DE102022202456A1 - Brennstoffzellensystem mit mehreren inertisierbaren Brennstoffzellenstapeln sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Brennstoffzellensystems - Google Patents

Brennstoffzellensystem mit mehreren inertisierbaren Brennstoffzellenstapeln sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Brennstoffzellensystems Download PDF

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Abstract

Ein Brennstoffzellensystem weist einen ersten Brennstoffzellenstapel mit einem ersten Verdichter, einem ersten Zulufteingang und einem ersten Abluftausgang, mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel mit einem zweiten Verdichter, einem zweiten Zulufteingang und einem zweiten Abluftausgang, einen zentralen Zuluftanschluss mit einem Zuluftabsperrventil, einen zentralen Abluftanschluss mit einem Abluftabsperrventil, und eine Steuereinheit auf, wobei der erste Zulufteingang und der zweite Zulufteingang mit dem zentralen Zuluftanschluss gekoppelt sind, wobei der erste Abluftausgang und der zweite Abluftausgang mit dem zentralen Abluftanschluss gekoppelt sind, wobei die Steuereinheit mit dem ersten Brennstoffzellenstapel, dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel, dem Zuluftabsperrventil und dem Abluftabsperrventil gekoppelt ist, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels und des mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapels derart zu steuern, dass die Brennstoffzellenstacks und ein Teil des Brennstoffzellensystem in einen Inertisierungszustand überführen kann, in dem das Zuluftabsperrventil und das Abluftabsperrventil temporär geschlossen sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems.
  • Stand der Technik
  • Bei Fahrzeugen, bei denen unter anderem Antriebsenergie auch durch Brennstoffzellen geliefert wird, wird in der Regel das Oxidationsmittel Sauerstoff aus der Umgebungsluft benutzt, um in der Brennstoffzelle mit Wasserstoff zu Wasser zu reagieren und damit durch elektrochemische Wandlung eine elektrische Leistung zu liefern. Dabei wird die Umgebungsluft üblicherweise mittels eines Verdichters einem oder mehreren Brennstoffzellenstapeln zugeführt. Dazu sind ein von Betriebspunkten abhängiger Luftmassenstrom und ein entsprechendes Druckniveau notwendig. Der Verdichter weist üblicherweise eine thermische Strömungsmaschine auf. Optional kann zur Luftverdichtung auch eine Energie-Rückgewinnung aus abströmender Luft mittels einer Turbine realisiert werden.
  • Es sind Konzepte und Verfahren bekannt, um eine Inertisierung bzw. eines einzelnen Brennstoffzellenstapels, des Kathodenpfades eines Brennstoffzellenstapels bzw. von seinen umliegenden Zonen zu erreichen, insbesondere zur Verbesserung der Degradation.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Brennstoffzellensystem mit mehreren Brennstoffzellenstapeln vorzuschlagen, das eine Inertisierung des Kathodenpfades der Brennstoffzellenstapel ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • Es wird ein Brennstoffzellensystem vorgeschlagen, aufweisend einen ersten Brennstoffzellenstapel mit einem ersten Verdichter, einem ersten Zulufteingang und einem ersten Abluftausgang, mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel mit einem zweiten Verdichter, einem zweiten Zulufteingang und einem zweiten Abluftausgang, einen zentralen Zuluftanschluss mit einem Zuluftabsperrventil, einen zentralen Abluftanschluss mit einem Abluftabsperrventil, und eine Steuereinheit, wobei der erste Zulufteingang und der zweite Zulufteingang mit dem zentralen Zuluftanschluss gekoppelt sind, wobei der erste Abluftausgang und der zweite Abluftausgang mit dem zentralen Abluftanschluss gekoppelt sind, wobei die Steuereinheit mit dem ersten Brennstoffzellenstapel, dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel, dem Zuluftabsperrventil und dem Abluftabsperrventil gekoppelt ist, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels und des mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapels derart zu steuern, dass die Brennstoffzellenstack und ein Teil des Brennstoffzellensystems in einem Inertisierungszustand überführt werden kann in dem das Zuluftabsperrventil und das Abluftabsperrventil temporär geschlossen sind, der erste Verdichter keine Zuluft in den ersten Zulufteingang fördert und der mindestens eine zweite Verdichter in Betrieb ist, sodass Abluft aus dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel in ersten Abluftausgang gerät und durch den ersten Brennstoffzellenstapel in den mindestens einen zweiten Zulufteingang rezirkuliert.
