DE19945323A1 - Brennstoffzellensystem - Google Patents

Abstract

Es wird ein Brennstoffzellensystem vorgeschlagen, welches aufweist: eine Brennstoffzelle, einen zum Verdichten von Prozeßluft vorgesehenen und mit der Brennstoffzelle über eine Luftzuführungsleitung zum Zuführen der verdichteten Prozeßluft verbundenen Gasverdichter, eine mit der Brennstoffzelle über eine Abgasleitung verbundene Rückgewinnungseinheit, eine in der Abgasleitung angeordnete Flüssig-Gas-Trenneinheit zum Abtrennen produzierten Wassers von einem Abgas und zum Speichern des abgetrennten produzierten Wassers in einem Wasserspeicherbehälterbereich hiervon und eine sich von dem Boden des Wasserspeicherbehälterbereichs zu einer für den Gasverdichter vorgesehenen Wasserzuführungsöffnung erstreckende Wasserzuführungsleitung zum Speisen des Gasverdichters mit dem produzierten Wasser unter dem Druck des Abgases, der auf das in dem Wasserspeicherbehälter gespeicherte produzierte Wasser aufgebracht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem Bit einer Brennstoffzelle, und betrifft im besonderen ein Brennstoffzellensystem, bei dem eine in dem aus einer Brennstoffzelle ausgebrachten Gas enthaltene Wasserkom­ ponente dazu benutzt wird, die Prozeßluft zu befeuch­ ten, bevor die Luft in die Brennstoffzelle eintritt.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die Japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 7-14599 (JP-A-'599) offenbart ein Brennstoffzellensystem, des­ sen grundlegender Aufbau und Anordnung in Fig. 2 darge­ stellt sind. Nach Fig. 2 gelangt Prozeßluft über eine Luftzuführungsleitung 3 zu einem von einem Antriebs­ motor 30 angetriebenen Luftverdichter 6 und wird auf einen vorbestimmten Druck verdichtet. Die verdichtete Prozeßluft wird einer Brennstoffzelle 12 zugeführt. Die Brennstoffzelle 12 nutzt die Sauerstoffkomponente in der Prozeßluft und entläßt die Prozeßluft als Abgas in eine Ablaßleitung 5, in der eine Energierückgewinnungs­ einheit oder ein Expander 16 so angeordnet ist, daß er mit dem Luftverdichter 6 über eine gemeinsame Welle 20 verbunden ist. Das Abgas wird durch den Expander 16 entspannt und in die Atmosphäre entlassen.

Produziertes Wasser, welches in dem aus der Brennstoff­ zelle 12 ausgebrachten Abgas enthalten ist, wird von der Gaskomponente durch in der Ablaßleitung 5 angeord­ nete Flüssig-Gas-Abscheider 18 bzw. 24 abgetrennt. Das produzierte Wasser wird anschließend in einem offenen Wassertank 7 gesammelt, aus dem das Wasser mit Hilfe einer Hydraulikpumpe 8 abgepumpt wird und einer Ein­ spritzdüse 10 zugeleitet wird, durch die das Wasser in die Prozeßluft eingespritzt wird, um die in die Brenn­ stoffzelle 12 eingespeiste Prozeßluft zu befeuchten.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei dem Brennstoffzellensystem nach JP-A-'599 die in dem Abgas enthaltene Wasserkomponente durch die Flüs­ sig-Gas-Abscheider 18, 24 abgetrennt wird, um in dem Wassertank 7 gesammelt zu werden, aus dem das Wasser zu der Luftzuführungsleitung 3 zurückgeführt wird, um die Prozeßluft zu befeuchten. Die JP-A-'599 offenbart je­ doch nichts darüber, wie der Luftverdichter 6 zu kühlen und zu schmieren ist. Weil das Brennstoffzellensystem nach JP-A-'599 die Wasserpumpe 8 benutzen muß, um das Wasser von dem Wassertank 7 zu der Einspritzdüse 10 zu bringen, ist ferner die Verwendung dieses Brennstoff­ zellensystems als ein an einem Fahrzeug montiertes Brennstoffzellensystem schwierig, unter dem Gesichts­ punkt, es leicht in einen Montageraum in dem Fahrzeug einbauen zu können. Außerdem wird die Verwendung der Wasserpumpe 8 mit Sicherheit zu einer Erhöhung der Her­ stellungskosten eines Brennstoffzellensystems führen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Beseitigung unvorteilhafter Probleme, die bei dem her­ kömmlichen Brennstoffzellensystem, wie in der JP-A-'599 offenbart, vorzufinden sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Brennstoffzellensystems, in dem eine Brennstoffzelle enthalten ist und welches dazu be­ fähigt ist, die der Brennstoffzelle zugeführte Prozeß­ luft zu befeuchten und einen Gasverdichter zu kühlen und zu schmieren, und zwar ohne eine Wasserpumpe zum Zubringen des Wassers.

