DE102021214681A1 - Method for drying a fuel cell system, fuel cell system - Google Patents

Method for drying a fuel cell system, fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
DE102021214681A1
DE102021214681A1 DE102021214681.3A DE102021214681A DE102021214681A1 DE 102021214681 A1 DE102021214681 A1 DE 102021214681A1 DE 102021214681 A DE102021214681 A DE 102021214681A DE 102021214681 A1 DE102021214681 A1 DE 102021214681A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
cell stack
exhaust air
anode
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021214681.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Helerson Kemmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021214681.3A priority Critical patent/DE102021214681A1/en
Publication of DE102021214681A1 publication Critical patent/DE102021214681A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

Verfahren zum Trocknen eines Brennstoffzellensystems (1) mit mehreren Brennstoffzellenstapeln (100, 200), die jeweils eine Kathode (110, 210) und eine Anode (120, 220) aufweisen, wobei den Kathoden (110, 210) jeweils über einen Zuluftpfad (111, 211) Luft zugeführt wird und aus den Brennstoffzellenstapeln (100, 200) austretende Abluft jeweils über einen Abluftpfad (112, 212) abgeführt wird, und wobei die Anoden (120, 220) jeweils über eine Brennstoffleitung (107,207) welche in einem Anodenkreis (121, 221) mündet, mit Wasserstoff versorgt werden. Die aus einem ersten Brennstoffzellenstapel (100) austretende Abluft wird zum Trocknen der Anode (220) mindestens eines weiteren Brennstoffzellenstapels (200) genutzt, wobei die zum Trocknen benötigte Abluft eines Brennstoffzellenstapels (100) dem weiteren Brennstoffzellenstapel (200) über eine Verbindungsleitung (2) mit einem Absperrventil (3), welches hierzu geöffnet wird, zugeführt wird.Die Erfindung betrifft ferner ein Brennstoffzellensystem (1) zur Durchführung des Verfahrens.Method for drying a fuel cell system (1) with a plurality of fuel cell stacks (100, 200), each of which has a cathode (110, 210) and an anode (120, 220), the cathodes (110, 210) each having an inlet air path (111 , 211) air is supplied and the exhaust air exiting the fuel cell stacks (100, 200) is discharged via an exhaust air path (112, 212), and the anodes (120, 220) each have a fuel line (107, 207) which is connected in an anode circuit ( 121, 221) to be supplied with hydrogen. The exhaust air emerging from a first fuel cell stack (100) is used to dry the anode (220) of at least one further fuel cell stack (200), the exhaust air of a fuel cell stack (100) required for drying being supplied to the further fuel cell stack (200) via a connecting line (2) with a shut-off valve (3), which is opened for this purpose.The invention also relates to a fuel cell system (1) for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen eines Brennstoffzellensystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem, das zur Durchführung des Verfahrens geeignet bzw. nach dem Verfahren betreibbar ist.The invention relates to a method for drying a fuel cell system having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a fuel cell system that is suitable for carrying out the method or can be operated according to the method.

Bevorzugter Anwendungsbereich sind Brennstoffzellen-Fahrzeuge, vorzugsweise Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Start-Stopp-Betrieb.Preferred areas of application are fuel cell vehicles, preferably fuel cell vehicles with start-stop operation.

Stand der TechnikState of the art

Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler. Als Reaktionsgase können insbesondere Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) verwendet werden. Diese werden mit Hilfe einer Brennstoffzelle in elektrische Energie, Wasser (H2O) und Wärme gewandelt. Den Kern einer Brennstoffzelle bildet eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA), die eine Membran umfasst, die zur Ausbildung von Elektroden beidseits mit einem katalytischen Material beschichtet ist. Im Betrieb der Brennstoffzelle werden der einen Elektrode, der Anode, Wasserstoff und der anderen Elektrode, der Kathode, Sauerstoff zugeführt.Fuel cells are electrochemical energy converters. In particular, hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) can be used as reaction gases. These are converted into electrical energy, water (H 2 O) and heat with the help of a fuel cell. The core of a fuel cell is formed by a membrane-electrode assembly (MEA), which comprises a membrane that is coated on both sides with a catalytic material to form electrodes. During operation of the fuel cell, hydrogen is supplied to one electrode, the anode, and oxygen is supplied to the other electrode, the cathode.

Zur Steigerung der elektrischen Leistung werden in der Praxis eine Vielzahl von Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel bzw. Stack verbunden. Darüber hinaus können mehrere Brennstoffzellenstapel bzw. Brennstoffzellensysteme zusammengeschaltet werden.In order to increase the electrical power, in practice a large number of fuel cells are connected to form a fuel cell stack or stack. In addition, several fuel cell stacks or fuel cell systems can be interconnected.

Erfolgt der Start eines Brennstoffzellensystems bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, können lokale Vereisungen in der Brennstoffzelle auftreten. Die Eisbildung behindert die Reaktion und verlangsamt oder verhindert so den Gefrierstart des Systems. Gleichzeitig ergibt sich aus Nutzeranforderungen der Wunsch nach einem schnellen, sicheren Systemstart auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Um eine Eisbildung zu verhindern, muss das Brennstoffzellensystem entsprechend konditioniert werden. Dazu wird beim Abstellen des Systems eine Trocknung (Drying) durchgeführt. Dieses Drying erfolgt hauptsächlich kathodenseitig durch Förderung von Luft, welche Wasser in gasförmiger und flüssiger Form austrägt. Das Luftsystem stellt hierfür einen großen Massenstrom an Luft zur Verfügung.If a fuel cell system is started at temperatures below freezing point, local icing can occur in the fuel cell. The formation of ice impedes the reaction and thus slows down or prevents the system from freeze starting. At the same time, user requirements result in the desire for a fast, reliable system start, even at temperatures below freezing. In order to prevent ice formation, the fuel cell system must be conditioned accordingly. For this purpose, drying is carried out when the system is switched off. This drying takes place mainly on the cathode side by conveying air, which removes water in gaseous and liquid form. The air system provides a large mass flow of air for this purpose.

