-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen eines Bereichs einer Brennstoffzelle und/oder eines Brennstoffzellensystems nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
-
Brennstoffzellensysteme sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie können beispielsweise auf der Basis von PEM-Brennstoffzellen ausgebildet sein und können vorzugsweise zur Erzeugung von elektrischer Antriebsleistung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Solche Brennstoffzellensysteme müssen dabei häufig abgestellt und wieder gestartet werden. Nun ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, dass für einen erfolgreichen Start eines Brennstoffzellensystems beziehungsweise der Brennstoffzelle eines Brennstoffzellensystems möglichst kein oder sehr wenig Wasser im Bereich der Membranen und damit auch im Bereich der Anodenräume und Kathodenräume der Brennstoffzelle vorhanden sein soll. Dies gilt prinzipiell für jeden Start, insbesondere jedoch für einen sogenannten Gefrierstart, welcher bei Temperaturen der Brennstoffzelle unterhalb des Gefrierpunkts erfolgt, und bei welchem das Wasser in der Brennstoffzelle typischerweise eingefroren ist.
-
Um das Brennstoffzellensystem immer und insbesondere auch bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts zuverlässig und schnell starten zu können, werden häufig Abschaltprozeduren durchgeführt, welche beim Abstellen des Brennstoffzellensystems dafür sorgen, dass auf der Luftseite beziehungsweise Kathodenseite der Brennstoffzelle über einen Luftkompressor das Wasser aus dem Kathodenraum der Brennstoffzelle ausgeblasen und diese entsprechend getrocknet wird. Auf der Anodenseite ist dies bei der Verwendung eines Wasserstoffrezirkulationsgebläses in einer Anodenrezirkulation prinzipiell vergleichbar über das Wasserstoffrezirkulationsgebläse möglich. Ist ein solches Wasserstoffrezirkulationsgebläse nicht vorhanden, so muss entweder ebenfalls über den Luftkompressor gespült oder ein eigenes Gebläse eingesetzt werden. Dies ist hinsichtlich der benötigten Bauteile und Komponenten aufwändig und teuer. Außerdem verursacht das Spülen immer einen nicht unerheblichen Energieaufwand durch den benötigten Antrieb des Gebläses. Dies belastet eine Starterbatterie des Brennstoffzellensystems bereits beim Abstellen des Brennstoffzellensystems und kann so, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen, durch die Verringerung der Ladekapazität der Batterie einen späteren Start gegebenenfalls erschweren.
-
Aus dem Stand der Technik in Form der
DE 103 08 473 A1 ist ein Brennstoffzellensystem bekannt, bei dem eine Druckluftquelle in Form eines Druckspeichers beziehungsweise Speicherbehälters eingesetzt wird. Die Luft kann dabei einerseits für den Start verwendet werden, insbesondere jedoch auch zum Durchspülen der Brennstoffzelle mit Druckluft beim Abschalten des Brennstoffzellensystems. Auch hier muss die Druckluft beispielsweise während des Betriebs des Brennstoffzellensystems bereitgestellt werden. Die Problematik einer unnötigen Belastung der Batterie lässt sich so zwar vermindern, der prinzipielle Energiebedarf besteht jedoch weiterhin und wird nicht vermieden, sondern lediglich zeitlich verlagert.
-
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zum Spülen zumindest eines Bereichs einer Brennstoffzelle und/oder eines Brennstoffzellensystems zur Vorbereitung auf einen Start anzugeben, welches mit minimalem Energieaufwand auskommt und dabei ein sicheres und zuverlässiges Spülen gewährleistet.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Spülgas durch eine Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt. Das Spülgas kann insbesondere durch eine Knallgasreaktion, vorzugsweise eine kontrollierte Knallgasreaktion, aus den für den Betrieb der Brennstoffzelle ohnehin vorhandenen Edukten erzeugt werden. Bei der Reaktion kommt es zu einer Druckwelle, welche sich entsprechend fortpflanzt und so zum Durchspülen beispielsweise eines Anodenraums der Brennstoffzelle genutzt werden kann. Um eine ausreichende Druckwelle zu erzeugen ist dabei lediglich eine vergleichsweise geringe Menge an Wasserstoff notwendig, sodass über das erfindungsgemäße Verfahren ein sehr energieeffizientes Spülen möglich ist.