Erfindungsgemäß wird ein Brennstoffzellensystem ge­ schaffen, welches umfaßt:
eine Brennstoffzelle mit mindestens einem Lufteinlaß und einer Abgasleitung;
einen Gasverdichter, der mit einer Luftzuführungs­ leitung verbunden ist, durch welche Prozeßluft von dem Gasverdichter in die Brennstoffzelle eingespeist wird, wobei der Gasverdichter mindestens einen Verdichtungs­ raum, eine Ansaugöffnung, eine Lieferöffnung und eine Wasserzuführungsöffnung aufweist;
eine in der Abgasleitung angeordnete Rückgewinnungs­ einheit, durch die ein Abgas, in welchem produziertes Wasser enthalten ist, aus der Brennstoffzelle ausge­ bracht wird;
eine in der Abgasleitung zwischen der Brennstoffzelle und der Rückgewinnungseinheit angeordnete Flüssig-Gas-Trenn­ einheit zum Abtrennen des produzierten Wassers von dem Abgas, wobei die Flüssig-Gas-Trenneinheit einen Wasserspeicherbehälter zum Speichern des von dem Abgas abgetrennten produzierten Wassers aufweist;
eine Wasserzuführungsleitung, welche eine Verbindung herstellt zwischen dem Wasserspeicherbehälter der Flüs­ sig-Gas-Trenneinheit und der Wasserzuführungsöffnung des Gasverdichters; und
Druckzuführungsmittel für ein Anwenden des Drucks des Abgases auf das in dem Wasserspeicherbehälter gespei­ cherte produzierte Wasser, um dadurch das produzierte Wasser von der Flüssig-Gas-Trenneinheit in die Wasser­ zuführungsleitung zu bringen.

Bevorzugt ist der Gasverdichter mit einer Ansaugöffnung für die Prozeßluft und mit mindestens einem Verdich­ tungsraum versehen, dem Wasser über die Wasserzufüh­ rungsöffnung zugeführt wird, wenn der Verdichtungsraum vollständig geschlossen ist, um darin die über die An­ saugöffnung angesaugte Prozeßluft einzuschließen.

Bevorzugt ist ein Durchflußregelventil in der Wasser­ zuführungsleitung angeordnet, um die Strömungsrate des durch die Wasserzuführungsleitung strömenden Wassers in Abhängigkeit von der Detektion eines vorgegebenen Sig­ nals, welches einen Betriebszustand des Gasverdichters anzeigt, zu regulieren.

Weiter bevorzugt umfaßt das vorgegebene, den Betriebs­ zustand des Gasverdichters anzeigende Signal ein Feuchte-Signal, welches die Feuchtigkeit der von dem Gasverdichter zu der Brennstoffzelle hin gelieferten Prozeßluft anzeigt.

Bevorzugt umfaßt das vorgegebene, den Betriebszustand des Gasverdichters anzeigende Signal ein Durchfluß­ signal, welches die Strömungsrate der von dem Gasver­ dichter zu der Brennstoffzelle hin gelieferten Prozeß­ luft anzeigt.

Das Brennstoffzellensystem ist bevorzugt mit einem Zu­ satzwasserbehälter ausgestattet, der in Fließverbindung mit der Flüssig-Gas-Trenneiheit steht, um überschüs­ siges Wasser aufzunehmen, welches von dem Flüssig-Gas-Trenn­ behälter überläuft, wenn das in der Flüssig-Gas-Trenn­ einheit gespeicherte Wasser einen vorgegebenen Grenzpegel überschreitet.