  • Mit einem derart ausgeführten Brennstoffzellensystem können insbesondere schädliche Starts mit aufgrund längerem Stillstand auf die Anodenseite diffundiertem Sauerstoff vermieden werden. Auch kann damit ein Zustand vermieden werden, bei dem Sauerstoff auf die Kathodenseite und Wasserstoff an die Anodenseite gelangt, ohne dass ein elektrischer Stromfluss vorliegt. Die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems kann damit deutlich gesteigert werden. Über die Verbesserung der Stack-Degradation hinaus kann dieses Konzept auch zur Optimierung der Betriebsstrategie und zur Verbesserung des Systemverhaltens, insbesondere in Betriebsmodi außerhalb des Normalbetriebs wie Start-Stopp, Abstellen des Systems, Bleed-down, Standby, Gefrierstart, Regenerationsbetrieb, Stillstandsphasen mit Wake-up etc. verwendet werden.
  • Die Brennstoffzellenstapel können insbesondere Brennstoffzellen mit Polymerelektrolytmembran aufweisen. Sie umfassen dabei mehrere Brennstoffzellen, die in einer gestapelten Anordnung vorliegen und dabei insbesondere eine elektrische Reihen- und/oder Parallelschaltung zum Erhöhen der abgegebenen Spannung und/oder des angegebenen Stroms aufweisen. Die Brennstoffzellen werden dabei bevorzugt durch Bipolarplatten voneinander abgegrenzt, die die Edukte großflächig verteilen, Produktwasser aufnehmen und abführen, eine aktive Kühlung realisieren und den Stromfluss erlauben. Jeder Brennstoffzellenstapel weist einen Anodenpfad und einen Kathodenpfad auf, wobei die Zulufteingänge mit Luft versorgt werden und Abluft an den Abluftausgängen abgegeben wird. Den Anodenpfaden wird Wasserstoff zugeführt. Hierfür sind entsprechende Leitungen, Ventile und anderes vorgesehen, die ein vom Betriebspunkt des jeweiligen Brennstoffzellenstapels abhängiges Druckniveau einstellen und halten. Eine solche Anordnung wird auch „Balance of Plant“ genannt. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch unwesentlich.
  • Der erste Verdichter und/oder der zweite Verdichter können einstufig oder mehrstufig ausgeführt sein, je nach Auslegung der einzelnen Brennstoffzellenstapel und der jeweils geforderten Maximalleistung. Es ist besonders sinnvoll, einen elektrisch betreibbaren Verdichter zu verwenden, der etwa durch einen Inverter mit einer angepassten elektrischen Spannung versorgt wird und durch die Steuereinheit einfach ansteuerbar ist. Der jeweilige Verdichter könnte mit einem einzelnen Verdichterlaufrad oder zwei Verdichterlaufrädern gekoppelt sein, wobei letztere pneumatisch parallel oder in Reihe zueinander geschaltet sein können. Die Verdichter dienen dazu, frische Luft aus der Umgebung auf ein gewünschtes Druckniveau zu verdichten und den betreffenden Brennstoffzellenstapeln zuzuführen.
  • Die Verdichter erhalten Frischluft ausschließlich über den zentralen Zuluftanschluss. Sämtliche Abluftausgänge der Brennstoffzellenstapel sind mit dem zentralen Abluftanschluss verbunden. Werden der Zuluftanschluss durch Schließen des Zuluftabsperrventils sowie der zentrale Abluftanschluss durch Schließen des Abluftabsperrventils geschlossen, entsteht ein völlig geschlossenes Volumen in den Luftleitungen und Kathodenpfaden der Brennstoffzellenstapel. Befindet sich in diesem geschlossenen Volumen Sauerstoff, kann dieser kann durch die Brennstoffzellen-Reaktion - indem Strom gezogen wird - abgebaut werden und damit eine Inertisierung erreicht werden. Dafür ist ein besonderer Betriebsstrategie des Brennstoffzellensystems vorgesehen, das hier Inertisierungsverfahren genannt wird und an dessen Ende ein Interisierungszustand erreicht wird. In diesem wird der erste Verdichter beispielsweise abgeschaltet, Der mindestens eine zweite Verdichter wird weiter betrieben, sodass hierdurch aktiv bereits in dem System vorhandene Luft in den mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel geleitet wird. Da dabei jedoch keine Zufuhr von außen möglich ist, sind wird der vorhandene Sauerstoff nach und nach abgebaut, während der erste Brennstoffzellenstapel sowie die zugehörigen Medienleitungen in diesem Betriebszustand ausschließlich zur Rezirkulation der Abluft aus dem mindestens einen zweiten Abluftausgang zu dem mindestens einen zweiten Zulufteingang dient. Denn der Sauerstoff kann dabei nur in einem oder auch in mehreren Brennstoffzellenstapeln abgebaut werden. Wenn in allen Stacks Strom gezogen wird dann wird die Inertisierung schneller gehen. Durch Stromziehen in allen Stacks liegt keine OCV (Open Circuit Voltage) an. Vorzugsweise werden alle Stacks, die in dem Rezirkulationskreis beteiligt sind, an der Abreaktion von Sauerstoff beteiligt, damit zu hohe Zellspannungen vermieden werden.