-
In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Wasserstoff/Sauerstoff-Gemisch mittels einer Zündvorrichtung gezündet, um die Reaktion auszulösen. Dieses Zünden mittels einer Zündvorrichtung, beispielsweise einer Zündkerze oder dergleichen, kann mit sehr wenig elektrischer Energie erfolgen und stellt somit eine sehr energiesparende Möglichkeit zur Herstellung eines Spülgases durch eine Reaktion zwischen den Edukten für die Brennstoffzelle dar.
-
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass die Reaktion in Anwesenheit eines Katalysators erfolgt. Ein solcher Katalysator kann insbesondere für eine kontrollierte Umsetzung der Knallgasreaktion eingesetzt werden, um eine sehr gleichmäßige Druckwelle zu erzeugen und beispielsweise die Membranen der Brennstoffzelle vor zu hohen Druckstößen zu schützen.
-
In einer weiteren sehr günstigen und vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass die Reaktion in einem Druckbehälter erfolgt, welcher über eine Ventileinrichtung und/oder eine Blende mit dem/den zu spülenden Bereich/-en in Verbindung steht. Ein solcher Druckbehälter kann als vergleichsweise stabiler Behälter ausgeführt sein. In ihm kann die Knallgasreaktion ohne zusätzliche Maßnahmen zur Kontrolle der Reaktion stattfinden und erzeugt eine entsprechende Druckwelle, welche den stabil ausführbaren Behälter an sich jedoch nicht schädigt. Der entstandene Überdruck lässt sich dann gezielt beispielsweise über eine feste Blende oder auch eine Ventileinrichtung in die zu spülenden Bereiche abgeben. Dadurch entsteht ein sehr kontrollierter Spülgasstrom durch die zu spülenden Bereiche. Eine schlagartige Druckbelastung dieser Bereiche kann dadurch sicher und zuverlässig vermieden werden und es kann so ein sehr energiesparendes und für die zu spülenden Bereiche sehr schonendes Spülen einfach und effizient realisiert werden.
-
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann es außerdem vorgesehen sein, dass der Druckbehälter während des Betriebs mit dem Gasstrom des zu spülenden Bereichs in Verbindung steht, und dass er über eine Ventileinrichtung mit einem das jeweils andere Gas führenden Bereich und/oder Tank schaltbar verbunden wird, sodass ein zündfähiges Gemisch entsteht. Ein solcher zur kontrollierten Knallgasreaktion eingesetzter Behälter kann also während des Betriebs durch die Verbindung mit dem zu spülenden Bereich, beispielsweise dem Anodenraum der Brennstoffzelle mit Wasserstoff werden. Diesem wird dann über einen Tank oder beispielsweise über die Luftfördereinrichtung der Kathodenseite soviel Sauerstoff beziehungsweise Luft zudosiert, dass das zündfähige Gemisch entsteht. Für ein Spülen des Kathodenraums könnte dieser Aufbau genau anders herum ebenso realisiert werden, indem der Behälter mit dem Kathodenraum beziehungsweise der Luftfördereinrichtung in Verbindung steht und über ein Ventil mit einem Tank für Wasserstoff so verbunden werden kann, dass das zündfähige Gemisch entsteht.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Spülen kann prinzipiell immer dann eingesetzt werden, wenn ein Spülen notwendig oder sinnvoll ist. Insbesondere kann das Verfahren zum Spülen des zumindest einen Bereichs der Brennstoffzelle und/oder des Brennstoffzellensystems im Stillstand des Brennstoffzellensystems erfolgen, sobald im Bereich der Brennstoffzelle eine vorgegebene Grenztemperatur unterschritten wird. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es also nicht vorgesehen, die Brennstoffzelle bei jedem Abstellen zu spülen, sondern nur dann, wenn dies auch notwendig ist, weil beispielsweise eine vorgegebene Grenztemperatur der Brennstoffzelle erreicht wird, welche erwarten lässt, dass die Brennstoffzelle beziehungsweise das Brennstoffzellensystem gegebenenfalls Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts erfährt. Die Grenztemperatur kann beispielsweise in der Größenordnung von 3 bis 5°C im Bereich der Brennstoffzelle selbst vorgegeben werden. Sobald diese Temperatur unterschritten wird, muss mit einem eventuellen Gefrierstart gerechnet werden, sodass durch das erfindungsgemäße Spülen, welches dann ausgelöst wird, eine Vorbereitung auf einen solchen eventuellen Gefrierstart erfolgt. Kommt es nicht zu Temperaturen unterhalt der Grenztemperatur im Bereich der Brennstoffzelle, dann kann auf das Verfahren zum Spülen verzichtet werden, sodass eine mit dem Druckstoß unweigerlich einhergehende Belastung der beteiligten Bauteile nur dann auftritt, wenn dies auch notwendig ist. Insgesamt spart dies Energie und Gas und kann die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems verlängern.