Aktuelle Trocknungsstrategien sind häufig sehr konservativ, d.h. eine sehr lange und starke Trocknung des Brennstoffzellen-Stacks wird durchgeführt, um die oben genannten Anforderungen an einen schnellen und sicheren Gefrierstart zu erfüllen.Current drying strategies are often very conservative, i.e. a very long and strong drying of the fuel cell stack is carried out in order to meet the above requirements for a fast and safe freeze start.

Diese Vorgehensweise kann jedoch zu einer unnötig starken und/oder einseitigen Trocknung der Membran führen, wodurch die Lebensdauer der Membran verkürzt wird. Außerdem muss der Energiebedarf zur Trocknung durch die Brennstoffzelle oder die Batterie gedeckt werden.However, this procedure can lead to an unnecessarily strong and/or one-sided drying of the membrane, which shortens the service life of the membrane. In addition, the energy required for drying must be covered by the fuel cell or the battery.

Die Trocknung des Kathodenpfades kann bspw. mittels eines Luftverdichtungssystems (zum „Ausblasen“ des Stacks) für eine definierte Zeit durchgeführt werden.The drying of the cathode path can be carried out for a defined time, for example, using an air compression system (to "blow out" the stack).

Eine Trocknung der Anode mit Wasserstoff kann dazu führen, dass Wasserstoff in die Umgebung verschwendet wird.Drying the anode with hydrogen can result in wasting hydrogen into the environment.

Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, das Trocknen in mobilen Brennstoffzellensystemen, insbesondere in Brennstoffzellensystemen mit mehreren Brennstoffzellenstapeln zu ermöglichen, um Vereisungen im Brennstoffzellensystem entgegenzuwirken.The present invention is concerned with the task of enabling drying in mobile fuel cell systems, in particular in fuel cell systems with a plurality of fuel cell stacks, in order to counteract icing in the fuel cell system.

Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the method with the features of claim 1 and the fuel cell system with the features of claim 9 are proposed. Advantageous embodiments can be found in the respective dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Trocknen eines Brennstoffzellensystems mit mehreren Brennstoffzellenstapeln, die jeweils eine Kathode und eine Anode aufweisen. Den Kathoden wird jeweils über einen Zuluftpfad Luft zugeführt und aus den Brennstoffzellenstapeln austretende Abluft wird jeweils über einen Abluftpfad abgeführt. Die Anoden werden jeweils über einen Anodenkreis mit Wasserstoff versorgt. Erfindungsgemäß wird beim Betreiben des Brennstoffzellensystems die aus einem Brennstoffzellenstapel austretende Abluft zum Trocknen der Anode eines weiteren Brennstoffzellenstapels genutzt.A method for drying a fuel cell system with a plurality of fuel cell stacks, each of which has a cathode and an anode, is proposed. Air is supplied to the cathodes in each case via an air supply path, and exhaust air exiting from the fuel cell stacks is discharged in each case via an exhaust air path. The anodes are each supplied with hydrogen via an anode circuit. According to the invention, when the fuel cell system is being operated, the exhaust air emerging from a fuel cell stack is used to dry the anode of a further fuel cell stack.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird daher die Abluft eines ersten Brennstoffzellenstapels zum Trocknen eines zweiten Brennstoffzellenstapels genutzt.In the proposed method, therefore, the exhaust air from a first fuel cell stack is used to dry a second fuel cell stack.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Bildung von Eis innerhalb des Brennstoffzellensystems und eine daraus resultierende Schädigung des Brennstoffzellenstapels wirksam eliminiert oder zumindest reduziert werden. Demzufolge erhöht sich die Stacklebensdauer.With the aid of the method according to the invention, the formation of ice within the fuel cell system and damage to the fuel cell stack resulting therefrom can be effectively eliminated or at least reduced. As a result, the stack lifetime increases.

Bevorzugt wird die zum Trocknen benötigte Abluft eines Brennstoffzellenstapels dem weiteren Brennstoffzellenstapel über eine Verbindungsleitung mit integriertem Absperrventil zugeführt, das hierzu geöffnet wird. Im einfachsten Fall werden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens daher nur eine weitere Leitung und ein weiteres Ventil benötigt, so dass der zusätzliche Bauraumbedarf vernachlässigbar gering ist. Das Verfahren kann somit sehr einfach und kostengünstig umgesetzt werden.The exhaust air required for drying a fuel cell stack is preferred Fuel cell stack fed via a connecting line with an integrated shut-off valve, which is opened for this purpose. In the simplest case, therefore, only one additional line and one additional valve are required to carry out the method according to the invention, so that the additional installation space required is negligibly small. The method can thus be implemented very simply and inexpensively.

Hierbei wird die aus einem ersten Brennstoffzellenstapel austretende Abluft zum Trocknen der Anode mindestens eines weiteren Brennstoffzellenstapels genutzt, wobei die zum Trocknen benötigte Abluft eines Brennstoffzellenstapels dem weiteren Brennstoffzellenstapels über eine Verbindungsleitung, welche mit dem Anodenkreis der Anode verbunden ist, zugeführt wird, wobei ein Absperrventil, welches in der Verbindungsleitung angeordnet ist, geöffnet wird.In this case, the exhaust air emerging from a first fuel cell stack is used to dry the anode of at least one further fuel cell stack, with the exhaust air of a fuel cell stack required for drying being fed to the further fuel cell stack via a connecting line which is connected to the anode circuit of the anode, with a shut-off valve, which is arranged in the connecting line is opened.

Es ist von Vorteil, wenn vor dem Öffnen des Absperrventils ein Wasserstoffdruckregler geschlossen wird, so dass kein Wasserstoff in den Anodenkreis gelangen kann, da ansonsten ein explosionsfähiges Gemisch entstehen würde.It is advantageous if a hydrogen pressure regulator is closed before the shut-off valve is opened, so that no hydrogen can get into the anode circuit, since otherwise an explosive mixture would arise.

Es ist vorteilhaft, wenn die aus dem Anodenkreis des weiteren Brennstoffzellenstapels austretende Abluft zum Trocknen der Kathode des weiteren Brennstoffzellenstapels genutzt wird, da auf diese Weise keine zusätzlichen Leitungen benötigt werden.It is advantageous if the exhaust air emerging from the anode circuit of the further fuel cell stack is used to dry the cathode of the further fuel cell stack, since in this way no additional lines are required.