  • Der mindestens eine zweite Brennstoffzellenstapel könnte mehrere zweite Brennstoffzellenstapel aufweisen. Diese können gleichzeitig betrieben werden, um das Gesamtsystem zu inertisieren. Die zweiten Verdichter könnten regulär weiterbetrieben werden. Es ist denkbar, dass die zweiten Brennstoffzellenstapel auf geringer Leistung betrieben werden. Die bereitgestellte elektrische Leistung muss zum Herstellen des Inertisierungszustands entnommen werden, etwa durch Speichern in einem elektrischen Speicher oder durch Verzehr mittels eines elektrischen Widerstands oder einer ähnlichen Einrichtung, die die elektrische Leistung in Wärme umsetzt.
  • Stromaufwärts des zentralen Abluftanschlusses könnte eine Medienzusammenführungseinheit angeordnet sein, in der Fluidströme der Abluftausgänge zusammengeführt werden. Die Medienzusammenführungseinheit könnte ein Aufnahmevolumen zum Aufnehmen einströmender feuchter Abluft sowie einen entsprechenden Ausgang zum Abführen von Abluft nach außen umfassen. Es ist vorstellbar, dass in der Medienzusammenführungseinheit eine Wasserabscheidung erfolgt. Zudem ist denkbar, dass in der Medienzusammenführungseinheit ein Sensor zum Erfassen von Wasserstoff vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit gekoppelt sein kann, um die Medienströme hinsichtlich H2-Gehalt diagnostizieren zu können.
  • Die Medienzusammenführungseinheit könnte zudem einen Wassertank umfassen, der dazu ausgebildet ist, Produktwasser aus den Brennstoffzellenstapeln zu sammeln. Das gesammelte Wasser könnte beispielsweise für andere Zwecke in einem Brennstoffzellenfahrzeug oder einer anderen, das Brennstoffzellensystem aufweisenden Einheit umfassen. Das Wasser könnte dem Wassertank durch eine entsprechende Pumpe entnommen und anderen Einrichtungen zugeführt werden. Es ist zudem auch denkbar, dass ein Teil des aufgefangenen Wassers zum Befeuchten von Zuluft verwendet wird.
  • Der erste Brennstoffzellenstapel könnte eine erste Turbine stromabwärts des ersten Abluftausgangs aufweisen, wobei ein selektiv öffenbarer erster Turbinenbypass parallel zu der ersten Turbine angeordnet sein könnte, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet sein könnte, in dem Inertisierungsverfahren den ersten Turbinenbypass zu öffnen. Die erste Turbine könnte mit dem ersten Verdichter verbunden sein. Bevorzugt unterstützt die Turbine einen elektrischen Antrieb des ersten Verdichters. Durch den ersten Turbinenbypass kann die erste Turbine zumindest teilweise umgangen werden. Befindet sich das Brennstoffzellensystem in dem Inertisierungsverfahren kann es sinnvoll sein, den ersten Turbinenbypass zu öffnen. Dann kann eine vereinfachte Durchströmung des Kathodenpfades des ersten Brennstoffzellenstapels in einer umgekehrten Richtung ermöglicht werden.
  • Es versteht sich, dass der mindestens eine zweite Brennstoffzellenstapel ebenso eine Turbine aufweist, die dann als zweite Turbine bezeichnet werden kann. Diese kann dann den betreffenden zweiten Verdichter unterstützen. Weiterhin könnte auch die mindestens eine zweite Turbine einen zweiten Turbinenbypass umfassen.
