DE102017202526B4 - Method for draining liquid from an anode subsystem and fuel cell system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Ablassen von Flüssigkeit (F) aus einem Anodensubsystem eines Brennstoffzellensystems, umfassend die Schritte:
- Erfassen eines Wertes, der repräsentativ ist für den Flüssigkeitsgehalt des Gases, das durch einen Gasauslass (241) das Anodensubsystem verlässt; und
- Verändern einer Ablassrate an Flüssigkeit (F) durch einen von dem Gasauslass (241) separaten Flüssigkeitsauslass (245) des Anodensubsystems in Abhängigkeit von dem erfassten Wert.

Figure DE102017202526B4_0000
A method of discharging fluid (F) from an anode subsystem of a fuel cell system comprising the steps of:
- detecting a value representative of the liquid content of the gas exiting the anode subsystem through a gas outlet (241); and
- Changing a discharge rate of liquid (F) by a separate from the gas outlet (241) liquid outlet (245) of the anode subsystem in dependence on the detected value.
Figure DE102017202526B4_0000

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zum Ablassen von Flüssigkeit aus einem Anodensubsystem. Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Brennstoffzellensystem mit einem Flüssigkeitsabscheider, der eingerichtet ist, eine Flüssigkeit aus einem Anodensubsystem abzulassenThe technology disclosed herein relates to a method for draining liquid from an anode subsystem. The technology disclosed herein further relates to a fuel cell system having a liquid separator configured to discharge a liquid from an anode subsystem

Brennstoffzellensysteme als solche sind bekannt. Das bei der elektrochemischen Reaktion im Brennstoffzellenstapel eines Brennstoffzellensystems entstehende Produktwasser sammelt sich unter anderem im Anodensubsystem an. Das Produktwasser muss im Laufe der Zeit abgeführt werden. Ansonsten würden die Brennstoffzellen des Brennstoffzellensystems allmählich mit Produktwasser geflutet, was die Leistung des Brennstoffzellensystems negativ beeinflussen könnte. In vorbekannten Brennstoffzellensystemen werden Wasserabscheider eingesetzt, in denen das Flüssigwasser vom meist rezirkulierendem Gas abgetrennt wird. Das Flüssigwasser wird am Boden des Wasserabscheiders abgeführt und durch Öffnen eines Purgeventils durch den Überdruck im Anodensubsystem in das Abgas gedrückt. Die Dauer und Frequenz der Purgevorgänge ist dabei so gestaltet, dass einerseits kein Flüssigwasser die Brennstoffzellen flutet und andererseits nicht zu oft gepurgt wird, da es jedes Mal dazu kommen könnte, dass auch unverbrauchter Brennstoff mit abgeführt wird. Würde unverbrauchter Brennstoff mit abgeführt, so würde sich der Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems verschlechtern.Fuel cell systems as such are known. The product water produced during the electrochemical reaction in the fuel cell stack of a fuel cell system accumulates, inter alia, in the anode subsystem. The product water must be removed over time. Otherwise, the fuel cells of the fuel cell system would gradually be flooded with product water, which could adversely affect the performance of the fuel cell system. In previously known fuel cell systems, water separators are used in which the liquid water is separated from the usually recirculating gas. The liquid water is removed at the bottom of the water separator and forced into the exhaust gas by opening a purge valve by the overpressure in the anode subsystem. The duration and frequency of Purgevorgänge is designed so that on the one hand, no liquid water floods the fuel cell and on the other hand is not too often gepurgt, as it could happen every time that also unconsumed fuel is removed with. If unused fuel were removed, the efficiency of the fuel cell system would deteriorate.

Wird ein Brennstoffzellensystem mit einem Wasserabscheider im Winter draußen abgestellt, so könnte das Produktwasser im Wasserabscheider gefrieren. Die Purgeventile vorbekannter Wasserabscheider könnten somit nicht eingesetzt werden, solange das Produktwasser gefroren ist. Dies kann sich mit mitunter negativ auf die Zeit und/oder die Energie auswirken, die für das Aufwärmen des Brennstoffzellensystems benötigt wird/werdenIf a fuel cell system with a water separator is parked outside in winter, the product water in the water separator could freeze. Thus, the purge valves of known water separators could not be used as long as the product water is frozen. This can sometimes adversely affect the time and / or energy needed to warm up the fuel cell system

Die Druckschriften JP 2007-87 718 A , JP 2011-170 978 A , EP 1 401 041 A2 und JP 2011-014 429 A offenbaren vorbekannten Stand der Technik.The pamphlets JP 2007-87 718 A . JP 2011-170 978 A . EP 1 401 041 A2 and JP 2011-014 429 A disclose prior art.

Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, ein Brennstoffzellensystem bereitzustellen, bei dem zweckmäßig einfach und zuverlässig sowohl Gas als auch Flüssigkeit aus dem Anodensubsystem abgelassen werden kann, ohne dass dabei unverbrauchter Brennstoff im nennenswerten Umfang freigelassen wird, bevorzugt mit geringen Auswirkungen auf die Herstellkosten und den Platzbedarf. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to suggest an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed herein to provide a fuel cell system in which both gas and liquid can conveniently be discharged from the anode subsystem without significant release of unused fuel, preferably with little effect on the fuel Manufacturing costs and space requirements. Other preferred objects may result from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims are preferred embodiments.

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Brennstoffzellensystem mit mindestens einem Flüssigkeitsabscheider, wobei der Flüssigkeitsabscheider eingerichtet ist, eine Flüssigkeit aus einem Anodensubsystem abzulassen, wobei der Flüssigkeitsabscheider aufweist:

  • - mindestens einen Flüssigkeitsauslass zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem Anodensubsystem;
  • - mindestens einen Gasauslass zum Ablassen von Gas aus dem Anodensubsystem.
The technology disclosed herein relates to a fuel cell system having at least one liquid separator, wherein the liquid separator is adapted to discharge a liquid from an anode subsystem, the liquid separator comprising:
  • at least one liquid outlet for draining the liquid from the anode subsystem;
  • - At least one gas outlet for venting gas from the anode subsystem.