Hierbei wird auf vorteilhafte Wise ohne zusätzliche Leitungen die zum Trocknen der Kathode benötigte Abluft des Anodenkreises über eine Purge- und/oder Drainleitung, welche mit dem Abluftpfad des weiteren Brennstoffzellenstapels verbunden ist, durch das Öffnen eines Purge-und/oder Drainventils der Kathode zugeführt.In this case, the exhaust air from the anode circuit required to dry the cathode is advantageously fed to the cathode without additional lines via a purge and/or drain line, which is connected to the exhaust air path of the further fuel cell stack, by opening a purge and/or drain valve.

Es ist von Vorteil, wenn ein Druckregelventils im Abluftpfad und ein Bypassventils in einer Bypassleitung des weiteren Brennstoffzellenstapels geschlossen oder stark gedrosselt werden, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft aus der Verbindungsleitung entgegen einer Hauptströmungsrichtung zur Kathode des weiten Brennstoffzellenstapels strömt. Durch die Umkehrung der Strömungsrichtung entgegen der Hauptströmungsrichtung im Abluftpfad des weiteren Brennstoffzellenstapels wird die Trocknung besonders begünstigt, da die innere Wasserzirkulation ausgeschaltet ist.It is advantageous if a pressure control valve in the exhaust air path and a bypass valve in a bypass line of the other fuel cell stack are closed or severely throttled, so that the exhaust air required for drying flows from the connecting line against a main flow direction to the cathode of the other fuel cell stack. The reversal of the direction of flow against the main direction of flow in the exhaust air path of the further fuel cell stack promotes drying in particular, since the internal water circulation is switched off.

Es ist von Vorteil, wenn die zum Trocknen benötigte Abluft durch einen überstöchiometrischen Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels erzeugt wird. Hierbei kann in vorteilhafter Weise ein Bypassventil, welches in einem Bypasspfad zwischen Zuluftpfad und Abluftpfad angeordnet ist, geöffnet werden, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft im Abluftpfad mit Luft aus dem Zuluftpfad angereichert wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Abluft durch die beigemischte, überschüssige Zuluft trockener als die normale Abluft ist.It is advantageous if the exhaust air required for drying is generated by operating the first fuel cell stack in a superstoichiometric manner. In this case, a bypass valve, which is arranged in a bypass path between the air supply path and the exhaust air path, can be opened in an advantageous manner, so that the exhaust air required for drying in the exhaust air path is enriched with air from the air supply path. In this way it can be ensured that the exhaust air is drier than the normal exhaust air due to the added excess supply air.

Es ist von Vorteil, wenn vor dem Trocknen der Anode und/oder Kathode, insbesondere vor dem Öffnen des mindestens einen Absperrventils, eine Inertsierung der Anode und/oder der Kathode des Weiteren Brennstoffzellenstapels durchgeführt wird, da die inertisierten Zellen des Brennstoffzellenstapels kein elektrochemisches Degradationspotential aufweisen und während der Abstellphase nicht geschützt werden müssen.It is advantageous if, before the anode and/or cathode is dried, in particular before the at least one shut-off valve is opened, the anode and/or the cathode of the further fuel cell stack is rendered inert, since the inertized cells of the fuel cell stack have no electrochemical degradation potential and do not need to be protected during the parking phase.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird darüber hinaus ein Brennstoffzellensystem mit mehreren Brennstoffzellenstapeln vorgeschlagen. Die mehreren Brennstoffzellenstapel weisen jeweils eine Kathode und eine Anode auf. Die Kathoden sind jeweils einlassseitig mit einem Zuluftpfad und auslassseitig mit einem Abluftpfad verbunden. Die Anoden sind jeweils an einen Anodenkreis angeschlossen. Erfindungsgemäß ist der Abluftpfad eines Brennstoffzellenstapels mit der Anode und/oder der Kathode eines weiteren Brennstoffzellenstapels verbunden, so dass die Anode des weiteren Brennstoffzellenstapels mit Hilfe der Abluft des anderen Brennstoffzellenstapels getrocknet werden kann.In addition, a fuel cell system with a plurality of fuel cell stacks is proposed to solve the task mentioned at the outset. The multiple fuel cell stacks each have a cathode and an anode. The cathodes are each connected to a supply air path on the inlet side and to an exhaust air path on the outlet side. The anodes are each connected to an anode circuit. According to the invention, the exhaust air path of a fuel cell stack is connected to the anode and/or the cathode of another fuel cell stack, so that the anode of the other fuel cell stack can be dried using the exhaust air from the other fuel cell stack.

Das vorgeschlagene Brennstoffzellensystem ist demnach insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet bzw. nach diesem Verfahren betreibbar, so dass die gleichen Vorteile erzielbar sind. Insbesondere kann die Anode und bei Bedarf die Kathode eines Brennstoffzellenstapels einfach und kostengünstig getrocknet werden.The proposed fuel cell system is therefore particularly suitable for carrying out the method described above or can be operated according to this method, so that the same advantages can be achieved. In particular, the anode and, if necessary, the cathode of a fuel cell stack can be dried easily and inexpensively.

Es ist von Vorteil, wenn eine Verbindungsstelle zwischen der Verbindungsleitung und dem Anodenkreis zwischen einem Gebläse und einem Einlass der Anode des weiteren Brennstoffzellenstapel angeordnet ist, da auf diese Weise die Trocknung effizienter wird, da durch einen Betrieb des Gebläses zwischen der Verbindungsstelle und dem Purge- und/oder Drainventil eine Druckdifferenz aufgebaut wird, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft über den Brennstoffzellenstapel geleitet wird bevor sie durch das Purge- und/oder Drainventil in den Abgaspfad strömt.It is advantageous if a connection point between the connection line and the anode circuit is arranged between a fan and an inlet of the anode of the further fuel cell stack, since drying becomes more efficient in this way, since operation of the fan between the connection point and the purge and/or drain valve, a pressure difference is built up so that the exhaust air required for drying is passed over the fuel cell stack before it flows through the purge and/or drain valve into the exhaust gas path.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Bren nstoffzel lensystems,
  • 2 ein Flussablaufdiagramm der einzelnen Schritte eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 3 ein Flussablaufdiagramm der einzelnen Schritte eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic representation of a first fuel cell system according to the invention,
  • 2 a flowchart of the individual steps of a first exemplary embodiment of a method according to the invention, and
  • 3 a flowchart of the individual steps of a second embodiment of a method according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem 1 mit einem ersten Brennstoffzellenstapel 100 sowie einem zweiten Brennstoffzellenstapel 200. 1 shows a fuel cell system 1 according to the invention with a first fuel cell stack 100 and a second fuel cell stack 200.