-
Insbesondere in einer solchen Ausführung, bei welcher das Spülen nur ausgelöst wird, wenn dies aufgrund der Temperaturen notwendig scheint, hat das erfindungsgemäße Verfahren einen entscheidenden Vorteil gegenüber den Verfahren gemäß dem Stand der Technik. Es benötigt zu diesem Zeitpunkt fast keine Energie, da die Gase, insbesondere wenn ein Behälter zur Durchführung der Knallgasreaktion eingesetzt wird, typischerweise ohnehin vorhanden sind oder sehr energieeffizient durch das Öffnen eines Ventils aus Wasserstoff und Umgebungsluft erzeugt werden können. Auch das Zünden der Gase, beispielsweise über eine elektrische Zündvorrichtung, benötigt nicht sehr viel Energie. Die Vorkonditionierung des Brennstoffzellensystems auf einen eventuellen Gefrierstart im Stillstand des Brennstoffzellensystems kann daher extrem energieeffizient erfolgen, sodass keine große elektrische Energiespeichereirichtung notwendig ist, wie sie es beispielsweise zum Betrieb der Gebläse notwendig wäre.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den restlichen abhängigen Verfahrensansprüchen oder werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgernd unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
-
Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems zur Durchführung des Verfahrens in einem prinzipmäßig angedeuteten Fahrzeug; und
-
2 eine alternative Ausgestaltung des Brennstoffzellensystems zur Durchführung des Verfahrens.
-
Anhand der Figuren sollen nachfolgend zwei unterschiedliche Varianten eines Brennstoffzellensystems 1 beschrieben werden, welche beide zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind. Weitere Ausgestaltungen und konstruktive Aufbauten des Brennstoffzellensystems 1 sind dabei selbstverständlich denkbar und möglich. Auch wird in den Figuren nur der für die Durchführung des Verfahrens relevante Teil des Brennstoffzellensystems 1 prinzipmäßig angedeutet, ohne auf weitere Komponenten einzugehen, welche aber selbstverständlich vorhanden sein können.
-
1 zeigt das Brennstoffzellensystem 1 in einem prinzipmäßig angedeuteten Fahrzeug 2. Von dem Brennstoffzellensystem 1 ist dabei eine Brennstoffzelle 3 zu erkennen, welche als PEM-Brennstoffzelle aufgebaut sein soll. Diese weist einen Kathodenraum 4 und einen Anodenraum 5 auf. Dem Kathodenraum 4 wird über eine Luftfördereinrichtung 6, beispielsweise ein Schraubenverdichter oder Turboverdichter, Luft als Sauerstofflieferant zugeführt. Die Abluft gelangt in dem hier dargestellten sehr stark vereinfachten Ausführungsbeispiel aus dem Kathodenraum 4 in die Umgebung. Selbstverständlich können weitere Komponenten wie Luftfilter, Befeuchter, Ladeluftkühler, Nachbrenner, Abgasturbinen oder dergleichen vorhanden sein. Dies ist für die hier vorliegende Erfindung jedoch nicht von Bedeutung, sodass auf eine Darstellung verzichtet wurde.