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Brennstoffzellensystem mit mindestens einer Brennstoffzelle. Das Brennstoffzellensystem ist beispielsweise für mobile Anwendungen wie Kraftfahrzeuge (z.B. Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge) gedacht, insbesondere zur Bereitstellung der Energie für mindestens eine Antriebsmaschine zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs. In ihrer einfachsten Form ist eine Brennstoffzelle ein elektrochemischer Energiewandler, der Brennstoff und Oxidationsmittel in Reaktionsprodukte umwandelt und dabei Elektrizität und Wärme produziert. Die Brennstoffzelle umfasst eine Anode und eine Kathode, die durch einen ionenselektiven bzw. ionenpermeablen Separator getrennt sind. Die Anode wird mit Brennstoff versorgt. Bevorzugte Brennstoffe sind: Wasserstoff, niedrigmolekularer Alkohol, Biokraftstoffe, oder verflüssigtes Erdgas. Die Kathode wird mit Oxidationsmittel versorgt. Bevorzugte Oxidationsmittel sind bspw. Luft, Sauerstoff und Peroxide. Der ionenselektive Separator kann bspw. als Protonenaustauschmembran (proton exchange membrane, PEM) ausgebildet sein. Bevorzugt kommt eine kationenselektive Polymerelektrolytmembran zum Einsatz. Materialien für eine solche Membran sind beispielsweise: Nafion®, Flemion® und Aciplex®.The technology disclosed herein relates to a fuel cell system having at least one fuel cell. The fuel cell system is intended, for example, for mobile applications such as motor vehicles (for example passenger cars, motorcycles, commercial vehicles), in particular for providing the energy for at least one drive machine for locomotion of the motor vehicle. In its simplest form, a fuel cell is an electrochemical energy converter that converts fuel and oxidant into reaction products, producing electricity and heat. The fuel cell includes an anode and a cathode separated by an ion-selective or ion-permeable separator. The anode is supplied with fuel. Preferred fuels are: hydrogen, low molecular weight alcohol, biofuels, or liquefied natural gas. The cathode is supplied with oxidant. Preferred oxidizing agents are, for example, air, oxygen and peroxides. The ion-selective separator can be designed, for example, as a proton exchange membrane (PEM). Preferably, a cation-selective polymer electrolyte membrane is used. Materials for such a membrane are, for example: Nafion®, Flemion® and Aciplex®.

Ein Brennstoffzellensystem umfasst neben der mindestens einen Brennstoffzelle periphere Systemkomponenten (BOP-Komponenten), die beim Betrieb der mindestens einen Brennstoffzelle zum Einsatz kommen können. In der Regel sind mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel bzw. Stack zusammengefasst.A fuel cell system comprises, in addition to the at least one fuel cell, peripheral system components (BOP components) which are used during operation of the at least one fuel cell can come. As a rule, several fuel cells are combined to form a fuel cell stack or stack.

Das Brennstoffzellensystem umfasst ein Anodensubsystem, das von den brennstoffführenden Bauelementen des Brennstoffzellensystems ausgebildet wird. Ein Anodensubsystem kann mindestens einen Druckbehälter, mindestens ein Tankabsperrventil, mindestens einen Druckminderer, mindestens eine zum Anodeneinlass führende Anodenzuleitung, einen Anodenraum im Brennstoffzellenstapel, mindestens eine vom Anodenauslass wegführende Anodenabgasleitung, mindestens einen Flüssigkeitsabscheider, mindestens ein Anodenspülventil, mindestens ein aktive oder passive Brennstoff-Rezirkulationsförderer und/oder mindestens eine Rezirkulationsleitung sowie weitere Elemente aufweisen. Hauptaufgabe des Anodensubsystems ist die Heranführung und Verteilung von Brennstoff an die elektrochemisch aktiven Flächen des Anodenraums und die Abfuhr von Anodenabgas.The fuel cell system includes an anode subsystem formed by the fuel-bearing components of the fuel cell system. An anode subsystem may include at least one pressure vessel, at least one tank shut-off valve, at least one pressure reducer, at least one anode inlet leading to the anode inlet, an anode compartment in the fuel cell stack, at least one anode exhaust conduit leading away from the anode outlet, at least one fluid separator, at least one anode purge valve, at least one active or passive fuel recirculation conveyor and / or at least one recirculation line and further elements. The main task of the Anodensubsystems is the introduction and distribution of fuel to the electrochemically active surfaces of the anode compartment and the removal of anode exhaust gas.

Das Brennstoffzellensystem umfasst ein Kathodensubsystem. Das Kathodensubsystem wird aus den oxidationsmittelführenden Bauelementen gebildet. Hauptaufgabe des Kathodensubsystems ist die Heranführung und Verteilung von Oxidationsmittel an die elektrochemisch aktiven Flächen des Kathodenraums und die Abfuhr von unverbrauchtem Oxidationsmittel.The fuel cell system includes a cathode subsystem. The cathode subsystem is formed from the oxidant-carrying components. The main task of the cathode subsystem is the introduction and distribution of oxidant to the electrochemically active surfaces of the cathode compartment and the removal of unconsumed oxidant.

Das hier offenbarte Brennstoffzellensystem umfasst mindestens einen Flüssigkeitsabscheider, der stromab vom Brennstoffzellenstapel im Anodensubsystem angeordnet sein kann. Der Flüssigkeitsabscheider ist in der Regel ein Wasserabscheider. Flüssigkeitsabscheider als solche sind bekannt. Ein Flüssigkeitsabscheider ist eine technische Vorrichtung, um aus Gasgemischen, Aerosolen oder Suspensionen Flüssigkeiten abzutrennen. Hierbei können unterschiedliche Bauformen und Funktionsprinzipien eingesetzt werden. Bevorzugt kommt ein Flüssigwasserabscheider mit Strömungsumleitung durch Abscheideflächen zum Einsatz. Das Abgas des Brennstoffzellenstapels wird hier bevorzugt rezirkuliert (Dead-End-System). Der Flüssigkeitsabscheider ist insbesondere eingerichtet, eine Flüssigkeit (insbesondere Produktwasser) aus dem Anodensubsystem abzulassen. The fuel cell system disclosed herein includes at least one liquid separator that may be disposed downstream of the fuel cell stack in the anode subsystem. The liquid separator is usually a water separator. Liquid separators as such are known. A liquid separator is a technical device to separate liquids from gas mixtures, aerosols or suspensions. Here, different designs and operating principles can be used. Preferably, a liquid water separator with flow diversion through separation surfaces is used. The exhaust gas of the fuel cell stack is preferably recirculated here (dead-end system). The liquid separator is in particular designed to discharge a liquid (in particular product water) from the anode subsystem.