Der erste Brennstoffzellenstapel 100 weist eine Kathode 110 und eine Anode 120 auf. Die Kathode 110 wird über einen Zuluftpfad 111 mit Luft als Sauerstofflieferant versorgt. Die Luft wird der Umgebung entnommen und über einen Luftfilter 114 einem Luftförderungs- und Luftverdichtungssystem 113 zugeführt, um einen gewissen Luftmassenstrom und ein gewisses Druckniveau bereitzustellen. Da sich hierbei die Luft erwärmt wird sie mit Hilfe eines in den Zuluftpfad 111 integrierten Wärmetauschers 115 und weiter stromabwärts mit Hilfe eines Befeuchters 116 befeuchtet. Die Luft gelangt dann in die Kathode 110 des Brennstoffzellenstapels 100.The first fuel cell stack 100 has a cathode 110 and an anode 120 . The cathode 110 is supplied with air as an oxygen supplier via an air supply path 111 . The air is taken from the environment and fed via an air filter 114 to an air delivery and air compression system 113 in order to provide a certain air mass flow and a certain pressure level. Since the air heats up in the process, it is humidified with the aid of a heat exchanger 115 integrated into the supply air path 111 and, further downstream, with the aid of a humidifier 116 . The air then enters the cathode 110 of the fuel cell stack 100.

Die Abluft des Brennstoffzellenstapels 100 wird über einen Abluftpfad 112 abgeführt. Innerhalb des Abluftpfades 112 kann die Abluft einer Turbine 131 zugeführt werden. Es ist ein Druckregler 130 im Abluftpfad angeordnet, welcher das Druckniveau im Abluftpfad 112 regelt und bei Bedarf vollständig geschlossen werden kann. Mit Hilfe der Turbine 131 kann ein Teil der zum Verdichten eingesetzten Energie zurückgewonnen werden, da das Luftförderungs- und Luftverdichtungssystem 113 mittels der Turbine 131 antreibbar ist. Zur Umgehung des Brennstoffzellenstapels 100 sind der Zuluftpfad 111 und der Abluftpfad 112 über einen Bypasspfad 118 mit integriertem Bypassventil 119 verbindbar.The exhaust air from the fuel cell stack 100 is discharged via an exhaust air path 112 . The exhaust air can be supplied to a turbine 131 within the exhaust air path 112 . A pressure regulator 130 is arranged in the exhaust air path, which regulates the pressure level in the exhaust air path 112 and can be closed completely if required. Part of the energy used for compression can be recovered with the aid of the turbine 131 , since the air conveyance and air compression system 113 can be driven by means of the turbine 131 . In order to bypass the fuel cell stack 100 , the air inlet path 111 and the air outlet path 112 can be connected via a bypass path 118 with an integrated bypass valve 119 .

Die Anode 120 wird über einen Brennstoffleitung 107, welche mit einem Tank 108 verbunden ist, mit frischem Anodengas bzw. Wasserstoff über einen Anodenkreis 121 versorgt. Innerhalb des Anodenkreis 121 kann überschüssiger Wasserstoff zirkulieren und erneut der Anode 120 zugeführt werden. Die Rezirkulation wird passiv mit Hilfe einer Strahlpumpe 124 sowie aktiv mit Hilfe eines Gebläses 123 bewirkt. Da sich über die Zeit das rezirkulierte Anodengas mit Stickstoff anreichert, das von der Kathodenseite auf die Anodenseite diffundiert, ist im Anodenkreis 121 ein Purgeventil 122 vorgesehen. Durch Öffnen des Purgeventils 122 wird stickstoffhaltiges Anodengas aus dem Anodenkreis 121 abgeführt. Da sich das rezirkulierte Anodengas zudem mit Wasser anreichert, ist in den Anodenkreis 121 ein Wasserabscheider 126 mit einem Behälter 127 integriert. Durch Öffnen eines Drainventils 128 kann der Behälter 127 von Zeit zu Zeit geleert werdenThe anode 120 is supplied with fresh anode gas or hydrogen via an anode circuit 121 via a fuel line 107 which is connected to a tank 108 . Excess hydrogen can circulate within the anode circuit 121 and be fed back to the anode 120 . The recirculation is effected passively with the aid of a jet pump 124 and actively with the aid of a fan 123 . Since the recirculated anode gas is enriched with nitrogen over time, which diffuses from the cathode side to the anode side, a purge valve 122 is provided in the anode circuit 121 . Anode gas containing nitrogen is discharged from the anode circuit 121 by opening the purge valve 122 . Since the recirculated anode gas is also enriched with water, a water separator 126 with a container 127 is integrated into the anode circuit 121 . By opening a drain valve 128, the container 127 can be emptied from time to time

Die im Betrieb des Brennstoffzellenstapels 100 anfallende Wärme kann mit Hilfe eines Kühlkreises 129 abgeführt werden.The heat generated during operation of the fuel cell stack 100 can be dissipated with the aid of a cooling circuit 129 .

Der Abluftpfad 112 des Brennstoffzellenstapels 100 ist über eine Verbindungsleitung 2 mit integriertem Absperrventil 3 mit dem Anodenkreis 221 eines weiteren Brennstoffzellenstapels 200 verbunden. Bei geöffnetem Absperrventil 3 kann somit Abluft aus dem Brennstoffzellenstapel 100 in den Anodenkreis 221 eingeleitet werden.The exhaust air path 112 of the fuel cell stack 100 is connected to the anode circuit 221 of a further fuel cell stack 200 via a connecting line 2 with an integrated shut-off valve 3 . When the shut-off valve 3 is open, exhaust air can thus be introduced from the fuel cell stack 100 into the anode circuit 221 .

