DE10336326A1 - Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container - Google Patents

Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container Download PDF

Info

Publication number
DE10336326A1
DE10336326A1 DE10336326A DE10336326A DE10336326A1 DE 10336326 A1 DE10336326 A1 DE 10336326A1 DE 10336326 A DE10336326 A DE 10336326A DE 10336326 A DE10336326 A DE 10336326A DE 10336326 A1 DE10336326 A1 DE 10336326A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
cell device
encapsulation
fuel
available
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.)
Withdrawn
Application number
DE10336326A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Brenner
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 DE10336326A priority Critical patent/DE10336326A1/en
Publication of DE10336326A1 publication Critical patent/DE10336326A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • 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
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04231—Purging of the reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

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

Fuel cell device comprises fuel cells (3) and a fuel store (4) and is partly or completely separated of by surrounding encapsulation. Preferably the surrounding material is gas tight and a sensor detects leaks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellen-Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel cell device according to the preamble of claim 1.

Brennstoffzellen gewinnen sowohl für mobile als auch für stationäre Einsatzzwecke eine immer größere Bedeutung. Sowohl als Fahrzeugantrieb als auch als Gebäudeversorgung sind unterschiedliche Ausführungsformen möglich. Zum einen gibt es Brennstoffzellen-Vorrichtungen, die als Direktsysteme ausgebildet sind, zum anderen gibt es auch Brennstoffzellen-Vorrichtungen mit zwischengeschalteter Reformierung. Des Weiteren kann eine solche Brennstoffzellen-Vorrichtung auch als sogenannte APU (Auxiliary Power Unit) Anwendung finden.fuel cells win for both mobile as well for stationary Applications increasingly important. Both as a vehicle drive and as a building supply are different embodiments possible. For one thing, there are fuel cell devices that work as direct systems On the other hand there are also fuel cell devices intermediate reforming. Furthermore, such Fuel cell device also known as APU (Auxiliary Power Unit) find application.

Eine Brennstoffzellen-Vorrichtung umfasst mehrere Bauteile, die entsprechend miteinander verbunden sein müssen, um eine korrekte Funktion der gesamten Vorrichtung sicherzustellen. Aufgrund der Problematik, dass der Brennstoff für die Brennstoffzellen, in der Regel handelt es sich dabei um Wasserstoff, in einem Gemisch mit Luft eine brennbare Gasmischung darstellt, besteht ab einem gewissen Volumen an Gasgemisch durch einen nicht kontrollierten Oxidationsvorgang in der Brennstoffzellen-Vorrichtung eine beträchtliche Explosionsgefahr.A Fuel cell device comprises several components, which accordingly need to be connected to each other, to ensure proper functioning of the entire device. Due to the problem that the fuel for the fuel cells, in usually this is hydrogen, in a mixture With air represents a combustible gas mixture, exists from one certain volumes of gas mixture through an uncontrolled oxidation process in the fuel cell device a considerable risk of explosion.

Ein zündfähiges Brennstoff-Sauerstoff- oder Brennstoff-Luft-Gemisch kann beispielsweise durch ein Leck in einem der Bauteile oder an den Verbindungen verursacht werden. Durch Austreten des Brennstoffs und der Vermischung mit der in der Umgebung befindlichen Luft kann so eine gefährliche Menge an zündfähigem Gasgemisch im Bereich der Brennstoffzellen-Vorrichtung entstehen und einen Unfall verursachen.One ignitable fuel-oxygen or fuel-air mixture For example, by a leak in one of the components or at caused the connections. By leakage of the fuel and mixing with the ambient air such a dangerous amount on ignitable gas mixture in the field of fuel cell device arise and cause an accident.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung:Task and advantages of Invention:

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Brennstoffzellen-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche dazu geeignet ist, das Entstehen eines zündfähigen Brennstoff-Sauerstoff-Gemisches nach Auftreten eines Lecks an der Brennstoffzellen-Vorrichtung zu verhindern bzw. eine solche entstandene Gasmenge von der Brennstoffzellen-Vorrichtung zu entfernen.task The present invention is now a fuel cell device available too which is suitable to the emergence of an ignitable fuel-oxygen mixture after Prevent occurrence of a leak on the fuel cell device or to remove such a resulting amount of gas from the fuel cell device.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Anspruchs 1.Is solved This object is achieved by the technical teaching of claim 1.