Weil der Druck des aus der Brennstoffzelle ausgebrach­ ten Abgases fortwährend auf die Oberfläche des durch die Flüssig-Gas-Trenneinheit von dem Abgas abgetrennten und gespeicherten Wassers angewendet wird, kann das Wasser in die Wasserzuführungsöffnung des Gasverdich­ ters über die Wasserzuführungsleitung eingespeist wer­ den, ohne die Unterstützung einer Flüssigkeitspumpe. So kann das eingespeiste Wasser eine Kühlung und Schmie­ rung des Gasverdichters ebenso wie eine Befeuchtung des der Brennstoffzelle zugeführten Prozeßgases realisie­ ren. Hierbei kommt es, weil die Wasserzuführungsöffnung des Gasverdichters eingerichtet ist, das Wasser in den Verdichtungsraum einzuspeisen, wenn der Verdichtungs­ raum vollständig geschlossen ist, um darin die über die Ansaugöffnung angesaugte Prozeßluft einzuschließen, we­ der zu einem Austreten des Wassers aus dem Gasverdich­ ter zur Außenseite des Gasverdichters hin, ohne daß es zusammen mit der verdichteten Prozeßluft transportiert würde, noch zu einem Rückfluß des Wassers aus dem Ver­ dichtungsraum in Richtung der Wasserzuführungsöffnung und der Ansaugöffnung. Im einzelnen kann das Wasser zu­ sammen mit der Prozeßluft in dem Verdichtungsraum si­ cher eingeschlossen werden, um die Luft zu befeuchten, und wird später unter Aufnahme der Kompressionswärme aus dem Verdichtungsraum ausgestoßen. Damit kann eine Kühlung des Gasverdichters sowie eine Schmierung beweg­ licher Elemente des Verdichters, z. B. von Rotor, Schau­ feln, beweglichen Leitkranzelementen und Lagern, er­ zielt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die bei­ gefügte Zeichnung noch näher erläutert; in der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 ein allgemeines Blockdiagramm, welches in schema­ tischer Form einen wichtigen Teil eines Brennstoff­ zellensystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches ein Brennstoffzellen­ system nach dem Stand der Technik zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, gemäß welcher ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem eine Brennstoffzelle 10 beinhaltet, welche eine konven­ tionelle Innenanordnung mit einer positiven Elektrode (Anode) und einer negativen Elektrode (Kathode) umfaßt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten eines plat­ tenförmig gestalteten Elektrolyten angeordnet sind, so daß ein schichtförmiger Aufbau entsteht. Die Brenn­ stoffzelle 10 wird mit Prozeßluft versorgt, die von ei­ nem Gasverdichter 11 über eine Luftzuführungsleitung 12 herangeführt wird. Die Prozeßluft passiert einen Anodenhohlraum (nicht gezeigt) der Brennstoffzelle 10 und wird aus der Brennstoffzelle 10 über eine Abgas­ leitung 13 als Abgas ausgebracht. Ein Kathodenhohlraum (nicht gezeigt) der Brennstoffzelle 10 wird mit einem Brenngas versorgt, in welchem Wasserstoff oder refor­ mierter Wasserstoff enthalten ist. Der in der Prozeß­ luft enthaltene Wasserstoff und Sauerstoff führen zum Ablauf einer chemischen Reaktion, unter Erzeugung von elektrischer Energie, Produktwasser und Reaktionswärme. Somit enthält das aus der Brennstoffzelle 10 in die Ab­ gasleitung 13 abgeführte Abgas eine große Menge Wasser­ dampfs. Also wird die Abgasleitung 13 mit einer Flüs­ sig-Gas-Trenneinheit 14 verbunden, welche einen Ab­ scheider 14a und einen Wasserspeicherbehälter 14b auf­ weist, und das in dem Abgas enthaltene produzierte Was­ ser wird von dem Abgas durch den Abscheider 14a abge­ trennt. Das abgeschiedene Wasser wird in dem Wasser­ speicherbehälter 14b der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 gespeichert. Die Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 ist als geschlossene zylindrische Einheit ausgeführt, die eine äußere zylindrische Wandung und eine obere Wandung auf­ weist. Der Abscheider 14a ist als eine innere zylin­ drische Wand ausgeführt, die von der oberen Wandung in­ nerhalb der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 abgehängt ist. Der Wasserspeicherbehälter 14b der Flüssig-Gas-Trenn­ einheit 14 ist unterhalb des Abscheiders 14a angeordnet und weist einen geeigneten Hohlraum auf, um das abge­ schiedene Wasser aufzunehmen und zu speichern. Die Ab­ gasleitung 13 ist an ihrem äußersten Ende mit einem oberen Bereich der äußeren zylindrischen Wandung der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 verbunden, und eine zusätz­ liche Gasleitung 13a ist an ihrem inneren Ende mit der oberen Wandung und an ihrem äußeren Ende mit einer an späterer Stelle beschriebenen Rückgewinnungseinheit oder Expander 15 verbunden. Das Abgas, welches darin den Dampf des produzierten Wassers enthält und von der Abgasleitung 13 getragen wird, tritt in die Flüssig- Gas-Trenneinheit 14 ein, in welcher das Abgas kreisend an dem Abscheider 14a umläuft, so daß der Dampf des produzierten Wassers unter dem Einfluß der Zentrifugal­ kraft physikalisch abgeschieden wird. So tropft das ab­ geschiedene Wasser in den Wasserspeicherbehälter 14b. Die von Wasser befreite Gaskomponente strömt oben aus der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 aus und in die zusätz­ liche Gasleitung 13a ein, welche die Gaskomponente zu der Rückgewinnungseinheit (dem Expander) 15 transpor­ tiert, in der die Druckenergie der Gaskomponente zu­ rückgewonnen wird. Die Rückgewinnungseinheit 15 ist so angeordnet, daß sie über eine gemeinsame Welle mit ei­ nem Antriebsmotor 16 verbunden werden kann, der den Gasverdichter 11 antreibt.