Die Verbindungsleitung 2 ist stromabwärts vom Bypasspfad 118, welcher den Zuluftpfad 111 mit dem Abluftpfad 112 verbindet, an einer Abzweigstelle mit dem Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 verbunden. Durch die Anordnung der Abzweigstelle stromabwärts vom Bypasspfad 118 wird die Abluft bei geöffneten Bypassventil 119 durch die beigemischte Zuluft aus dem Zuluftpfad 111 trockener.The connecting line 2 is connected to the exhaust air path 112 of the first fuel cell stack 100 at a branch point downstream of the bypass path 118 which connects the air intake path 111 to the exhaust air path 112 . Due to the arrangement of the branching point downstream of the bypass path 118, the exhaust air becomes drier when the bypass valve 119 is open due to the admixed supply air from the supply air path 111.

Die Verbindungsleitung 2 mündet bevorzugt an einer Verbindungsstelle zwischen dem Gebläse 223 und einem Einlass der Anode 210 des weiteren Brennstoffzellenstapel 100 in den Anodenkreis 221. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mündet die Verbindungsleitung zwischen dem Gebläse 223 und der Strahlpumpe 224 in den Anodenkreis 221. Durch diese Anordnung der Verbindungsstelle wird die Trocknung der Anode 210 effizienter, da die zum Trocknen vorgesehen Abluft durch die vom Gebläse 223 vorgegebene Strömungsrichtung über die Anode 210 des zweiten Brennstoffzellenstapel geleitet wird.The connecting line 2 preferably opens into the anode circuit 221 at a connection point between the blower 223 and an inlet of the anode 210 of the further fuel cell stack 100. In a further preferred embodiment, the connecting line between the blower 223 and the jet pump 224 opens into the anode circuit 221. Through this Arrangement of the connection point, the drying of the anode 210 becomes more efficient, since the exhaust air provided for drying is passed through the flow direction specified by the blower 223 over the anode 210 of the second fuel cell stack.

Da der Anodenkreis 221 über eine Purge- und/oder Drainleitung 234 mit dem Abluftpfad 212 verbunden ist, kann die zum Trocknen genutzte Abluft aus den Anodenkreis 221 über die Purge- und/oder Drainleitung 234 in den Abluftpfad strömen. Hierzu wird das Purge- und/oder Drainventil 222, 228 geöffnet.Since the anode circuit 221 is connected to the exhaust air path 212 via a purge and/or drain line 234 , the exhaust air used for drying can flow out of the anode circuit 221 via the purge and/or drain line 234 into the exhaust air path. For this purpose, the purge and/or drain valve 222, 228 is opened.

Die Purge- und/oder Drainleitung 234 stromaufwärts von der Bypassleitung 218, welche den Zuluftpfad 211 und den Abluftpfad 212 verbindet, mit dem Abluftpfad 212 verbunden.The purge and/or drain line 234 is connected to the exhaust air path 212 upstream of the bypass line 218 which connects the supply air path 211 and the exhaust air path 212 .

2 zeigt ein Flussablaufdiagramm der einzelnen Schritte eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trocknung eines Brennstoffzellensystems 1. 2 shows a flow chart of the individual steps of a first exemplary embodiment of a method according to the invention for drying a fuel cell system 1.

In einem Verfahrensschritt 502 wird ein Trocknungsvorgang für eine Anode 220 für einen Brennstoffzellenstapel 200 eingeleitet.In a method step 502, a drying process for an anode 220 for a fuel cell stack 200 is initiated.

In einem Verfahrensschritt 503 wird das Bypassventil 119, welches in dem Bypasspfad 118 zwischen Zuluftpfad 111 und Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 angeordnet ist, geöffnet.In a method step 503, the bypass valve 119, which is arranged in the bypass path 118 between the air supply path 111 and the exhaust air path 112 of the first fuel cell stack 100, is opened.

In einem Verfahrensschritt 504 wird die zum Trocknen benötigte Abluft durch einen überstöchiometrischen Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels 100 erzeugt. Für den überstöchiometrischen Betrieb wird das Luftförderungs- und Luftverdichtungssystem 113 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 so angesteuert, dass mehr Luft durch den Zuluftpfad 111 transportiert wird, als von der Kathode 210 benötigt wird. Die überschüssige Luft gelangt durch den Bypasspfad 119 in den Abluftpfad 112 und steht somit zur Trocknung des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 zur Verfügung.In a method step 504, the exhaust air required for drying is generated by operating the first fuel cell stack 100 in excess of the stoichiometry. For over-stoichiometric operation, the air conveyance and air compression system 113 of the first fuel cell stack 100 is controlled in such a way that more air is transported through the inlet air path 111 than is required by the cathode 210 . The excess air passes through the bypass path 119 into the exhaust air path 112 and is thus available for drying the other fuel cell stack 200 .

In einem Verfahrensschritt 505 wird der Wasserstoffdruckregler 225geschlossen, so dass kein neuer Wasserstoff in die Anode 220 eindringen kann.In a method step 505, the hydrogen pressure regulator 225 is closed so that no new hydrogen can penetrate into the anode 220.

In einem Verfahrensschritt 506 wird das Absperrventil 3geöffnet und die zum Trocknen benötigte Abluft aus dem Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 der Anode 220 über die Verbindungsleitung 2 zugeführt.In a method step 506 the shut-off valve 3 is opened and the exhaust air required for drying is supplied from the exhaust air path 112 of the first fuel cell stack 100 to the anode 220 via the connecting line 2 .

In einem Verfahrensschritt 507 wird das Purge- und/oder Drainventil 222, 228 geöffnet, so dass die Abluft aus dem Anodenkreis 221 in den Abluftpfad strömen kann.In a method step 507, the purge and/or drain valve 222, 228 is opened so that the exhaust air can flow from the anode circuit 221 into the exhaust air path.