-
Bern Anodenraum 5 der Brennstoffzelle 3 wird Wasserstoff aus einem Druckgasspeicher 7 zugeführt. Der Wasserstoff strömt über ein Druckregel- und Dosierventil 8 in den Anodenraum. Unverbrauchter Wasserstoff aus dem Anodenraum 5 sowie Produktwasser und in den Anodenraum 5 diffundiertes inertes Gas strömt aus dem System ab. Auch dieses könnte beispielsweise einem Brenner zugeführt werden, auch hier wurde auf eine entsprechende Darstellung verzichtet.
-
Bei Brennstoffzellensystemen 1 ist insbesondere der Start, vor allem, wenn er bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts erfolgen muss, schwierig. Um einen sicheren und zuverlässigen Start, insbesondere bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts, gewährleisten zu können, müssen zum Zeitpunkt des Starts zumindest die Membranen der Brennstoffzelle 3 kein oder sehr wenig Wasser aufweisen. Üblicherweise wird daher ein Spülen des Brennstoffzellensystems 1 zur Startvorbereitung realisiert. Dieses kann beispielweise immer beim Abstellendes Brennstoffzellensystems 1 erfolgen. Um ein unnötiges Spülen zur Startvorbereitung zu vermeiden, kann die Startvorbereitung hier vorzugsweise nur dann durchgeführt werden, wenn nach dem Abstellen des Brennstoffzellensystems die Temperatur im Bereich der Brennstoffzelle unter einen vorgegebenen Grenzwert absinkt und damit ein Gefrierstart zu erwarten ist. Bei einer solchen temperaturgesteuerten Startvorbereitung während des Stillstands des Brennstoffzellensystems 1 kann insgesamt auf viele unnötige Startvorbereitungen verzichtet werden. Dadurch wird Energie eingespart und die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems 1 verlängert.
-
Zur Startvorbereitung wird nun typischerweise Wasser aus dem Brennstoffzellensystem 1 ausgespült, um einen für den Wiederstart idealen Wasserhaushalt zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für den Anodenraum 5 und den Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 3.
-
Beim Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 3 lässt sich das Spülen prinzipiell über die Luftfördereinrichtung 6 und einen entsprechenden Luftstrom realisieren. Daher soll bei den nachfolgenden Ausführungen schwerpunktmäßig auf ein Durchspülen des Anodenraums 5 eingegangen werden. Alternativ zu einer Durchspülung über die Luftfördereinrichtung 6 eignen sich die nachfolgend beschriebenen Verfahren jedoch selbstverständlich auch zur Durchspülung des Kathodenraums 4 und/oder anderer in dem Brennstoffzellensystem 1 befindlicher Komponenten, welche zur Vorbereitung auf einen Start durchspült und dadurch getrocknet werden sollen.
-
In der Darstellung der 1 ist neben den bereits beschriebenen Komponenten außerdem ein Druckluftspeicher 9 zu erkennen, welcher beispielsweise während des Betriebs des Brennstoffzellensystems 1 mit Druckluft befüllt werden kann. Insbesondere beim Einsatz in einem Fahrzeug wäre es auch denkbar, dem Druckluftspeicher 9 über andere Druckluftquellen, beispielsweise eine pneumatische Bremseinrichtung oder dergleichen, mit Druckluft zu befüllen oder einen in diesen Systemen ohnehin vorhandenen Druckluftspeicher 9 mitzunutzen. Über eine Ventileinrichtung 10 lässt sich der Druckluftspeicher 9 mit einem Reaktionsbereich 11 verbinden. Dieser Reaktionsbereich 11, welcher im regulären Betrieb von Wasserstoff auf dem Weg zum Anodenraum 5 durchströmt wird, kann außerdem mit Wasserstoff aus dem Druckgasspeicher 7 über die Ventileinrichtung 8 versorgt werden. Dadurch kann in dem Reaktionsbereich 11 ein Luft/Wasserstoffgemisch erzeugt werden, welches vorzugsweise auf ein vorgegebenes Sauerstoff/Wasserstoff-Verhältnis eingestellt werden kann. Über eine prinzipmäßig angedeutete elektrische Zündeinrichtung 12 in dem Reaktionsbereich 11 kann dann eine Reaktion zwischen dem Sauerstoff und dem Wasserstoff ausgelöst werden. Dabei soll es sich vorzugsweise um eine Knallgasreaktion handeln, welche bereits bei vergleichsweise geringen Sauerstoff- und Wasserstoffmengen eine große Energie freisetzt. Diese Energie breitet sich dann bei geschlossenen Ventileinrichtungen 8 und 10 als Druckwelle durch den Anodenraum 5 aus und spült flüssiges und dampfförmiges Wasser aus dem Anodenraum 5. Um den Anodenraum 5 und insbesondere die Membranen der Brennstoffzelle 3 nicht mit zu großen Druckstößen zu belasten, kann es außerdem vorgesehen sein, dass in dem Reaktionsbereich 11 ein Katalysator 13 angeordnet ist, welcher für eine kontrollierte Reaktion zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff sorgt und somit eine vergleichsweise „sanfte” Druckwelle zum Durchspülen des Anodenraums 5 ermöglicht.