Aus den Unteransprüchen gehen weitere Merkmale für vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung hervor.Out the dependent claims go further features for advantageous embodiments and further developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Brennstoffzellen-Vorrichtung weist dazu eine Kapselung auf, in welcher die Brennstoff beinhaltenden, -führenden gegebenenfalls auch –aufbereitenden und -verarbeitenden Einheiten der Brennstoffzellen-Vorrichtung untergebracht sind. Das heißt, alle wesentlichen Bauteile der Brennstoffzellen-Vorrichtung sind zusammen in einer Umhüllung abgekapselt. Durch diese Kapselung ist sichergestellt, dass ein zündfähiges Brennstoff-Luft-, oder Brennstoff-Sauerstoff-Gemisch innerhalb dieser Kapselung verbleibt, sofern eine Leckage auftritt. Es wird also ein bestimmter Raum geschaffen, in welchem die Brennstoffzellen-Vorrichtung untergebracht ist, der ein bestimmtes Volumen ausfüllt.The Fuel cell device according to the invention has an encapsulation in which the fuel-containing, -führenden possibly also-processing and processing units of the fuel cell device housed are. This means, are all essential components of the fuel cell device together in a serving encapsulated. This encapsulation ensures that one ignitable fuel-air, or Fuel-oxygen mixture remains within this enclosure if leakage occurs. Thus, a certain space is created in which the fuel cell device is accommodated, which fills a certain volume.

Für die erfindungsgemäße Brennstoffzellen-Vorrichtung ist es nun vorgesehen, dass über entsprechende Sensoren das Auftreten dieses zündfähigen Gemisches bzw. das Auftreten einer Leckage überwacht wird.For the fuel cell device according to the invention it is now planned that over corresponding sensors the occurrence of this ignitable mixture or the occurrence monitored leakage becomes.

Bei Sensierung eines solchen Gasgemisches bzw. einer Leckage wird ein entsprechendes Signal an eine Steuerung weitergeleitet, die ein Ausströmventil ansteuert, welches einen Speicher für ein nicht brennbares Medium mit der Kapselung verbindet.at Sensation of such a gas mixture or a leak is a corresponding signal forwarded to a controller, the one outflow which controls a memory for a non-combustible medium connects with the encapsulation.

Dieses Ventil kann entweder in einer Leitung zwischen dem Speicher für das nicht brennbare Medium und der Kapselung angebracht sein, es ist aber auch möglich, dass das Ventil einerseits direkt mit dem für das nicht brennbare Medium vorgesehenen Speicher verbunden ist und auf der anderen Seite direkt mit der Kapselung.This Valve can either be in a line between the store for that not flammable medium and the encapsulation, but it is also possible, that the valve on the one hand directly with the for the non-flammable medium provided memory is connected and on the other side directly with the encapsulation.

Wesentlich ist, dass nach Ansprechen wenigstens eines Sensors für die Erfassung eines zündfähigen Gasgemisches unmittelbar das Einströmventil geöffnet wird, so dass das nicht brennbare Medium aus dem dafür vorgesehenen Speicher, beispielsweise kann dies Stickstoff sein, in den Innenraum der Kapselung eindringen kann und das gesamte darin vorhandene Volumen an Luft und zündfähigem Gas aus der Kapselung verdrängt. Dazu ist an der Kapselung ein Ausströmventil vorgesehen, welches beispielsweise ein Überdruckventil sein kann. Das nicht brennbare Medium in dem dafür vorgesehenen Speicher ist dazu vorzugsweise komprimiert und weist ein Volumen auf, das mindestens gleichgroß, in der Regel jedoch mit ausreichender Sicherheitsreserve größer ist als das zu verdrängende Volumen in der Kapselung der Brennstoffzellen-Vorrichtung.Essential is that after responding at least one sensor for the detection an ignitable gas mixture immediately the inlet valve open so that the non-flammable medium from the designated Memory, for example, this may be nitrogen, in the interior the encapsulation can penetrate and the entire volume contained therein in air and flammable gas the encapsulation displaced. For this purpose, a discharge valve is provided on the enclosure, which for example, a pressure relief valve can be. The non-combustible medium is in the designated memory preferably compressed and has a volume that at least same size, but usually with a sufficient safety margin is greater as that to be repressed Volume in the encapsulation of the fuel cell device.