In einem optionalen Verfahrensschritt 508 wird das Luftförderungs- und Luftverdichtungssystem 213 so angesteuert, dass die Kathode 210 mit Luft aus der Umgebung getrocknet werden kann.In an optional method step 508, the air conveying and air compression system 213 is controlled in such a way that the cathode 210 can be dried with air from the environment.

In einem Verfahrensschritt 509 wird überprüft, ob der Brennstoffzellenstapel 200 ausreichend getrocknet wurde. Falls dies der Fall ist wird zu Verfahrensschritt 508 gegangen, ansonsten wird weiter Abluft aus dem Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 der Anode 220 und optional Luft aud der Umgebung über den Luftpfad 211 der Kathode 210 zugeführt.In a method step 509 it is checked whether the fuel cell stack 200 has been sufficiently dried. If this is the case, method step 508 is followed, otherwise exhaust air from exhaust air path 112 of first fuel cell stack 100 continues to be supplied to anode 220 and optionally air from the environment via air path 211 to cathode 210 .

In einem Verfahrensschritt 510 wird das Absperrventil 3 und das Purge- und/oder Drainventil 222, 228 geschlossen.In a method step 510, the shut-off valve 3 and the purge and/or drain valve 222, 228 are closed.

In einem Verfahrensschritt 511 wird der erste Brennstoffzellenstapel 100 normal weiterbetrieben oder abgeschaltet.In a method step 511, the first fuel cell stack 100 continues to be operated normally or is switched off.

Vor dem Trocknen des weiteren Brennstoffzellenstapels 200, insbesondere vor dem Öffnen des mindestens einen Absperrventils 3 kann in einem optionalen Verfahrensschritt 501 eine Inertisierung der Anode 220 und/oder der Kathode 210 des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 durchgeführt werden.Before the further fuel cell stack 200 is dried, in particular before the at least one shut-off valve 3 is opened, the anode 220 and/or the cathode 210 of the further fuel cell stack 200 can be rendered inert in an optional method step 501 .

3 zeigt ein Flussablaufdiagramm der einzelnen Schritte eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trocknung eines Brennstoffzellensystems 1. 3 shows a flow chart of the individual steps of a second exemplary embodiment of a method according to the invention for drying a fuel cell system 1.

Das zweite Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Abluft aus dem Abluftpfad 219 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 in einem ersten Schritt zum Trocknen der Anode 220 eines weiteren Brennstoffzellenstapels 200 genutzt wird und in einem zweiten Schritt zum Trocknen der Kathode 210 des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 genutzt wird. Hierzu wird die zum Trocknen benötigte Abluft aus dem Anodenkreis 221 über die Purge- und/oder Drainleitung 234 in den Abluftpfad 212 des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 geleitet. Im Abluftpfad 212 strömt die zum Trocknen benötigte Abluft entgegen der Hauptströmungsrichtung zur Kathode 210.The second exemplary embodiment is characterized in that the exhaust air from the exhaust air path 219 of the first fuel cell stack 100 is used in a first step to dry the anode 220 of a further fuel cell stack 200 and in a second step to dry the cathode 210 of the further fuel cell stack 200 . To this end, the exhaust air required for drying is routed from the anode circuit 221 via the purge and/or drain line 234 into the exhaust air path 212 of the further fuel cell stack 200 . In the exhaust air path 212, the exhaust air required for drying flows against the main flow direction to the cathode 210.

In einem Verfahrensschritt 602 wird ein Trocknungsvorgang für eine Anode 220 und eine Kathode 210 für einen weiteren Brennstoffzellenstapel 200 eingeleitet. In a method step 602, a drying process for an anode 220 and a cathode 210 for a further fuel cell stack 200 is initiated.

In einem Verfahrensschritt 603 wird das Bypassventil 119, welches in dem Bypasspfad 118 zwischen Zuluftpfad 111 und Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 angeordnet ist, geöffnet.In a method step 603, the bypass valve 119, which is arranged in the bypass path 118 between the air supply path 111 and the exhaust air path 112 of the first fuel cell stack 100, is opened.

In einem Verfahrensschritt 604 wird die zum Trocknen benötigte Abluft durch einen überstöchiometrischen Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels 100 erzeugt. Für den überstöchiometrischen Betrieb wird das Luftförderungs- und Luftverdichtungssystem 113 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 so angesteuert, dass mehr Luft durch den Zuluftpfad 111 transportiert wird, als von der Kathode 210 benötigt wird. Die überschüssige Luft gelangt durch den Bypasspfad 119 in den Abluftpfad 112 und steht somit zur Trocknung des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 zur Verfügung.In a method step 604, the exhaust air required for drying is generated by operating the first fuel cell stack 100 in excess of the stoichiometry. For over-stoichiometric operation, the air conveyance and air compression system 113 of the first fuel cell stack 100 is controlled in such a way that more air is transported through the inlet air path 111 than is required by the cathode 210 . The excess air passes through the bypass path 119 into the exhaust air path 112 and is thus available for drying the other fuel cell stack 200 .

In einem Verfahrensschritt 605 wird der Wasserstoffdruckregler 225 des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 geschlossen, so dass kein neuer Wasserstoff in die Anode 220 eindringen kann.In a method step 605, the hydrogen pressure regulator 225 of the further fuel cell stack 200 is closed, so that no new hydrogen can penetrate into the anode 220.

In einem Verfahrensschritt 606 wird das Absperrventil 3 geöffnet und die zum Trocknen benötigte Abluft aus dem Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 der Anode 220 über die Verbindungsleitung 2 zugeführt.In a method step 606, the shut-off valve 3 is opened and the exhaust air required for drying is removed from the exhaust air path 112 of the first burner Material cell stack 100 of the anode 220 via the connecting line 2 is supplied.

In einem Verfahrensschritt 607 wird das Purge- und/oder Drainventil 222, 228 geöffnet, so dass die Abluft aus dem Anodenkreis 221 in den Abluftpfad 212 strömen kann.In a method step 607, the purge and/or drain valve 222, 228 is opened so that the exhaust air can flow from the anode circuit 221 into the exhaust air path 212.