-
Das Durchspülen des Anodenraums 5 über eine Druckwelle aus einer Wasserstoff/Sauerstoff-Reaktion ist sehr energieeffizient. Es kann sowohl beim Abstellen des Brennstoffzellensystems 1 als auch vorzugsweise zu einem späteren Zeitpunkt im Stillstand des Brennstoffzellensystems 1 mit minimalem Energieaufwand für die Ansteuerung der Ventileinrichtungen 10, 8 und der elektrischen Zündvorrichtung 13 ausgelost werden. Mit einer vergleichsweise geringen Menge an Wasserstoff, und ohne dass weitere elektrische Energie benötigt wird, kann dann ein sicheres und zuverlässiges Durchspülen des Anodenraums 5 zum Trocknen desselben gewährleistet werden.
-
In der Darstellung der 2 ist eine alternative Ausführungsform des Brennstoffzellensystems 1 zu erkennen. Auch dieses lässt sich selbstverständlich in einem hier nicht angedeuteten Fahrzeug 2 verwenden. Der Unterschied des Brennstoffzellensystems 1 gegenüber dem in 1 dargestellten Brennstoffzellensystem 1 liegt dabei insbesondere in der Verwendung einer sogenannten Anodenrezirkulation. Diese besteht aus einer Rezirkulationsleitung 14, welche den Ausgang des Anodenraums 5 mit einer Rezirkulationsfördereinrichtung 15 verbindet. Diese ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Gasstrahlpumpe beziehungsweise Ejektor ausgebildet und saugt, angetrieben durch frischen Wasserstoff aus dem Druckgasspeicher 7, den rezirkulierten Volumenstrom an. Beide Volumenströme vermischt werden dann wieder dem Anodenraum 5 zugeführt. Neben der Ausbildung der Rezirkulationsfördereinrichtung 15 als Gasstrahlpumpe oder Ejektor ist es auch möglich, diese als Wasserstoffrezirkulationsgebläse auszubilden. Auch eine Kombination von Gebläse und Ejektor ist denkbar. Im regulären Betrieb sammelt sich mit der Zeit im Bereich des Anodenraums 5 entstehendes Produktwasser und durch die Membranen der Brennstoffzelle 3 hindurchdiffundiertes inertes Gas in der Anodenrezirkulation an. Diese weist daher einen Wasserabscheider 16 auf, welcher mit einem Ablassventil 17 versehen ist. Über den Wasserabscheider 16 und das Ablassventil 17 können angesammeltes Wasser, und nachdem das Wasser aus dem Wasserabscheider 16 ausgetreten ist, Gas aus der Anodenrezirkulation abgelassen werden. Damit werden unerwünschte Stoffe aus der Anodenrezirkulation entfernt und die Wasserstoffkonzentration kann wieder auf ein für die Brennstoffzelle 3 benötigtes Maß gesteigert werden.