Sofern im Zusammenhang mit der hier offenbarten Technologie von Flüssigkeit die Rede ist, soll gleichsam das Produktwasser mit offenbart sein.If liquid is mentioned in connection with the technology disclosed here, the product water should also be disclosed as it were.

Der Flüssigkeitsabscheider weist mindestens einen Flüssigkeitsauslass zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem Anodensubsystem auf. Der Flüssigkeitsauslass ist fluidverbunden mit einem Entwässerungsventil und/oder wird von dem Entwässerungsventil zumindest teilweise ausgebildet. Der Flüssigkeitsauslass befindet sich in der Einbaulage bzw. Konstruktionslage des Flüssigkeitsabscheiders, also im montierten Zustand im Brennstoffzellensystem, bevorzugt an der tiefsten Stelle des Flüssigkeitsabscheiders. Durch den Flüssigkeitsauslass kann die Flüssigkeit den Rezirkulationspfad des Anodensystems verlassen. In einer Ausgestaltung kann die Flüssigkeit im Kraftfahrzeug weiter verwendet werden, beispielsweise zur Befeuchtung des Oxidationsmittels. Alternativ oder zusätzlich kann die Flüssigkeit über das Abgassystem des Brennstoffzellensystems in die Umgebung freigesetzt werden.The liquid separator has at least one liquid outlet for discharging the liquid from the anode subsystem. The liquid outlet is fluidly connected to a drain valve and / or is at least partially formed by the drain valve. The liquid outlet is in the installed position or construction position of the liquid separator, ie in the mounted state in the fuel cell system, preferably at the lowest point of the liquid separator. Through the liquid outlet, the liquid can leave the recirculation path of the anode system. In one embodiment, the liquid can be further used in the motor vehicle, for example, for moistening the oxidant. Alternatively or additionally, the liquid can be released into the environment via the exhaust system of the fuel cell system.

Der Flüssigkeitsabscheider umfasst ferner mindestens einen Gasauslass zum Ablassen von Gas aus dem Anodensubsystem. Insbesondere ist der Gasauslass eingerichtet, aus dem Anodensubsystem und insbesondere aus dem Rezirkulationspfad abzulassendes Gas in das Abgassystem des Brennstoffzellensystems zu überführen. Das Abgassystem ist insbesondere eingerichtet, das Kathodenabgas und/oder das Anodenabgas in die Umgebung freizusetzen. Das abzulassende Gas ist beispielsweise das Anodenabgas. Das Anodenabgas wird abgelassen, wenn es eine zu hohe Stickstoffkonzentration aufweist. Der Gasauslass ist fluidverbunden mit einem Entlüftungsventil und/oder wird von dem Entlüftungsventil zumindest teilweise ausgebildet. Insbesondere kann der Flüssigkeitsauslass in der Einbaulage an einer tieferen Stelle angeordnet sein als der Gasauslass des Anodensubsystems. Der Gasauslass ist insbesondere eingerichtet, den maximal zulässigen Flüssigkeitsfüllstand des Flüssigkeitsabscheiders zu definieren. Mithin kann der Flüssigkeitsabscheider also so gestaltet sein, dass nach Erreichen des maximal zulässigen Flüssigkeitsfüllstands die Flüssigkeit bei geschlossenem Entwässerungsventil nur durch den Gasauslass abfließt. Bevorzugt ist der Flüssigkeitsabscheider so gestaltet, dass weiterhin Gas rezirkuliert werden kann, während die Flüssigkeit durch den Gasauslass abfließt.The liquid separator further comprises at least one gas outlet for discharging gas from the anode subsystem. In particular, the gas outlet is set up to transfer gas to be vented from the anode subsystem and in particular from the recirculation path into the exhaust system of the fuel cell system. The exhaust system is in particular designed to release the cathode exhaust gas and / or the anode exhaust gas into the environment. The gas to be discharged is, for example, the anode exhaust gas. The anode exhaust gas is drained if it has too high a nitrogen concentration. The gas outlet is fluidly connected to a vent valve and / or is at least partially formed by the vent valve. In particular, the liquid outlet in the installed position can be arranged at a lower point than the gas outlet of the anode subsystem. The gas outlet is in particular designed to define the maximum permissible liquid level of the liquid separator. Thus, the liquid separator can thus be designed so that after reaching the maximum permissible liquid level, the liquid drains only with the gas outlet when the drain valve is closed. Preferably, the liquid separator is designed so that further gas can be recirculated while the liquid flows through the gas outlet.

Ferner kann der Flüssigkeitsabscheider mindestens einen Anodenabgaseinlass umfassen. Der Anodenabgaseinlass ist mit dem Anodenauslass des Brennstoffzellenstapels fluidverbunden. Durch den Anodenabgaseinlass kann das Anodenabgas in den Flüssigkeitsabscheider einströmen. Further, the liquid separator may include at least one anode exhaust inlet. The anode exhaust inlet is fluidly connected to the anode outlet of the fuel cell stack. Through the anode exhaust inlet, the anode exhaust gas can flow into the liquid separator.