In einem Verfahrensschritt 608 wird der Druckregler 230 und das Bypassventil 219 des weiteren Brennstoffzellenstapels geschlossen oder stark gedrosselt, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft im Abluftpfad 212 in Richtung der Kathode 210 strömen kann. Falls Kathodenabsperrventile im Luft- und Abluftpfad angeordnet sind, müssen diese geöffnet werden, um eine Durchströmung der Kathode 210 mit der zum Trocknen benötigte Abluft zu ermöglichen.In a method step 608, the pressure regulator 230 and the bypass valve 219 of the further fuel cell stack are closed or severely throttled, so that the exhaust air required for drying can flow in the exhaust air path 212 in the direction of the cathode 210. If cathode shut-off valves are arranged in the air and exhaust air path, these must be opened in order to allow the exhaust air required for drying to flow through the cathode 210 .

Die zum Trocknen benötigte Abluft strömt dann über den Luftpfad 211 bin die Umgebung.The exhaust air required for drying then flows into the environment via the air path 211 .

In einem Verfahrensschritt 609 wird überprüft, ob der Brennstoffzellenstapel 200 ausreichend getrocknet wurde. Falls dies der Fall ist wird zu Verfahrensschritt 510 gegangen, ansonsten wird weiter Abluft aus dem Abluftpfad 112 des ersten Brennstoffzellenstapels 100 der Anode 220 zum Trocknen zugeführt.In a method step 609 it is checked whether the fuel cell stack 200 has been sufficiently dried. If this is the case, method step 510 is followed, otherwise exhaust air from exhaust air path 112 of first fuel cell stack 100 continues to be supplied to anode 220 for drying.

In einem optionalen Verfahrensschritt 610 wird das Absperrventil 3 und das Purge- und/oder Drainventil 222, 228 geschlossen.In an optional method step 610, the shut-off valve 3 and the purge and/or drain valve 222, 228 are closed.

In einem Verfahrensschritt 611 wird der erste Brennstoffzellenstapel 100 normal weiterbetrieben oder abgeschaltet.In a method step 611, the first fuel cell stack 100 continues to be operated normally or is switched off.

Vor dem Trocknen des weiteren Brennstoffzellenstapels 200, insbesondere vor dem Öffnen des mindestens einen Absperrventils 3 kann in einem optionalen Verfahrensschritt 601 eine Inertisierung der Anode 220 und/oder der Kathode 210 des weiteren Brennstoffzellenstapels 200 durchgeführt werden.Before the further fuel cell stack 200 is dried, in particular before the at least one shut-off valve 3 is opened, the anode 220 and/or the cathode 210 of the further fuel cell stack 200 can be rendered inert in an optional method step 601 .

Claims (10)