Bei Betätigung des Einströmventiles wird nun das unter Überdruck stehende, nicht brennbare Medium in das Innere der Kapselung der Brennstoffzellen-Vorrichtung gepresst. Dadurch wird das zuvor darin befindliche Gas-Luftgemisch über das Ausströmventil abgeblasen.When the inflow valve is actuated, the non-flammable medium under overpressure now becomes the fuel in the interior of the encapsulation cell device pressed. As a result, the previously located therein gas-air mixture is blown off via the discharge valve.

Zur Sicherstellung, dass das gesamte in der Kapselung befindliche Gas-Luftgemisch aus der Kapselung verdrängt wird, ist es vorgesehen, dass das Einströmventil an einer Stelle der Kapselung angebracht ist, welche fließtechnisch betrachtet an der am weitesten entfernten Stelle gegenüber dem Ausströmventil angebracht ist. Dadurch wird bewirkt, dass durch das unter Überdruck stehende, nicht brennbare Medium das zuvor in der Kapselung befindliche Gas-Luftgemisch aus allen Bereichen in der Kapselung verdrängt wird.to Ensuring that the entire gas-air mixture contained in the enclosure displaced from the encapsulation is, it is provided that the inflow valve in one place Encapsulation is attached, which, considered in terms of flow technology at the am furthest away from the discharge valve is appropriate. This will cause by the under pressure standing, non-combustible medium that was previously in the enclosure Gas-air mixture is displaced from all areas in the encapsulation.

Zur Erfassung einer Leckage oder eines Brennstoff-Sauerstoff-Gemisches oder eines Brennstoff-Luft-Gemisches ist erfindungsgemäß wenigstens ein Sensor vorgesehen. Erforderlichenfalls können aber durchaus auch mehrere solche Sensoren angeordnet sein, die jeweils mit der betreffenden Steuerung für die Ansteuerung des Einströmventiles verbunden sind.to Detecting a leak or a fuel-oxygen mixture or a Fuel-air mixture is inventively provided at least one sensor. If necessary, you can but quite a few such sensors can be arranged, the each connected to the relevant control for the control of the inflow valve are.

Die Sensoren können beispielsweise so angeordnet sein, dass sie in der Nähe der Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Einheiten positioniert sind, so dass sie möglichst früh ein Austreten des Brennstoffs aus einer Leckage oder die Entstehung eines zündfähigen Brennstoff-Luft-Gemisches sensieren können.The Sensors can for example, be arranged so that they are near the joints are positioned between each unit, so they preferably early one Leakage of the fuel from a leak or the emergence of a ignitable fuel-air mixture can sense.

Der Speicher für das nicht brennbare Medium kann beispielsweise eine entsprechend große, unter Überdruck stehende Kartusche sein, in welcher das nicht brennbare Medium gespeichert ist. In diesem Fall könnte die Kartusche eine Einwegkartusche sein. Es ist aber durchaus auch denkbar, einen Speicher zu verwenden, welcher auch wiederbefüllt werden kann. vorzugsweise wird ein solcher, wiederbefüllbarer Speicher Anwendung finden.Of the Memory for For example, the non-flammable medium may be one appropriately big, under overpressure standing cartridge in which the non-flammable medium stored is. In this case could the cartridge should be a disposable cartridge. It is also true conceivable to use a memory, which also be refilled can. Preferably, such, refillable memory application Find.