Ferner kann der Flüssigkeitsabscheider mindestens einen Rezirkulationsauslass aufweisen. Der Rezirkulationsauslass ist mit dem Anodeneinlass des Brennstoffzellenstapels direkt oder indirekt fluidverbunden. Das durch den Rezirkulationsauslass aus dem Flüssigkeitsabscheider austretende Gas wird im Anodensubsystem rezirkuliert. Bevorzugt sind in der Einbaulage sowohl der mindestens eine Gasauslass als auch der Flüssigkeitsauslass tiefer angeordnet als der Rezirkulationsauslass, sodass die Flüssigkeit über den Gasauslass ablaufen kann, falls der maximale Flüssigkeitsfüllstand erreicht ist.Furthermore, the liquid separator may have at least one recirculation outlet. The recirculation outlet is directly or indirectly fluidly connected to the anode inlet of the fuel cell stack. The gas exiting the liquid separator through the recirculation outlet is recirculated in the anode subsystem. Preferably, in the installation position, both the at least one gas outlet and the liquid outlet are arranged lower than the recirculation outlet, so that the liquid can drain via the gas outlet, if the maximum liquid level is reached.

Das Brennstoffzellensystem kann mindestens einen Brennstoffsensor umfassen, der fluidverbunden ist mit dem Gasauslass. Beispielsweise kann der Brennstoffsensor im Abgassystem des Brennstoffzellensystems angeordnet sein, beispielsweise in oder stromab von einem Mischbereich, in dem das Anodenabgas mit dem Kathodenabgas vermischt wird. Ebenso kann der Brennstoffsensor auch in der Entlüftungsleitung angeordnet sein. Brennstoffsensoren wie beispielsweise Wasserstoffsensoren als solche sind bekannt.The fuel cell system may include at least one fuel sensor fluidly connected to the gas outlet. For example, the fuel sensor may be disposed in the exhaust system of the fuel cell system, for example, in or downstream of a mixing region where the anode exhaust gas is mixed with the cathode exhaust gas. Likewise, the fuel sensor may also be arranged in the vent line. Fuel sensors such as hydrogen sensors as such are known.

Das Brennstoffzellensystem kann eingerichtet sein, einen Wert zu erfassen, der repräsentativ ist für das Medium, insbesondere für das Fluid bzw. die Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsgehalt des Gases bzw. der Fluidzusammensetzung, das durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt. Nachstehend ist vereinfachend vom Medium die Rede. Der Wert kann auch als Überlauf-Wert bzw. Flüssigkeit-Wert bezeichnet werden. Nachstehend wird vereinfachend der Begriff „Wert“ verwendet. Der Flüssigkeitsgehalt gibt an, wie viel Flüssigkeit, (z.B. Produktwasser) in dem Gas enthalten ist, welches durch den Gasauslass entweicht. Insbesondere kann der Wert indikativ dafür sein, ob im Wesentlichen Produktwasser oder Gas durch den Gasausgang strömt. „Im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die anderen Bestandteile im Medium bzw. Fluid vernachlässigbar sind. Falls ausschließlich Flüssigkeit austritt, beträgt der Flüssigkeitsgehalt 100 %. Erfindungsgemäß ist der Wert repräsentativ für den Flüssigkeitsgehalt des Gases, das durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt.The fuel cell system may be configured to detect a value that is representative of the medium, in particular the fluid or the liquid content of the gas or the fluid composition that leaves the anode subsystem through the gas outlet. The following is simplifying the medium. The value can also be referred to as overflow value or liquid value. Hereinafter, the term "value" is used for simplicity. The liquid content indicates how much liquid (e.g., product water) is contained in the gas that escapes through the gas outlet. In particular, the value may be indicative of whether substantially product water or gas is flowing through the gas outlet. "Substantially" in this context means that the other components in the medium or fluid are negligible. If only liquid leaks, the liquid content is 100%. According to the invention, the value is representative of the liquid content of the gas leaving the anode subsystem through the gas outlet.

Das Brennstoffzellensystem kann eingerichtet sein, die Ablassrate an Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsauslass in Abhängigkeit vom erfassten Wert zu verändern. Insbesondere kann das Brennstoffzellensystem eingerichtet sein, die Menge an durch den Flüssigkeitsauslass abzulassender Flüssigkeit zu steigern, falls erfasst wurde, dass die Flüssigkeit durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt. Insbesondere kann also das Entwässerungsventil geöffnet werden, wenn der Wasserabscheider überläuft. In einer Ausgestaltung wird das Entwässerungsventil nur geöffnet, wenn die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsabscheider in den Gasauslass strömt bzw. überläuft.The fuel cell system may be configured to change the discharge rate of liquid through the liquid outlet in dependence on the detected value. In particular, the fuel cell system may be configured to increase the amount of liquid to be discharged through the liquid outlet, if it has been detected that the liquid leaves the anode subsystem through the gas outlet. In particular, therefore, the drain valve can be opened when the water overflows. In one embodiment, the drain valve is opened only when the liquid flows from the liquid separator into the gas outlet or overflows.

Das Brennstoffzellensystem kann eingerichtet sein, eine Druckänderung im Anodensubsystem zur Erfassung des Wertes heranzuziehen. Wird durch den Gasauslass Flüssigkeit anstatt Gas ausgetragen, so kommt es während eines Gasablassvorgangs (=Purgen) aufgrund des größeren Strömungswiderstandes zu einem geringeren Druckabfall im Anodensubsystem. Dieser geringere Druckabfall kann als Indikator dafür angesehen werden, dass der Flüssigkeitsabscheider den maximalen Füllstand erreicht hat, und dass Flüssigkeit durch den Gasauslass ausströmt. Somit ist der geringere Druckabfall ein Wert, der repräsentativ ist für das Medium, insbesondere für das Fluid bzw. die Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsgehalt des Gases bzw. der Fluidzusammensetzung, das durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt.The fuel cell system may be configured to use a pressure change in the anode subsystem to detect the value. If liquid is discharged through the gas outlet instead of gas, a smaller pressure drop occurs in the anode subsystem during a gas discharge process (= purges) due to the greater flow resistance. This lower pressure drop can be considered as an indicator that the liquid separator has reached the maximum level and that liquid is flowing out through the gas outlet. Thus, the lower pressure drop is a value that is representative of the medium, in particular the fluid or the liquid content of the gas or the fluid composition that leaves the anode subsystem through the gas outlet.