  • Jeder Brennstoffzellenstapel könnte ein individuelles Zuluftabsperrventil und ein individuelles Abluftabsperrventil umfassen, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet sein könnte, mindestens einen der Brennstoffzellenstapel nach einer Inertisierung durch Schließen des betreffenden Zuluftabsperrventils und des betreffenden Abluftabsperrventils in einem inertisierten Zustand von den anderen Brennstoffzellenstapel zu trennen. Das Zuluftabsperrventil könnte beispielsweise direkt stromaufwärts des betreffenden Verdichters angeordnet sein. Das Abluftabsperrventil könnte direkt stromabwärts des Abluftausgangs oder einer entsprechenden Turbine angeordnet sein. Damit kann ein Brennstoffzellenstapel von dem restlichen Teil des Brennstoffzellensystems isoliert werden. Sind alle Brennstoffzellenstapel inertisiert, könnte gezielt zumindest einer dieser Brennstoffzellenstapel so isoliert werden, dass er in dem inertisierten Zustand verbleibt. In diesem Zustand könnte auch eine längere Zeit bis zu einem erneuten Start des betreffenden Brennstoffzellenstapels überbrückt werden.
  • In einer Ausführungsform könnten zwischen dem zentralen Zuluftanschluss und den Zulufteingängen keine individuellen Zuluftabsperrventile angeordnet sein. Damit können die einzelnen Brennstoffzellenstapel vereinfacht werden, sodass sich die Kosten zur Herstellung des Brennstoffzellensystems verringern lassen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit mehreren Brennstoffzellenstapel um einem Inertisierungzustand herzustellen, aufweisend Schließen eines zentralen Zuluftabsperrventils und eines zentralen Abluftabsperrventils, sodass keine frische Zuluft in das Brennstoffzellensystem einströmen und keine Abluft aus dem Brennstoffzellensystem ausströmen kann, Unterbrechen des Betriebs eines ersten Verdichters, der mit einem ersten Brennstoffzellenstapel gekoppelt ist, und Betreiben mindestens eines zweiten Verdichters, der mit mindestens einem zweiten Brennstoffzellenstapel gekoppelt ist, sodass Abluft aus dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel in einen ersten Abluftausgang des ersten Brennstoffzellenstapels gerät und durch den ersten Brennstoffzellenstapel in mindestens einen zweiten Zulufteingang rezirkuliert.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
  • Ausführungsbeispiele
  • Es zeigt:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffzellensystem,
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brennstoffzellensystems.
  • 1 zeigt ein Brennstoffzellensystem 2 in einer schematischen, blockbasierten Dar-stellung. Hier sind ein erster Brennstoffzellenstapel 4 und zwei zweite Brennstoffzellenstapel 6 vorgesehen. Der erste Brennstoffzellenstapel 4 weist einen ersten Zulufteingang 8 und einen ersten Abluftausgang 10 auf. Ein erster Verdichter 12 ist vorgesehen, um Zuluft mit einem bestimmten Druck an dem Zulufteingang 8 bereitzustellen. Abluft strömt aus dem Abluftausgang 10 in eine erste Turbine 14, die mechanisch mit dem ersten Verdichter 12 gekoppelt ist, sodass mechanische Leistung aus der Abluft zum Unterstützen des Antriebs des Verdichters 12 zurückgewonnen wird. Zwischen dem ersten Zulufteingang 8 und dem ersten Abluftausgang 10 ist ein erster Kathodenbypass 16 angeordnet, durch den ein Teil der Zuluft an dem ersten Brennstoffzellenstapel 4 vorbeigeleitet werden kann. Gleichermaßen ist ein erster Turbinenbypass 18 vorgesehen, durch den die erste Turbine 14 zumindest teilweise umgangen werden kann. Ein erstes Abluftabsperrventil 20 kann das Ausströmen von Abluft verhindern und kann optional auch als Regelventil für eine Druckregelung im Kathodenpfad eingesetzt werden.
  • Die zweiten Brennstoffzellenstapel 6 sind auf analoge Art ausgeführt. Sie weisen jeweils einen zweiten Zulufteingang 22 und einen zweiten Abluftausgang 24 auf. Ein zweiter Kathodenbypass 26 sowie ein zweiter Turbinenbypass 28 sind vorgesehen. Eine zweite Turbine 30 könnte mit einem zweiten Verdichter 32 verbunden sein. Ein zweites Abluftabsperrventil 34 ist vorgesehen, um das Ausströmen von Abluft selektiv zu verhindern.