Das Ausströmventil ist vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet, so dass sichergestellt ist, dass von außen kein Gas in den Innenraum der Kapselung zugeführt werden kann. Lediglich das Ablassen des im Inneren der Kapselung befindlichen Gas-Luft-Gemisches, aufgrund des unter Überdruck einströmenden, nicht brennbaren Mediums ist durch diese Einheit möglich. So wird gewährleistet, dass kein zündfähiges Gas-Luft-Gemisch von außen in das Innere der Kapselung eindringen kann.The outflow is preferably as a check valve trained so that it is ensured that from the outside no Gas can be fed into the interior of the enclosure. Only the draining of the gas-air mixture inside the enclosure, due to the inflow under pressure, non-combustible medium is possible through this unit. So is guaranteed that no flammable gas-air mixture from the outside can penetrate into the interior of the enclosure.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass nur einzelne oder auch in Gruppen zusammengefasste, kritische oder leckagegefährdete Komponenten der Brennstoffzellen-Vorrichtung in einer Kapselung untergebracht sind. Beispielsweise könnte dies der Brennstoffspeicher sein, gegebenenfalls mit einem Druckminderer und einem Druckregler. weitere Komponenten könnten ein Reformator, ein Befeuchter oder auch Kombinationen daraus sein, die in einer weiteren Kapselung untergebracht sind. Gegebenenfalls kann auch die Brennstoffzelle in einer eigenständigen Kapselung untergebracht sein, je nach Ausführungsform kann diese aber auch mit einzelnen Komponenten oder einer Gruppe von Komponenten zusammengefasst in einer Kapselung angeordnet sein.In a further embodiment The present invention provides that only individual or grouped, critical or leakage-prone components the fuel cell device accommodated in an encapsulation are. For example, could this may be the fuel storage, optionally with a pressure reducer and a pressure regulator. Other components could be a reformer, a humidifier or also be combinations of these, in a further encapsulation are housed. Optionally, the fuel cell can also in a separate Encapsulation may be accommodated, but depending on the embodiment, this may also with individual components or a group of components be arranged in an encapsulation.

Bei einer solchen, aufgeteilten Anordnung von Kapselungen sind pro Kapselung, wie bereits oben beschrieben, jeweils mindestens ein Sensor vorgesehen. Für die Versorgung von unter Druck stehendem, nicht brennbarem Medium für die einzelnen Kapselungen ist es vorzugsweise vorzusehen, dass jeweils ein eigener Speicher für ein unter Druck stehendes nicht brennbares Medium zur Verfügung steht. In abgewandelten Ausführungsformen kann es aber auch vorgesehen sein, dass ein solcher Speicher für unter Druck stehendes, nicht brennbares Medium mehr als eine Kapselung der Brennstoffzellen-Vorrichtung versorgt.at such a split arrangement of encapsulations are per encapsulation, as already described above, in each case at least one sensor is provided. For the Supply of pressurized, non-flammable medium for each encapsulation It is preferable to provide that each has its own memory for a pressurized non-combustible medium is available. In modified embodiments But it can also be provided that such a memory for under Pressurized, non-combustible medium more than one encapsulation the fuel cell device provided.

In einem solchen Fall kann es vorgesehen sein, dass mehrere Einströmventile mit diesem Speicher verbunden sind, so dass die Zufuhr von unter Druck stehendem, nicht brennbarem Medium in die entsprechende Kapselung gesteuert werden kann. Dadurch ist es möglich, dass lediglich die Kapselung mit unter Druck stehendem nicht brennbarem Medium befüllt wird, aus welcher eine Leckage gemeldet wurde.In In such a case, it may be provided that a plurality of inlet valves connected to this memory, so that the supply of pressurized standing, non-combustible medium in the appropriate encapsulation can be controlled. This makes it possible that only the encapsulation with filled with pressureless non-combustible medium, from which a leak was reported.

In einer weiteren Ausführungsform ist es aber auch möglich, dass zusätzlich zu der Kapselung, aus welcher die Leckage gemeldet wird, wenigstens eine weitere Kapselung mit unter Druck stehendem, nicht brennbarem Medium befüllt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass beispielsweise kritische Bereiche in der Brennstoffzellen-Vorrichtung zusätzlich zündfrei gehalten werden.In a further embodiment but it is also possible that in addition to the encapsulation from which the leak is reported, at least another encapsulation with pressurized, non-combustible Medium filled becomes. This can be guaranteed be that, for example, critical areas in the fuel cell device additionally zündfrei being held.