-
Für das Abstellen eines solchen Brennstoffzellensystems 1 gilt im Wesentlichen dasselbe, wie es oben bereits bei dem in 1 dargestellten Brennstoffzellensystem 1 beschrieben worden ist. Um die Membranen der Brennstoffzelle 3 vor stoßartigen Druckbelastungen zu schützen, ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Brennstoffzellensystems 1 ein Druckbehälter 18 vorgesehen. Dieser ist über eine feste Drossel 19 mit der Zuleitung zum Anodenraum verbunden. Anstelle der Drossel 19 könnte hier auch ein Ventil vorgesehen sein. Im regulären Betrieb wird sich der Druckbehälter 18 daher mit Wasserstoff beziehungsweise dem im Bereich des Anodeneingangs vorliegenden wasserstoffhaltigen Gas füllen. Außerdem ist der Druckbehälter 18 über eine Ventileinrichtung 20 mit der Zuluftleitung zu dem Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle verbindbar. Über ein Öffnen der Ventileinrichtung 20 kann so Luft in den Druckbehälter 18 einströmen. Die Ventileinrichtung 20 wird nun so lange geöffnet, dass sich im Bereich des Druckbehälters 18 ein zündfähiges Gasgemisch einstellt. Über die oben bereits beschriebene elektrische Zündeinrichtung 12 kann dann zum Spülen des Anodenraums 5 eine Knallgasreaktion in dem Druckbehälter 18 ausgelöst werden. Bei geschlossener Ventileinrichtung 20 „strömt” die so entstandene Druckwelle über die feste Drossel 19 in den Bereich des Anodenraums 5. Bei geöffnetem Ablassventil 17 kann das ausgespülte Wasser dann über den Wasserabscheider 16 abgeschieden und über die Ventileinrichtung 17 abgelassen werden. Neben einem Ablassen des Spülgases über die Ventileinrichtung 17 an die Umgebung wäre es bei ausreichend großem Wasserabscheider 16 auch denkbar, das Gas nicht an die Umgebung abzulassen, sondern durch das Durchspülen des Anodenraums 5 das Wasser lediglich aus dem Bereich des Anodenraums 5 in den Bereich des Wasserabscheiders 16 zu befördern. Wenn es im Bereich dieses Wasserabscheiders 16 ohne negativen Einfluss auf den Wiederstart der Brennstoffzelle 3 verbleiben kann, ist eine Verbindung zur Umgebung unnötig, da hierdurch gegebenenfalls noch in der Anodenrezirkulation befindlicher Wasserstoff in die Umgebung gelangen könnte.
-
Die Verwendung des Druckbehälters 18 zum Auslösen der Knallgasreaktion hat dabei den entscheidenden Vorteil, dass in diesem die Knallgasreaktion ohne weitere Maßnahmen zur Vergleichmäßigung der Reaktion einfach und effizient ausgelöst werden kann. Ein Katalysator kann prinzipiell vorhanden sein, ist zur Kontrolle der Reaktion jedoch nicht erforderlich. Die entstehende Druckwelle gelangt über die feste Drossel 19 oder, falls an dieser Stelle eine Ventileinrichtung eingerichtet ist, über einen festen vorgegebenen durchströmbaren Querschnitt dieser Ventileinrichtung, in den Bereich des Anodenraums 5, sodass dort immer ein Spülgas mit einem definierten Druck anlangt und eine unnötige Belastung der Membranen der Brennstoffzelle 3 somit vermieden werden kann. Der Aufbau ist weiterhin sehr einfach und effizient und kann mit minimaler zusätzlicher Energie auch während des Stillstands des Brennstoffzellensystems 1 zum Spülen des Anodenraums 5 ausgelöst werden.
-
Die nun anhand des Spülens des Anodenraums 5 beschriebenen Aufbauten ließen sich so selbstverständlich auch auf den Kathodenraum 4 übertragen oder es lässt sich beispielsweise auch ein einziger Reaktionsbereich 11 beziehungsweise ein einziger Druckbehälter 18 so ausgestalten, dass aus diesem heraus der Anodenraum 5 und der Kathodenraum 4 gleichzeitig durchspült werden könnten. All dies ergibt sich für den Fachmann klar und eindeutig aus dem oben ausgeführten anhand des Anodenraums 5 erklärten Beispiel. Auch eine Kombination der im Rahmen der 1 und 2 beschriebenen Einzelaspekte untereinander ist selbstverständlich denkbar, zum Beispiel die Verwendung des Druckluftspeichers 9 und des Druckbehälters 18 in einem Brennstoffzellensystem 1, oder dergleichen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