Alternativ oder zusätzlich kann das Brennstoffzellensystem eingerichtet sein das Signal vom Brennstoffsensor zur Erfassung des Wertes heranzuziehen. Wird ausschließlich Produktwasser durch den Gasauslass ausgetragen, so wird während des Gasablassvorgangs kein Brennstoff vom Brennstoffsensor erfasst. Dies kann ebenfalls als ein Wert angesehen werden, der repräsentativ ist für das Medium, insbesondere für das Fluid bzw. die Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsgehalt des Gases bzw. der Fluidzusammensetzung, das durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt.Alternatively or additionally, the fuel cell system may be configured to use the signal from the fuel sensor to detect the value. If only product water is discharged through the gas outlet, no fuel is detected by the fuel sensor during the gas discharge process. This can also be regarded as a value that is representative of the medium, in particular the fluid or the liquid content of the gas or the fluid composition that leaves the anode subsystem through the gas outlet.

Das Brennstoffzellensystem ist insbesondere eingerichtet, mindestens ein Verfahren der hier offenbarten Verfahren durchzuführen.The fuel cell system is particularly adapted to perform at least one method of the methods disclosed herein.

Die hier offenbarte Technologie betrifft mithin auch ein Verfahren zum Ablassen von Flüssigkeit aus einem Anodensubsystem eines Brennstoffzellensystems und insbesondere des hier offenbarten Brennstoffzellensystems, umfassend die Schritte:

  1. a) Erfassen eines Wertes, der repräsentativ ist für das Medium, insbesondere für das Fluid bzw. die Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsgehalt des Gases bzw. der Fluidzusammensetzung, das durch einen Gasauslass das Anodensubsystem verlässt; und
  2. b) Verändern einer Ablassrate an Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsauslass des Anodensubsystems in Abhängigkeit von dem erfassten Wert.
Thus, the technology disclosed herein also relates to a method for draining liquid from an anode subsystem of a fuel cell system, and more particularly to the fuel cell system disclosed herein, comprising the steps of:
  1. a) detecting a value which is representative of the medium, in particular for the fluid or the liquid content of the gas or the fluid composition which leaves the anode subsystem through a gas outlet; and
  2. b) changing a discharge rate of liquid through the liquid outlet of the anode subsystem in dependence on the detected value.

Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach die Ablassrate an Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsauslass in Abhängigkeit von dem erfassten Wert verändert wird. Insbesondere kann die Menge an durch den Flüssigkeitsauslass abzulassender Flüssigkeit gesteigert werden, falls erfasst wurde, dass die im Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene und gespeicherte Flüssigkeit durch den Gasauslass das Anodensubsystem verlässt (d.h. in diesen überläuft). Bevorzugt wird nach dem vollständigen Entleeren des Flüssigkeitsspeichers vom Flüssigkeitsabscheider wieder Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsabscheider angesammelt, bis der maximale Füllstand wieder erreicht wird. Es könnte auch vorgesehen sein, dass zeitweise eine geringe Menge an Flüssigkeit abgelassen wird, wobei jedoch sicher ein Ablassen von Gas durch den Flüssigkeitsauslass vermieden werden sollte.The method disclosed herein may include the step of changing the rate of discharge of liquid through the liquid outlet in response to the sensed value. In particular, the amount of liquid to be discharged through the liquid outlet may be increased if it has been detected that the liquid deposited and stored in the liquid separator exits (i.e., overflows) the anode subsystem through the gas outlet. After the liquid reservoir has been completely emptied, liquid is again collected in the liquid separator by the liquid separator until the maximum fill level is reached again. It could also be provided that at times a small amount of liquid is discharged, but certainly a discharge of gas should be avoided by the liquid outlet.

Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach eine Druckänderung im Anodensubsystem zur Erfassung des Wertes herangezogen wird. Wie bereits erwähnt, führt das Ausströmen von Flüssigkeit durch den Gasauslass zu einem geringeren Druckabfall während eines Abblasevorgangs als das Ausströmen von Gas.The method disclosed herein may include the step of using a pressure change in the anode subsystem to detect the value. As already mentioned, the outflow of liquid through the gas outlet leads to a lower pressure drop during a blow-off process than the outflow of gas.

Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren den Schritt umfassen, wonach das Signal vom Brennstoffsensor zur Erfassung des Wertes herangezogen wird. Beispielsweise kann das hier offenbarte Verfahren den Schritt umfassen, wonach das Entwässerungsventil geöffnet wird, wenn während eines Gasablassvorgangs eine Brennstoffkonzentration erfasst wird, die unterhalb von einem Grenzwert liegt. Der Grenzwert ist dabei so gewählt, dass dieser nur dann eintritt, wenn zu einem großen Teil Flüssigkeit durch den Gasauslass ausströmt.Alternatively or additionally, the method may include the step of using the signal from the fuel sensor to detect the value. For example, the method disclosed herein may include the step of opening the drain valve when a fuel concentration below a threshold is detected during a gas exhaust operation. The limit value is chosen such that it only occurs when liquid flows out to a large extent through the gas outlet.

Das hier offenbarte Verfahren kann ferner den Schritt umfassen, wonach mindestens 50% oder mindestens 80% oder mindestens 90% oder mindestens 95% der im Flüssigkeitsabscheider gespeicherten Menge an Flüssigkeit in einem Auslassvorgang ausgelassen wird. Hier offenbarte Technologie weist den Vorteil auf, dass der Flüssigkeitsstand im Wasserbehälter aufgrund des definierten Volumens bekannt ist. Somit kann die Zeitdauer sehr genau bestimmt werden, die das Entwässerungsventil geöffnet sein darf, damit die Flüssigkeit ausgetragen wird, ohne dass Brennstoff durch das Entwässerungsventil entweicht. Vorteilhaft kann mit der hier offenbarten Technologie insgesamt die Menge an unverbrauchten Brennstoff reduziert werden, die aus dem Anodensubsystem in die Umgebung entweicht.The method disclosed herein may further include the step of discharging at least 50% or at least 80% or at least 90% or at least 95% of the amount of liquid stored in the liquid separator in an exhaust operation. Technology disclosed herein has the advantage that the fluid level in the water tank is known due to the defined volume. Thus, the length of time that the drain valve is allowed to be opened can be determined very accurately so that the liquid is discharged without the fuel escaping through the drain valve. Advantageously, with the technology disclosed herein, overall the amount of unconsumed fuel that escapes from the anode subsystem into the environment can be reduced.

Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie ein Anodensubsystem eines Brennstoffzellensystems und ein Verfahren zum Betrieb des Brennstoffzellensystems. Beim Öffnen eines Purgeventils (=Entlüftungsventil) kann man durch geeignete Methoden erkennen, ob Wasser oder Gas entweicht. Beispielsweise erfasst ein Wasserstoffsensor im Abgas nur dann ein Signal, wenn auch Gas entweicht. Die Menge an Wasserstoff lässt sich sogar durch die Konzentration bestimmen. Auch eine präzise Auswertung des Anodendrucks zeigt einen geringeren Druckabfall in einem Öffnungsintervall während flüssige Phase mit austritt, da sich ein höherer Durchflusswiderstand einstellt.In other words, the technology disclosed herein relates to an anode subsystem of a fuel cell system and a method of operating the fuel cell system. When opening a purge valve (= vent valve), it can be detected by suitable methods, whether water or gas escapes. For example, detects a hydrogen sensor in the exhaust gas only if gas escapes. The amount of hydrogen can even be determined by the concentration. Even a precise evaluation of the anode pressure shows a lower pressure drop in an opening interval while liquid phase with escapes, as sets a higher flow resistance.

Im Betrieb muß sichergesellt werden, daß der Wasserabscheider nicht überläuft und Flüssigwasser wieder in den Anodeneingang gelangt und einzelne Zellen flutet. Insbesondere bei Verwendung von Ejektoren zur Rezirkulation würde deren Funktion vom Flüssigwasser stark eingeschränkt. Aus den vorgenannten Gründen könnten Sensoren zur Bestimmung des Füllstandes verwendet. Diese können durch die hier offenbarte Technologie entfallen.In operation, it must be ensured that the water separator does not overflow and liquid water returns to the anode inlet and floods individual cells. Especially when using ejectors for recirculation their function would be severely limited by liquid water. For the above reasons sensors could be used to determine the level. These may be omitted by the technology disclosed herein.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems; und
  • 2 eine schematische schematische Darstellung eines Flüssigkeitsabscheider 232.
The technology disclosed herein will now be explained with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a fuel cell system; and
  • 2 a schematic schematic representation of a liquid separator 232 ,

Die 1 zeigt schematisch ein Brennstoffzellensystem. Das Brennstoffzellensystem umfasst ein Kathodensubsystem. Das Kathodensubsystem saugt hier mittels eines Oxidationsmittelförderers 410 Oxidationsmittel (.B. Luft) an, das in dem nachgelagerten Ladeluftkühler 420 gekühlt wird. Das Oxidationsmittel gelangt über die Kathodenzuleitung 415 in die Kathode K des Brennstoffzellenstapels 300. Im Brennstoffzellenstapel 300 kommt es zur elektrochemischen Reaktion. Anschließend verlässt das Kathodenabgas den Brennstoffzellenstapel 300 und strömt durch die Kathodenabgasleitung 416. In der Kathodenabgasleitung 416 ist ein Mischbereich 450 angeordnet, in dem hier die Bypassleitung 460 mündet. Das Kathodensubsystem umfasst hier ferner die Absperrventile 430, 440.The 1 schematically shows a fuel cell system. The fuel cell system includes a cathode subsystem. The cathode subsystem sucks here by means of an oxidant conveyor 410 Oxidizing agent (.B air), in the downstream intercooler 420 is cooled. The oxidizing agent passes over the cathode feed line 415 into the cathode K of the fuel cell stack 300 , In the fuel cell stack 300 it comes to the electrochemical reaction. Subsequently, the cathode exhaust gas leaves the fuel cell stack 300 and flows through the cathode exhaust gas line 416 , In the cathode exhaust gas line 416 is a mixed area 450 arranged, in which here the bypass line 460 empties. The cathode subsystem further includes the shut-off valves here 430 . 440 ,