Anhand der nur teilweise durchgeführten Kapselungen kann gegebenenfalls ein unnötig großer Aufwand für eine Abkapselung einer Brennstoffzellen-Vorrichtung vermieden werden, insbesondere dann, wenn es sich um eine Brennstoffzellen-Vorrichtung handelt, die relativ große Dimensionen aufweist. Bei einer solchen Brennstoffzellen-Vorrichtung könnte es gegebenenfalls der Fall sein, dass relativ lange Leitungen zwischen den einzelnen Einheiten installiert sind, die im Grunde nicht zwingend abgekapselt sein müssten. Die andere Überlegung ist dahingehend, dass es gegebenenfalls nicht immer erforderlich ist, alle Einheiten der Brennstoffzellen-Vorrichtung zu kapseln. In diesem Fall würden dann nur die kritischen Einheiten der Brennstoffzellen-Vorrichtung in einer Kapselung untergebracht werden.Based the only partially performed encapsulations may be an unnecessary greater Effort for to avoid encapsulation of a fuel cell device, especially if it is a fuel cell device which is relatively large Has dimensions. In such a fuel cell device it could If necessary, be the case that has relatively long lines between the individual units are installed, which are basically not mandatory should be encapsulated. The other consideration is to the extent that it may not always be necessary is to encapsulate all units of the fuel cell device. In that case, would then only the critical units of the fuel cell device in be housed an encapsulation.

Durch die erfindungsgemäße Brennstoffzellen-Vorrichtung ist es also möglich, in einem Leckagefall die Brennstoffzellen-Vorrichtung kontrolliert herunterzufahren. Dabei ist zusätzlich gewährleistet, dass entweder gar kein zündfähiges Gemisch an Brennstoff-Sauerstoff oder Brennstoff-Luft entsteht, oder dass während des Entstehens eines solchen Gemisches dieses durch das Einspülen des unter Druck stehenden, nicht brennbaren Mediums sofort aus der Kapselung verdrängt wird, wodurch wiederum die Gefahr einer Explosion gebannt wird.By the fuel cell device according to the invention is it possible in a case of leakage, shut down the fuel cell device in a controlled manner. It is additional ensures that either no ignitable mixture arises at fuel oxygen or fuel air, or that while the emergence of such a mixture of this by the flushing of the Pressurized, non-combustible medium immediately from the enclosure repressed which in turn eliminates the danger of an explosion.

Da Brennstoffzellen-Vorrichtungen sowohl für den mobilen als auch für den stationären Betrieb in Einsatz kommen, kann für jeden Betriebszweck sichergestellt werden, dass kein zündfähiges Brennstoff-Sauerstoff- oder Brennstoff-Luft-Gemisch entsteht. Die anschließend einzuleitenden Maßnahmen hängen nun davon ab, ob es sich um eine mobile oder stationäre Brennstoffzellen-Vorrichtung handelt. Bei einer mobilen Brennstoffzellen-Vorrichtung kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass diese in eine entsprechende Werkstatt gebracht werden kann, was beispielsweise mit einem zusätzlichen Antrieb erfolgen kann.There Fuel cell devices for both mobile and stationary operation in Use can come for ensure that no combustible fuel oxygen or fuel-air mixture arises. The following measures to be taken are now pending whether it is a mobile or stationary fuel cell device is. In a mobile fuel cell device it can For example, be provided that this in a corresponding Workshop can be brought, for example, with an additional Drive can be done.

Bei einer stationären Anlage ist es zweckmäßigerweise vorgesehen, dass ein entsprechender Fachmann vor Ort sich der defekten Brennstoffzellen-Vorrichtung annimmt.at a stationary one Plant is expediently provided that a corresponding specialist on site, the defective Fuel cell device adopts.

Ein Beispiel einer solchen Brennstoffzellen-Vorrichtung mit Sicherheitseinrichtung geht aus der in der Zeichnung beigefügten Figur hervor.One Example of such a fuel cell device with safety device is apparent from the figure attached in the drawing.

Ausführungsbeispiel der Erfindung:embodiment the invention:

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert.One embodiment the invention is in the attached Drawing and shown below with reference to the description of the figures explained in more detail.

Die beigefügte Figur zeigt eine Brennstoffzellen-Vorrichtung 1 mit einer Kapselung 2, in welcher die Brennstoffzelle 3 untergebracht ist, zusammen mit einem Brennstoffspeicher 4, einem Druckminderer 8, einem Druckregler 9 und einem Befeuchter 10. Diese sind mit Leitungen 13 verbunden.The attached figure shows a fuel cell device 1 with an encapsulation 2 in which the fuel cell 3 is housed, along with a fuel storage 4 , a pressure reducer 8th , a pressure regulator 9 and a humidifier 10 , These are with wires 13 connected.

Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine beispielhafte Ausführungsform. Es kann durchaus auch vorgesehen sein, dass zusätzlich ein Reformator in dieser Verbindung untergebracht ist oder dass z.B. der Befeuchter 10 entfällt. Auch weitere konstruktive Aufbauten einer Brennstoffzellen-Vorrichtung 1 sind durchaus denkbar und realisierbar.However, this is only an exemplary embodiment. It may well also be provided that in addition a reformer is housed in this compound or that, for example, the humidifier 10 eliminated. Also, other structural structures of a fuel cell device 1 are quite conceivable and feasible.

Als nächste wichtige Komponenten sind in der 1 das Ausströmventil 5, Sensoren 6, eine Steuerung 12 sowie der Speicher 11 für das unter Druck stehende, nicht brennbare Medium zusammen mit dem Einströmventil 7 dargestellt.As the next important components are in the 1 the discharge valve 5 , Sensors 6 , a controller 12 as well as the memory 11 for the pressurized, non-combustible medium together with the inlet valve 7 shown.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass alle im Brennstoffzellenkreislauf wirkenden Einheiten in der Kapselung 2 untergebracht sind. D.h. im vorliegenden Beispiel ist lediglich eine einzige Kapselung 2 für die Brennstoffzellen-Vorrichtung 1 vorgesehen. Außerhalb oder an der Kapselung befindet sich im vorliegenden Beispiel das wenigstens eine Ausströmventil 5, der wenigstens eine Sensor 6, in diesem Fall zwei Stück, die Steuerung 12 für die Ansteuerung des wenigstens einen Einströmventils 7, das wenigstens eine Einströmventil 7 und auch der Speicher 11 für das unter Druck stehende, nicht brennbare Medium.According to the invention, it is now provided that all units acting in the fuel cell cycle are in the enclosure 2 are housed. Ie in the present example is only a single encapsulation 2 for the fuel cell device 1 intended. Outside or on the encapsulation is in the present example, the at least one discharge valve 5 , the at least one sensor 6 , in this case two pieces, the controller 12 for the control of the at least one inflow valve 7 , the at least one inflow valve 7 and also the memory 11 for the pressurized, non-combustible medium.

In abgewandelten Ausführungsformen ist es selbstverständlich auch möglich, dass einzelne oder mehrere dieser Einheiten an oder in der Kapselung 2 angebracht sind.In modified embodiments, it is of course also possible that one or more of these units on or in the enclosure 2 are attached.

In dieser Ausführungsform nicht gezeigt sind weitere Einheiten der erfindungsgemäßen Brennstoffzellen-Vorrichtung, die dafür sorgen, dass die Brennstoffzellen-Vorrichtung 1 kontrolliert heruntergefahren werden kann.Not shown in this embodiment are further units of the fuel cell device according to the invention, which ensure that the fuel cell device 1 can be shut down in a controlled way.

In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen ist es auch denkbar, dass lediglich einzelne Komponenten der erfindungsgemäßen Brennstoffzellen-Vorrichtung 1 mit einer Kapselung 2 versehen sind, oder dass auch einzelnen Gruppen von Komponenten zusammengefasst sind, die in einer Kapselung 2 untergebracht sind. Unabhängig, von welcher Ausführungsform ausgegangen wird, ist es vorgesehen, dass mindestens ein Ausströmventil 5 und mindestens ein Einströmventil 7 pro Kapselung 2 angebracht sind.In further embodiments, not shown, it is also conceivable that only individual components of the fuel cell device according to the invention 1 with an encapsulation 2 or that individual groups of components are grouped together in an encapsulation 2 are housed. Regardless of which embodiment is assumed, it is provided that at least one discharge valve 5 and at least one inflow valve 7 per encapsulation 2 are attached.