  • Eine Besonderheit liegt darin, dass ein zentrales Zuluftabsperrventil 36 vorgesehen ist, der mit einem zentralen Zuluftanschluss 38 gekoppelt ist. Stromabwärts schließen sich mehrere Luftfilter 40 an, die jeweils einem der Brennstoffzellenstapel 4 und 6 zugeordnet sind. Diese können auch durch einen einzelnen Luftfilter realisiert sein, der stromaufwärts oder stromabwärts des zentralen Zuluftabsperrventils 36 angeordnet sein kann. Alle Abluftausgänge 10 und 24 sind mit einer Medienzusammenführungseinheit 42 gekoppelt, die mit einem zentralen Abluftabsperrventil 44 verbunden ist. Ist dieses geöffnet, kann Abluft über einen zentralen Abluftanschluss 45 in eine Umgebung 46 ausströmen. Beispielhaft weist die Medienzusammenführungseinheit 42 einen Wassertank 48 auf, in dem Produktwasser aus den Abluftströmen gesammelt wird. Eine mit dem Wassertank 48 verbundene Wasserpumpe 50 kann vorgesehen sein, mehreren Verbrauchern 52 Wasser zuzuführen. Die Verbraucher 52 können auch innerhalb des Brennstoffzellensystems 2 angeordnet sein und beispielsweise Zuluftbefeuchter (nicht gezeigt) umfassen.
  • Eine Steuereinheit 54 ist mit den genannten Komponenten gekoppelt. Zum Inertisieren des Brennstoffzellensystems 2 können das zentrale Zuluftabsperrventil 36 und das zentrale Abluftabsperrventil 44 geschlossen werden. Die zweiten Verdichter 32 können weiterhin betrieben werden, um die zweite Brennstoffzellenstapel 6 mit Zuluft zu versorgen. Der erste Verdichter 12 könnte abgeschaltet werden, sodass aus dem zweiten Brennstoffzellenstapel 6 ausströmende Abluft über die Medienzusammenführungseinheit 42 in den ersten Abluftausgang 10 gerät, um über den ersten Zulufteingang 8 in die zweiten Zulufteingänge 22 zu rezirkulieren. Folglich wird in einem derartigen Inertisierungsverfahren der Sauerstoff in im Rezirkulationskreislauf befindlichen Brennstoffzellenstapel abgebaut.
  • In 2 ist eine Abwandlung in Form eines Brennstoffzellensystems 56 gezeigt, wobei statt der mehreren Luftfilter 40 ein einzelner Luftfilter 58 stromaufwärts des zentralen Zuluftabsperrventils 36 vorgesehen ist. Die einzelnen Brennstoffzellenstapel 4 und 6 weisen jeweils ein individuelles Zuluftabsperrventil 60 auf. In Kombination mit den vorangehend genannten individuellen Abluftabsperrventilen 20 und 34 können einzelne der Brennstoffzellenstapel 4 und 6 von dem Rest des Systems 56 getrennt werden, um sie auch über einen längeren Zeitraum in einem inertisierten Zustand schnell betriebsbereit zu halten.

Claims (10)

  1. Brennstoffzellensystem (2, 56), aufweisend: einen ersten Brennstoffzellenstapel (4) mit einem ersten Verdichter (12), einem ersten Zulufteingang (8) und einem ersten Abluftausgang (10), mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel (6) mit einem zweiten Verdichter (32), einem zweiten Zulufteingang (22) und einem zweiten Abluftausgang (24), einen zentralen Zuluftanschluss (38) mit einem zentralen Zuluftabsperrventil (36), einen zentralen Abluftanschluss (45) mit einem zentralen Abluftabsperrventil (44), und eine Steuereinheit (54), wobei der erste Zulufteingang (8) und der zweite Zulufteingang (22) mit dem zentralen Zuluftanschluss (38) gekoppelt sind, wobei der erste Abluftausgang (10) und der zweite Abluftausgang (24) mit dem zentralen Abluftanschluss (45) gekoppelt sind, wobei die Steuereinheit (54) mit dem ersten Brennstoffzellenstapel (4), dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel (6), den Verdichtern (12, 32), dem zentralen Zuluftabsperrventil (36) und dem zentralen Abluftabsperrventil (44) gekoppelt ist, und wobei die Steuereinheit (54) dazu ausgebildet ist, den Betrieb des ersten Brennstoffzellenstapels (4) und des mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapels (6) derart zu steuern, dass zumindest die Brennstoffzellenstapel (4, 6) und von einem nicht-inerten Zustand in einen Inertisierungszustand überführbar sind, in dem das zentrale Zuluftabsperrventil (36) und das zentrale Abluftabsperrventil (44) temporär geschlossen sind, entweder der erste Verdichter (12) oder der mindestens eine zweite Verdichter (32) keine Zuluft in den ersten Zulufteingang (8) bzw. den zweiten Zulufteingang (22) fördert und der mindestens eine zweite Verdichter (32) bzw. der erste Verdichter (12) in Betrieb ist, sodass Abluft aus dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel (6) bzw. dem ersten Brennstoffzellenstapel (4) in den ersten Abluftausgang (10) bzw. den zweiten Abluftausgang (24) gerät und durch den ersten Brennstoffzellenstapel (4) bzw. den zweiten Brennstoffzellenstapel (6) in den mindestens einen zweiten Zulufteingang (22) bzw. den ersten Zulufteingang (8) rezirkuliert.