Das Anoden-Subsystem umfasst hier eine nicht weiter dargestellte Brennstoffquelle H2, beispielsweise einen Druckbehälter. Über ein Tankabsperrventil 211 und hier nicht gezeigten Druckminderer wird hier die Brennstoffzufuhr reguliert. Der Brennstoff gelangt über eine Anodenzuleitung 215 zur Anode A des Brennstoffzellenstapels 300, wo der Brennstoff an der elektrochemischen Reaktion teilnimmt. Das Anodenabgas verlässt den Brennstoffzellenstapel 300 und strömt in die Anodenabgasleitung 216. Die Anodenabgasleitung 216 mündet in den Anodenabgaseinlass 231 vom Flüssigkeitsabscheider 232. Im Flüssigkeitsabscheider 232 wird die Flüssigkeit F aus dem Anodenabgas abgeschieden. Die Flüssigkeit F sammelt sich im Speicherbehälter vom Flüssigkeitsabscheider 232 an. Die Flüssigkeit F kann hier über das mit dem Flüssigkeitsauslass 245 fluidverbundenen Entwässerungsventil 246 abgelassen werden. Ferner können durch das mit dem Gasauslass 241 fluidverbundene Entlüftungsventil 242 Gasbestandteile des Anodenabgases aus dem Anodensubsystem entweichen. Die abgelassenen Bestandteile des Anodenabgases strömen durch die Entlüftungsleitung 247 in den Mischbereich 450 ein, in dem hier ein Brennstoffsensor 452 angeordnet ist. Der Brennstoffsensor 452 könnte ebenso in der Entlüftungsleitung 247 angeordnet sein. Der Brennstoffsensor 452 ist eingerichtet, während eines Entlüftungsvorgangs über das Entlüftungsventil 242 die Brennstoffkonzentration zu bestimmen. Entweicht nun zum größten Teil Flüssigkeit F anstatt Gas durch den Gasauslass 241, so erfasst der Brennstoffsensor 452 während des Entlüftungsvorgangs eine andere Brennstoffkonzentration als bei einem Entlüftungsvorgang, bei dem ausschließlich Gasbestandteile entweichen. Anhand dieser unterschiedlichen Signale kann das Brennstoffzellensystem feststellen, dass der Flüssigkeitsspeicherbehälter im Wasserabscheider 232 vollständig gefüllt ist. Anschließend wird das Entwässerungsventil 246 geöffnet, sodass die gespeicherte Flüssigkeit F entweichen kann. Der Flüssigkeitsabscheider 232 weist ferner einen Rezirkulationsauslass 233 auf, durch den die zu rezirkulierenden Anodenabgasbestandteile mittels eines Rezirkulationsförderers 236 zum Ejektor 234 gefördert werden. Der Ejektor 234 bringt das rezirkulierende Anodenabgas wieder in die Anodenzuleitung 215 ein.The anode subsystem here includes a fuel source, not shown H2 , For example, a pressure vessel. Via a tank shut-off valve 211 and here not shown pressure reducer, the fuel supply is regulated here. The fuel passes through an anode feed line 215 to the anode A of the fuel cell stack 300 where the fuel participates in the electrochemical reaction. The anode exhaust gas leaves the fuel cell stack 300 and flows into the anode exhaust gas line 216 , The anode exhaust gas line 216 opens into the anode exhaust inlet 231 from the liquid separator 232 , In the liquid separator 232 the liquid F is separated from the anode exhaust gas. The liquid F accumulates in the storage tank from the liquid separator 232 at. The liquid F can here via the with the liquid outlet 245 fluid-connected drainage valve 246 be drained. Furthermore, by that with the gas outlet 241 fluid-connected vent valve 242 Gas components of the anode exhaust gas escape from the anode subsystem. The drained components of the anode exhaust gas flow through the vent line 247 in the mixing area 450 one in which here is a fuel sensor 452 is arranged. The fuel sensor 452 could also be in the vent line 247 be arranged. The fuel sensor 452 is set up during a venting process via the vent valve 242 to determine the fuel concentration. Now for the most part liquid F escapes through the gas outlet instead of gas 241 , so the fuel sensor detects 452 during the venting process, a different fuel concentration than in a venting process, in which escape only gas components. Based on these different signals, the fuel cell system can determine that the liquid storage tank in the water 232 completely filled. Subsequently, the drain valve 246 opened so that the stored liquid F can escape. The liquid separator 232 also has a recirculation outlet 233 on, through which the anode exhaust gas constituents to be recirculated by means of a recirculation conveyor 236 to the ejector 234 be encouraged. The ejector 234 returns the recirculating anode exhaust gas to the anode supply line 215 one.

Die 2 zeigt eine schematische Ansicht des Flüssigkeitsabscheiders 232. Im Flüssigkeitsabscheider 232 hat sich die Flüssigkeit F im Speicherbehälter angesammelt. Wird nun aus dem durch den Anodenabgaseinlass 231 einströmenden Anodenabgas weiterhin Flüssigkeit abgeschieden, so strömt die abgeschiedene Flüssigkeit durch den Gasauslass 241 des Flüssigkeitsabscheiders 232 aus und strömt schließlich am Brennstoffsensor 452 entlang. Dadurch ändert sich die Brennstoffkonzentration, die der Brennstoffsensor 452 erfasst. Das Brennstoffzellensystem schließt daraus, dass der Flüssigkeitsabscheider 232 den maximalen Flüssigkeitsfüllstand erreicht hat. Somit wird das Entwässerungsventil 246 geöffnet, damit die Flüssigkeit F durch den Flüssigkeitsauslass 245 aus dem Anodensubsystem entweichen kann.The 2 shows a schematic view of the liquid separator 232 , In the liquid separator 232 the liquid F has accumulated in the storage tank. Will now be out of the through the anode exhaust inlet 231 As the incoming anode exhaust gas continues to deposit liquid, the separated liquid flows through the gas outlet 241 of the liquid separator 232 and finally flows to the fuel sensor 452 along. This changes the fuel concentration that the fuel sensor 452 detected. The fuel cell system concludes that the liquid separator 232 has reached the maximum liquid level. Thus, the drain valve 246 opened so that the liquid F through the liquid outlet 245 can escape from the anode subsystem.

Im Normalfall purgt Ventil 246 (= Entwässerungsventil oder Drain-Ventil) immer kurz genug, dass kein Gas mit austritt. In längeren Zeitabständen erfolgt ein Messpurge mit Ventil 242 (=Entlüftungsventil), dieser kann dann als Füllstandsindikator ausgewertet werden. Sollte Flüssigphase beim Austritt durch Ventil 242 detektiert werden, könnte der gesamte Behälter durch einen gezielten Purge mit Ventil 246 geleert werden, da Volumen und Durchflusscharakteristik des Ventils ja bekannt und konstant sind. Je nach Größe des Behälters sind die Meßpurges sehr selten, so daß eine erhebliche Verringerung der Wasserstoffverluste beim Purgen erreicht werden kann. Weiterhin ist das Purgeventil 242 aufgrund seiner Anordnung oberhalb des Flüssigwasserspiegels erheblich unempfindlicher gegen Vereisen beim Froststart, was die Robustheit des Systems bei diesen Bedingungen deutlich verbessert.Normally purges valve 246 (= Drain valve or drain valve) always short enough that no gas escapes. At longer intervals a Meßpurge with valve 242 (= Vent valve), this can then be evaluated as a level indicator. Should be liquid phase when exiting through valve 242 could be detected, the entire container through a purge targeted with valve 246 emptied, since the volume and flow characteristics of the valve are well known and constant. Depending on the size of the container Meßpurges are very rare, so that a significant reduction in hydrogen losses during purge can be achieved. Furthermore, the purge valve 242 due to its arrangement above the level of liquid water, it is considerably less susceptible to icing on frost, which considerably improves the robustness of the system under these conditions.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Brennstoffzellenstapelfuel cell stack 300300 Anodenraumanode chamber AA Tankabsperrventiltank shutoff valve 211211 Anodenzuleitunganode lead 215215 AnodenabgasleitungAnode exhaust gas line 216216 AnodenabgaseinlassAnode exhaust gas inlet 231231 Flüssigkeitsabscheiderliquid separator 232232 Rezirkulationsauslassrecirculation outlet 233233 Ejektorejector 234234 RezirkulationsfördererRezirkulationsförderer 236236 Gasauslassgas outlet 241241 Entlüftungsventilvent valve 242242 Flüssigkeitsauslassliquid outlet 245245 Entwässerungsventildrain valve 246246 Entlüftungsleitungvent line 247247 Flüssigkeitliquid FF Kathodenraumcathode space KK OxidationsmittelfördererOxidant conveyor 410410 Kathodenzuleitungcathode lead 415415 Wärmetauscherheat exchangers 420420 Zuleitungs-DruckhalteventilLead line pressure holding valve 430430 Abgas-DruckhalteventilExhaust pressure holding valve 440440 KathodenabgasleitungCathode exhaust gas line 416416 Mischbereichmixing area 450450 Brennstoffsensorfuel sensor 452452 Brennstoffzellen-BypassFuel cell bypass 460460