Wahlweise kann dabei pro Kapselung 2 ein Speicher 11 für das unter Druck stehende, nicht brennbare Medium vorgesehen sein. Es kann jedoch auch ein einzelner Speicher 11 für die Versorgung mehrerer Kapselungen 2 mit unter Druck stehendem, nicht brennbaren Medium vorgesehen sein. In einem solchen Fall wäre es dann erforderlich, dass das mindestens eine Einströmventil 7 pro Kapselung 2 mit einer entsprechenden Verbindung zum Speicher 11 bzw. zur Kapselung 2 versehen ist.Optionally, it can be per encapsulation 2 a memory 11 be provided for the pressurized, non-combustible medium. However, it can also be a single store 11 for the supply of several encapsulations 2 be provided with pressurized, non-combustible medium. In such a case, it would then be necessary that the at least one inflow valve 7 per encapsulation 2 with a corresponding connection to the memory 11 or for encapsulation 2 is provided.

11
Brennstoffzellenvorrichtungfuel cell device
22
Kapselungencapsulation
33
Brennstoffzellefuel cell
44
Brennstoffspeicherfuel storage
55
Ausströmventiloutflow
66
Sensorsensor
77
Einströmventilintake valve
88th
Druckmindererpressure reducer
99
Druckreglerpressure regulator
1010
Befeuchterhumidifier
1111
SpeicherStorage
1212
Steuerungcontrol
1313
Leitungmanagement

Claims (12)

Brennstoffzellen-Vorrichtung mit Brennstoffzelle (3) und Brennstoffspeicher (4), dadurch gekennzeichnet, dass zur teilweisen oder vollständigen Abschottung der Brennstoffzellen-Vorrichtung (1) wenigstens eine diese umschließende Kapselung (2) vorhanden ist.Fuel cell device with fuel cell ( 3 ) and fuel storage ( 4 ), characterized in that for partial or complete partitioning of the fuel cell device ( 1 ) at least one enclosing encapsulation ( 2 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gasdichte Kapselung (2) vorhanden ist.Fuel cell device according to claim 1, characterized in that a gas-tight encapsulation ( 2 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektierung von Leckagen und/oder zündfähigen Gasgemischen wenigstens ein Sensor (6) vorhanden ist.Fuel cell device according to claim 1 or 2, characterized in that for the detection of leaks and / or ignitable gas mixtures at least one sensor ( 6 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ausströmen eines Mediums aus der Kapselung (2) wenigstens ein Ausströmventil (5) vorhanden ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the outflow of a medium from the encapsulation ( 2 ) at least one discharge valve ( 5 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrängung von zündfähigem Brennstoff-Sauerstoff- und/oder Brennstoff-Luft-Gemisch aus der Kapselung (2) durch nicht brennbares, gasförmiges und/oder flüssiges Medium ein Speicher (11) vorhanden ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the displacement of ignitable fuel-oxygen and / or fuel-air mixture from the encapsulation ( 2 ) by non-combustible, gaseous and / or liquid medium a memory ( 11 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Speicherung des nicht brennbaren Mediums ein gegenüber dem Innenraum der Kapselung (2) mit Überdruck beaufschlagter Speicher (11) vorhanden ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the storage of the non-combustible medium with respect to the interior of the enclosure ( 2 ) with pressurized memory ( 11 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Einströmventil (7) für die Zufuhr des nicht brennbaren Mediums in den Innenraum der Kapselung (2) vorhanden ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one inlet valve ( 7 ) for the supply of the non-combustible medium into the interior of the enclosure ( 2 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (12) für die Ansteuerung des wenigstens einen Einströmventiles (7) vorhanden ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a controller ( 12 ) for the control of the at least one inflow valve ( 7 ) is available. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Einströmventil (7) strömungstechnisch betrachtet möglichst am vom wenigstens einen Ausströmventil (5) entferntesten Punkt der Kapselung (2) angeordnet ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one inlet valve ( 7 ) as far as possible from at least one discharge valve ( 5 ) farthest point of encapsulation ( 2 ) is arranged. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ausströmventil (7) ein Rückschlagventil ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one discharge valve ( 7 ) is a check valve. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer stationären Anlage eine Brennstoffzellen-Vorrichtung (1) eingebaut ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in a stationary system a fuel cell device ( 1 ) is installed. Brennstoffzellen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer mobilen Anlage eine Brennstoffzellen-Vorrichtung (1) eingebaut ist.Fuel cell device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in a mobile plant, a fuel cell device ( 1 ) is installed.
DE10336326A 2003-08-07 2003-08-07 Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container Withdrawn DE10336326A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10336326A DE10336326A1 (en) 2003-08-07 2003-08-07 Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10336326A DE10336326A1 (en) 2003-08-07 2003-08-07 Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10336326A1 true DE10336326A1 (en) 2005-03-03

