ist.System ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the first line ( 18 ) with the second line ( 22 ) via a fourth line ( 38 ), in which a gas pressure regulator ( 42 ) is arranged, which the gas on the side of the second line ( 22 ) is designed to regulate to a predetermined target pressure. System (10) nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Ventil (26, 30, 34, 44) in der ersten, zweiten und/oder dritten Leitung (18, 22, 24) und/oder bei Rückbezug auf Anspruch 2 in der vierten Leitung (38).System ( 10 ) according to claim 1 or 2 with a valve ( 26 . 30 . 34 . 44 ) in the first, second and / or third line ( 18 . 22 . 24 ) and / or referring back to claim 2 in the fourth line ( 38 ). System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Speicher (16) ein Feststoffspeicher ist und bevorzugt der erste Speicher (14) ein Druckgasspeicher ist.System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second memory ( 16 ) is a solid reservoir and preferably the first memory ( 14 ) is a compressed gas storage. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoff konsumierende Einheit zumindest eine Brennstoffzelle (12) umfasst.System ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrogen consuming unit at least one fuel cell ( 12 ). Verfahren zum Betreiben eines Systems, das eine Wasserstoff konsumierende Einheit (12), einen ersten Speicher (14) und einen zweiten Speicher (16) für Wasserstoff sowie eine von dem ersten Speicher (14) ausgehende erste Leitung (18) und eine von dem zweiten Speicher (16) ausgehende zweite Leitung (22) und eine dritte in die Wasserstoff konsumierende Einheit (12) führende Leitung (24) aufweist, in welche die ersten und zweite Leitung (18, 22) münden, wobei in der ersten und zweiten Leitung (18, 22) Gasdruckregler (28, 32) angeordnet sind, die das Gas auf der Seite der dritten Leitung (24) auf einen Solldruck zu regeln ausgelegt sind, der bei zumindest einem der Gasdruckregler (28, 32) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gasdruckregler (28, 32) so eingestellt wird, dass der Solldruck, auf den der Gasdruckregler in der zweiten Leitung (22) zu regeln vorgesehen oder eingestellt ist, größer als der Solldruck ist, auf den der Gasdruckregler (28) in der ersten Leitung zu regeln vorgesehen oder eingestellt ist.Method for operating a system comprising a hydrogen consuming unit ( 12 ), a first memory ( 14 ) and a second memory ( 16 ) for hydrogen and one of the first storage ( 14 ) outgoing first line ( 18 ) and one of the second memory ( 16 ) outgoing second line ( 22 ) and a third hydrogen-consuming unit ( 12 ) leading line ( 24 ) into which the first and second lines ( 18 . 22 ), wherein in the first and second lines ( 18 . 22 ) Gas pressure regulator ( 28 . 32 ) are arranged, which the gas on the side of the third line ( 24 ) are designed to regulate to a desired pressure, which in at least one of the gas pressure regulator ( 28 . 32 ) is adjustable, characterized in that at least one gas pressure regulator ( 28 . 32 ) is adjusted so that the target pressure to which the gas pressure regulator in the second line ( 22 ) is set or adjusted, is greater than the target pressure to which the gas pressure regulator ( 28 ) in the first line is provided or adjusted.
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