Claims (11)

Verfahren zum Ablassen von Flüssigkeit (F) aus einem Anodensubsystem eines Brennstoffzellensystems, umfassend die Schritte: - Erfassen eines Wertes, der repräsentativ ist für den Flüssigkeitsgehalt des Gases, das durch einen Gasauslass (241) das Anodensubsystem verlässt; und - Verändern einer Ablassrate an Flüssigkeit (F) durch einen von dem Gasauslass (241) separaten Flüssigkeitsauslass (245) des Anodensubsystems in Abhängigkeit von dem erfassten Wert.A method of discharging fluid (F) from an anode subsystem of a fuel cell system comprising the steps of: - detecting a value representative of the liquid content of the gas exiting the anode subsystem through a gas outlet (241); and - Changing a discharge rate of liquid (F) by a separate from the gas outlet (241) liquid outlet (245) of the anode subsystem in dependence on the detected value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Druckänderung im Anodensubsystem zur Erfassung des Wertes herangezogen wird.Method according to Claim 1 , wherein a pressure change in the anode subsystem is used to detect the value. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Brennstoffsensor (452) fluidverbunden ist mit dem Gasauslass (241), und wobei das Signal von dem Brennstoffsensor (452) zur Erfassung des Wertes herangezogen wird.The method of any preceding claim, wherein a fuel sensor (452) is fluidly coupled to the gas outlet (241) and wherein the signal from the fuel sensor (452) is used to detect the value. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend den Schritt, wonach mindestens 50% der im Flüssigkeitsabscheider gespeicherten Menge an Flüssigkeit in einem Auslassvorgang ausgelassen wird.The method of any one of the preceding claims, further comprising the step of discharging at least 50% of the amount of liquid stored in the liquid separator in an exhaust operation. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend den Schritt, wonach mindestens 80% der im Flüssigkeitsabscheider gespeicherten Menge an Flüssigkeit in einem Auslassvorgang ausgelassen wird.Procedure according to one of the previous Claims 1 to 3 , further comprising the step of discharging at least 80% of the amount of liquid stored in the liquid separator in an exhaust operation. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend den Schritt, wonach mindestens 95% der im Flüssigkeitsabscheider gespeicherten Menge an Flüssigkeit in einem Auslassvorgang ausgelassen wird.Procedure according to one of the previous Claims 1 to 3 , further comprising the step of discharging at least 95% of the amount of liquid stored in the liquid separator in an exhaust operation. Brennstoffzellensystem mit mindestens einem Flüssigkeitsabscheider (232), wobei der Flüssigkeitsabscheider (232) eingerichtet ist, eine Flüssigkeit (F) aus einem Anodensubsystem abzulassen, wobei der Flüssigkeitsabscheider (232) aufweist: - mindestens einen Gasauslass (241) zum Ablassen von Gas aus dem Anodensubsystem; und - mindestens einen vom Gasauslass (241) separaten Flüssigkeitsauslass (245) zum Ablassen der Flüssigkeit (F) aus dem Anodensubsystem; wobei das Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, einen Wert zu erfassen, der repräsentativ ist für den Flüssigkeitsgehalt des Gases, das durch den Gasauslass (241) das Anodensubsystem verlässt.A fuel cell system having at least one liquid separator (232), the liquid separator (232) being arranged to discharge a liquid (F) from an anode subsystem, the liquid separator (232) comprising: - at least one gas outlet (241) for venting gas from the anode subsystem; and - At least one of the gas outlet (241) separate liquid outlet (245) for discharging the liquid (F) from the anode subsystem; wherein the fuel cell system is configured to detect a value representative of the liquid content of the gas leaving the anode subsystem through the gas outlet (241). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, wobei der Flüssigkeitsabscheider (232) derart gestaltet ist, dass direkt nach Erreichen des maximalen Flüssigkeitsfüllstands die Flüssigkeit (F) nur durch den Gasauslass (241) abfließt. Fuel cell system after Claim 7 wherein the liquid separator (232) is designed such that immediately after reaching the maximum liquid level, the liquid (F) flows off only through the gas outlet (241). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, die Ablassrate an Flüssigkeit (F) durch den Flüssigkeitsauslass (245) in Abhängigkeit von dem erfassten Wert zu verändern.Fuel cell system after Claim 7 or 8th wherein the fuel cell system is arranged to change the discharge rate of liquid (F) through the liquid outlet (245) in dependence on the detected value. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 9, wobei das Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, eine Druckänderung im Anodensubsystem zur Erfassung des Wertes heranzuziehen.Fuel cell system according to one of the previous Claims 7 to 9 wherein the fuel cell system is arranged to use a pressure change in the anode subsystem to detect the value. Brennstoffzellensystem nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 10, ferner umfassend einen Brennstoffsensor (452), der fluidverbunden ist mit dem Gasauslass (241), und wobei das Brennstoffzellensystem eingerichtet ist, ein Signal vom Brennstoffsensor (452) zur Erfassung des Wertes heranzuziehen.Fuel cell system according to one of the previous Claims 7 to 10 , further comprising a fuel sensor (452) fluidly connected to the gas outlet (241), and wherein the fuel cell system is configured to use a signal from the fuel sensor (452) to detect the value.
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