Verfahren zum Trocknen eines Brennstoffzellensystems (1) mit mehreren Brennstoffzellenstapeln (100, 200), die jeweils eine Kathode (110, 210) und eine Anode (120, 220) aufweisen, wobei den Kathoden (110, 210) jeweils über einen Zuluftpfad (111, 211) Luft zugeführt wird und aus den Brennstoffzellenstapeln (100, 200) austretende Abluft jeweils über einen Abluftpfad (112, 212) abgeführt wird, und wobei die Anoden (120, 220) jeweils über eine Brennstoffleitung (7), welche in einem Anodenkreis (121, 221) mündet, mit Wasserstoff versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem ersten Brennstoffzellenstapel (100) austretende Abluft zum Trocknen der Anode (220) mindestens eines weiteren Brennstoffzellenstapels (200) genutzt wird, wobei die zum Trocknen benötigte Abluft eines Brennstoffzellenstapels (100) dem weiteren Brennstoffzellenstapels (200) über eine Verbindungsleitung (2), welche mit dem Anodenkreis (221) der Anode (221) verbunden ist, zugeführt wird, wobei ein Absperrventil (3), welches in der Verbindungsleitung (2) angeordnet ist, geöffnet wird.Method for drying a fuel cell system (1) with a plurality of fuel cell stacks (100, 200), each of which has a cathode (110, 210) and an anode (120, 220), the cathodes (110, 210) each having an air inlet path (111 , 211) air is supplied and exhaust air exiting the fuel cell stacks (100, 200) is discharged via an exhaust air path (112, 212), and the anodes (120, 220) each via a fuel line (7) which is in an anode circuit (121, 221) ends, are supplied with hydrogen, characterized in that the exhaust air exiting from a first fuel cell stack (100) is used to dry the anode (220) of at least one further fuel cell stack (200), the exhaust air required for drying one fuel cell stack (100) is fed to the further fuel cell stack (200) via a connecting line (2) which is connected to the anode circuit (221) of the anode (221), with a shut-off valve (3) being arranged in the connecting line (2). is, is opened. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Öffnen des Absperrventils (3) ein Wasserstoffdruckregler (225) geschlossen wird, so dass kein Wasserstoff in den Anodenkreis (221) gelangen kann.procedure after claim 1 , characterized in that before the shut-off valve (3) is opened, a hydrogen pressure regulator (225) is closed so that no hydrogen can get into the anode circuit (221). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Anodenkreis (221) des weiteren Brennstoffzellenstapels (200) austretende Abluft zum Trocknen der Kathode (210) des weiteren Brennstoffzellenstapels (200) genutzt wird.procedure after claim 2 , characterized in that the from the anode circuit (221) of the other fuel cell stack (200) exiting exhaust air for drying the cathode (210) of the other fuel cell stack (200) is used. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Trocknen der Kathode (210) benötigte Abluft des Anodenkreises (221) über eine Purge- und/oder Drainleitung (234), welche mit dem Abluftpfad (212) des weiteren Brennstoffzellenstapels (200) verbunden ist, durch das Öffnen eines Purge-und/oder Drainventils (222, 2228) der Kathode (210) zugeführt wird.procedure after claim 3 , characterized in that the exhaust air from the anode circuit (221) required to dry the cathode (210) is discharged via a purge and/or drain line (234), which is connected to the exhaust air path (212) of the further fuel cell stack (200), through the Opening a purge and/or drain valve (222, 2228) is supplied to the cathode (210). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckregelventils (230) im Abluftpfad (212) und ein Bypassventils (219) in einer Bypassleitung (218) des weiteren Brennstoffzellenstapels (200) geschlossen werden, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft aus der Verbindungsleitung (2) entgegen einer Hauptströmungsrichtung zur Kathode (210) des weiten Brennstoffzellenstapels (200) strömt.procedure after claim 4 , characterized in that a pressure control valve (230) in the exhaust air path (212) and a bypass valve (219) in a bypass line (218) of the further fuel cell stack (200) are closed, so that the exhaust air required for drying from the connecting line (2) counter a main flow direction to the cathode (210) of the wide fuel cell stack (200) flows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Trocknen benötigte Abluft durch einen überstöchiometrischen Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels (100) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust air required for drying is generated by superstoichiometric operation of the first fuel cell stack (100). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypassventil (119), welches in einem Bypasspfad (118) zwischen Zuluftpfad (111) und Abluftpfad (112) des ersten Brennstoffzellenstapels (100) angeordnet ist, geöffnet wird, so dass die zum Trocknen benötigte Abluft im Abluftpfad (112) mit Luft aus dem Zuluftpfad (111) angereichert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass valve (119), which is arranged in a bypass path (118) between the air supply path (111) and exhaust air path (112) of the first fuel cell stack (100), is opened so that the Drying required exhaust air is enriched in the exhaust path (112) with air from the supply air path (111). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Öffnen des Absperrventils (3), eine Inertsierung der Anode (220) und/oder der Kathode (210) des weiteren Brennstoffzellenstapels (200) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the pub NEN of the shut-off valve (3), an inerting of the anode (220) and / or the cathode (210) of the further fuel cell stack (200) is carried out. Brennstoffzellensystem (1) mit mehreren Brennstoffzellenstapeln (100, 200), die jeweils eine Kathode (110, 210) und eine Anode (120, 220) aufweisen, wobei die Kathoden (110, 210) jeweils einlassseitig mit einem Zuluftpfad (111, 211) und auslassseitig mit einem Abluftpfad (112, 212) verbunden sind, und wobei die Anoden (120, 220) jeweils an einen Anodenkreis (121, 221) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abluftpfad (112) eines ersten Brennstoffzellenstapels (100) mit dem Anodenkreis (221) eines weiteren Brennstoffzellenstapels (200) über eine Verbindungsleitung (2) mit einem Absperrventil (3) verbunden ist.Fuel cell system (1) with a plurality of fuel cell stacks (100, 200), each having a cathode (110, 210) and an anode (120, 220), the cathodes (110, 210) each having an inlet air path (111, 211) on the inlet side and are connected to an exhaust air path (112, 212) on the outlet side, and wherein the anodes (120, 220) are each connected to an anode circuit (121, 221), characterized in that the exhaust air path (112) of a first fuel cell stack (100) with the anode circuit (221) of a further fuel cell stack (200) is connected to a shut-off valve (3) via a connecting line (2). Brennstoffzellensystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsstelle zwischen der Verbindungsleitung (2) und dem Anodenkreis (221) zwischen einem Gebläse (223) und einem Einlass der Anode (210) des weiteren Brennstoffzellenstapel (100) angeordnet ist.Fuel cell system (1) after claim 8 , characterized in that a connection point between the connecting line (2) and the anode circuit (221) between a fan (223) and an inlet of the anode (210) of the further fuel cell stack (100) is arranged.
DE102021214681.3A 2021-12-20 2021-12-20 Method for drying a fuel cell system, fuel cell system Pending DE102021214681A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214681.3A DE102021214681A1 (en) 2021-12-20 2021-12-20 Method for drying a fuel cell system, fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214681.3A DE102021214681A1 (en) 2021-12-20 2021-12-20 Method for drying a fuel cell system, fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021214681A1 true DE102021214681A1 (en) 2023-06-22

Family

ID=86606679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021214681.3A Pending DE102021214681A1 (en) 2021-12-20 2021-12-20 Method for drying a fuel cell system, fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021214681A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010048253B4 (en) Process for reconditioning a fuel cell stack
DE102014224135B4 (en) Method for shutting down a fuel cell stack and fuel cell system
DE102012205643B4 (en) A fuel cell system and method for stopping power generation in a fuel cell system
DE102016110451A1 (en) Method for starting a fuel cell system and fuel cell system
WO2021058327A1 (en) Method for optimizing a deactivation procedure of a fuel cell system
WO2023194238A1 (en) Method for operating a fuel cell system
WO2023117382A1 (en) Method for operating a fuel cell system, and fuel cell system
WO2023117384A2 (en) Method for operating a fuel cell system, and fuel cell system
DE102012018513A1 (en) Fuel cell system for use in vehicle, has fuel cell provided with anode compartment and cathode compartment, where anode and cathode compartments are arranged in housing, and lead connected with output of cathode compartment of fuel cell
DE102021214687A1 (en) Method for operating a fuel cell system, fuel cell system
DE102021214681A1 (en) Method for drying a fuel cell system, fuel cell system
DE102021214677A1 (en) Method for drying a fuel cell system, fuel cell system
DE102022212150A1 (en) Method for drying a fuel cell system
DE102008009130B4 (en) A method for reducing liquid water droplets in an anode inlet to a fuel cell stack and a correspondingly designed fuel cell system
DE102020209253A1 (en) Method for operating a fuel cell system, control unit, fuel cell system and vehicle with a fuel cell system
DE10392729T5 (en) Fuel cell system of liquid fuel type and its operating method
DE102020128127A1 (en) Method for operating a fuel cell system and fuel cell system
DE102022205567A1 (en) Method for operating a fuel cell system, control device
DE102021214689A1 (en) Method for operating a fuel cell system, fuel cell system
WO2019243161A1 (en) Method for shutting down a fuel cell system
DE102022208818A1 (en) Method for operating a fuel cell system, fuel cell system
DE102022210745A1 (en) Method for operating a fuel cell system, fuel cell system
DE102022205644A1 (en) Method for operating a fuel cell system, fuel cell system
WO2023222468A1 (en) Method for operating a fuel cell system, and control device
DE102020114746B4 (en) Method for shutting down a fuel cell device and fuel cell device and motor vehicle