  2. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine zweite Brennstoffzellenstapel (6) mehrere zweite Brennstoffzellenstapel aufweist.
  3. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach Anspruch 1 oder 2, wobei stromaufwärts des zentralen Abluftanschlusses (45) eine Medienzusammenführungseinheit (42) angeordnet ist, in der Fluidströme der Abluftausgänge (10, 24) zusammengeführt werden.
  4. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach Anspruch 3, wobei die Medienzusammenführungseinheit (42) einen Wasserabscheider oder/und eine Wasserableitungseinrichtung oder/und einen Wassertank (48)umfasst, der dazu ausgebildet ist, Produktwasser aus den Brennstoffzellenstapeln (4, 6) zu sammeln.
  5. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Brennstoffzellenstapel (4) eine erste Turbine (14) stromabwärts des ersten Abluftausgangs (10) aufweist, wobei ein selektiv öffenbarer erster Turbinenbypass (18) parallel zu der ersten Turbine (14) angeordnet ist, und wobei die Steuereinheit (54) dazu ausgebildet ist, in dem Inertisierungszustand den ersten Turbinenbypass (18) zu öffnen.
  6. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Brennstoffzellenstapel (4, 6) ein individuelles Zuluftabsperrventil (60) und ein individuelles Abluftabsperrventil (20, 34) umfasst, und wobei die Steuereinheit (54) dazu ausgebildet ist, mindestens einen der Brennstoffzellenstapel (4, 6) nach einer Inertisierung durch Schließen des betreffenden Zuluftabsperrventils (60) und des betreffenden Abluftabsperrventils (20, 34) in einem inertisierten Zustand von den anderen Brennstoffzellenstapeln (4, 6) zu trennen.
  7. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen dem zentralen Zuluftanschluss (38) und den Zulufteingängen (8, 22) keine individuellen Zuluftabsperrventile (60) angeordnet sind.
  8. Brennstoffzellensystem (2, 56) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Brennstoffzellensystem (2, 56) dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Strom von mindestens einem der Brennstoffzellenstapel (4, 6), durch den Abluft rezirkuliert wird, zur Inertisierung zu entnehmen.
  9. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems (2, 56) mit mehreren Brennstoffzellenstapeln (4, 6) zum Herstellen eines Inertisierungzustands, aufweisend: Schließen eines zentralen Zuluftabsperrventils (36) und eines zentralen Abluftabsperrventils (44), sodass keine frische Zuluft in das Brennstoffzellensystem (2, 56) einströmen und keine Abluft aus dem Brennstoffzellensystem (2, 56) ausströmen kann, Ansteuern entweder eines ersten Verdichters (12) oder mindestens eines zweiten Verdichters (32), der mit einem ersten Brennstoffzellenstapel (4) bzw. mindestens einem zweiten Brennstoffzellenstapel (6) gekoppelt ist, sodass keine Zuluft in einen ersten Zulufteingang (8) des ersten Brennstoffzellenstapels (4) bzw. keine Zuluft in mindestens einen zweiten Zulufteingang (22) gefördert wird, und Betreiben des mindestens einen zweiten Verdichters (32) bzw. des ersten Verdichters (12), sodass Abluft aus dem mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel (6) bzw. dem ersten Brennstoffzellenstapel (4) in einen ersten Abluftausgang (10) bzw. einen zweiten Abluftausgang (24) des ersten Brennstoffzellenstapels (4) bzw. des mindestens einen zweiten Brennstoffstapels (6) gerät und durch den ersten Brennstoffzellenstapel (4) bzw. den mindestens einen zweiten Brennstoffzellenstapel (6) in den mindestens einen zweiten Zulufteingang (22) bzw. den ersten Zulufteingang (8) rezirkuliert.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Inertisierung ein elektrischer Strom von mindestens einem der Brennstoffzellenstapel (4, 6), durch den Abluft rezirkuliert wird, entnommen wird.
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