Family

ID=34112015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10336326A Withdrawn DE10336326A1 (en) 2003-08-07 2003-08-07 Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10336326A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040863A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Electrical or mechanical energy producing or storing device for use as fuel cell system for e.g. mobile application, has tank arranged in casing, where substance releases fire-restraining component while increasing pressure in tank
DE102008018779B4 (en) * 2008-04-15 2010-11-11 Diehl Aerospace Gmbh Fuel cell system, in particular for use on board a commercial aircraft or motor vehicle
DE102013201856A1 (en) 2013-02-05 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for electromotively drivable motor car, has neutralization and/or absorption element released by change in difference in pressure between inner spaces of cell housing and chamber
DE102022201072A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Fuel cell device, and fuel cell system with a variety of such fuel cell devices

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008018779B4 (en) * 2008-04-15 2010-11-11 Diehl Aerospace Gmbh Fuel cell system, in particular for use on board a commercial aircraft or motor vehicle
DE102008040863A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Electrical or mechanical energy producing or storing device for use as fuel cell system for e.g. mobile application, has tank arranged in casing, where substance releases fire-restraining component while increasing pressure in tank
DE102013201856A1 (en) 2013-02-05 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Battery cell i.e. lithium ion battery cell, for electromotively drivable motor car, has neutralization and/or absorption element released by change in difference in pressure between inner spaces of cell housing and chamber
DE102022201072A1 (en) 2022-02-01 2023-08-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Fuel cell device, and fuel cell system with a variety of such fuel cell devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010000058B4 (en) Valve system for vehicle high-pressure tank
DE102020207253A1 (en) Valve device, in-tank valve and gas pressure storage system, in particular for fuel cell systems, as well as methods for detecting a leak
DE102016008107A1 (en) tank valve
DE102005048646B3 (en) Control device for fluid actuator e.g. linear drive, has inlet valve, working valve and load control valve that are controlled by valve driver stage arrangement and provided for guiding exhaust air of actuator to air-pressure transducer
DE19738198A1 (en) Method and device for monitoring and controlling a container system
DE112009005091B4 (en) Fuel system and vehicle
DE102016008059A1 (en) tank valve
DE102009039079A1 (en) Tank arrangement for motor vehicle, has compressed gas-operated fuel cell and electric motor, where multiple pressure containers are provided for receiving pressure gas
DE202012103321U1 (en) Device for arranging gas containers in a trailer
DE102012007365A1 (en) Air treatment plant for the compressed air supply of commercial vehicles
DE19854581A1 (en) Device and method for converting the boil-off gas from cryogenic fuel tanks
DE102020207261A1 (en) Thermal pressure relief device (TPRD), gas pressure accumulator and gas pressure accumulator system with TPRD and method for thermal overpressure protection
WO2019110516A1 (en) Hydrogen discharge system for a motor vehicle
DE102005040024B4 (en) Device and method for safety shutdown of a liquefied gas system for vehicles and / or vehicle trailers in the event of an accident
DE102013015515A1 (en) Device for draining gas
DE10336326A1 (en) Fuel cell device for vehicles buildings and auxiliary power units is partly or totally encapsulated in a gas tight container
DE102013015755A1 (en) Electric battery for a vehicle
WO2019101382A1 (en) Tank system for a low-floor vehicle
EP1103437B1 (en) Brake test system and method for function testing of brakes in railway vehicles
DE10351095B4 (en) Air treatment plant and method for supplying a commercial vehicle brake system with compressed air
DE102019103415A1 (en) Device with a housing which has an outlet for liquid
EP3489061B1 (en) Tank system for a low-platform railway truck
EP2811229B1 (en) Transportable installation for burning unwanted gases
EP1190178A1 (en) Switching device for a machine
DE10117329A1 (en) Pipe rupture protection for a vacuum-insulated filling line

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0008000000

Ipc: H01M0008247500