Der Wasserspeicherbehälter 14b der Flüssig-Gas-Trenn­ einheit 14 besitzt eine Bodenwandung mit einem Wasserauslaß 14c, der mit einer Wasserzuführungsleitung 20 verbunden ist. Die Wasserzuführungsleitung 20 er­ streckt sich von dem Wasserspeicherbehälter 14b zu ei­ ner für den Gasverdichter 11 vorgesehenen Wasserzufüh­ rungsöffnung 11a. Anzumerken ist, daß die Wasserzufüh­ rungsöffnung 11a dafür eingerichtet ist, Wasser in ei­ nen Verdichtungsraum 11b des Gasverdichters 11 einzu­ speisen, wenn der Verdichtungsraum vollständig ge­ schlossen ist, um über eine Ansaugöffnung des Gasver­ dichters angesaugte Luft darin einzuschließen. So wird das Wasser mit dem Verdichtungsraum 11b während der Verdichtung der Prozeßluft verdampft, und befeuchtet die verdichtete Prozeßluft. Die Wasserzuführungsleitung 20 enthält ein Durchflußregelventil 21 vom Solenoid-Typ, welches durch Signale von Sensoren 22a und 22b ge­ steuert wird. Im einzelnen wird die Strömungsrate des das Solenoid-Durchflußregelventil 21 durchströmenden Wassers durch die Signale der Sensoren 22a und 22b re­ guliert. Die Sensoren 22a und 22b sind angeordnet, um die Feuchtigkeit und die Menge der von dem Gasverdich­ ter 11 gelieferten Prozeßluft zu messen. Es ist anzu­ merken, daß die Messung der Fördermenge der Prozeßluft dadurch erfolgen kann, daß die Drehzahl des Gasverdich­ ters 11 gemessen wird.

Das in dem Wasserspeicherbehälter 14b der Flüssig-Gas-Trenn­ einheit 14 gespeicherte Wasser wird erstens dazu verwendet, die Prozeßluft zu befeuchten, um einer Ionenaustauschermembran zu erlauben, eine gute Leit­ fähigkeit für Protonen durch die Membran hindurch zu bewahren, und wird zum zweiten zum Kühlen, Schmieren und Verbessern der Abdichtung des Gasverdichters 11 verwendet. Daher kann die Ausnutzung des Wassers der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 sehr effektiv sein. Ferner empfängt die Oberfläche des in dem Wasserspeicherbehäl­ ter 14b gespeicherten Wassers fortwährend den Druck des von der Abgasleitung 13 kommenden Abgases während des Betriebs des von der Abgasleitung 13 kommenden Abgases während des Betriebs des Brennstoffzellensystems, und dementsprechend kann das Wasser durch den Druck des Ab­ gases von dem Wasserspeicherbehälter 14b, über die Was­ serzuführungsleitung 20, nach der Wasserzuführungs­ öffnung 11a des Gasverdichters gebracht werden, ohne Unterstützung durch eine Wasserlieferquelle, wie etwa einer Flüssigkeitspumpe.

Die Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 ist bevorzugt mit einem Zusatzwasserbehälter 17 ausgestattet, der mit dem Was­ serspeicherbehälter 14b verbunden ist, um einen Über­ lauf an Wasser von dem Wasserspeicherbehälter 14b auf­ zunehmen, wenn der Wasserstand in dem Wasserspeicher­ behälter 14b einen vorbestimmten Grenzpegel überschrei­ tet. Ferner kann der Zusatzwasserbehälter 17 mit einem Schwimmerschalter (nicht gezeigt) ausgestattet sein, um einen vorbestimmten Wasserstand in dem Zusatzwasser­ behälter 17 zu detektieren. Wenn der Schwimmerschalter detektiert, daß der Wasserspiegel in dem Zusatzwasser­ behälter 17 oberhalb des vorbestimmten Wasserpegels liegt, liefert der Schwimmerschalter ein Signal an ein Solenoidventil 18, um dadurch die überschüssige Wasser­ menge aus dem Zusatzwasserbehälter abzulassen.

Die Wasserzuführungsleitung 20 kann gegebenenfalls mit einer Kühleinrichtung 23, z. B. einem Kühlgebläse, ver­ sehen sein.

Aus der vorstehenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems ergibt es sich, daß das aus der Brennstoffzelle 10 ausgebrachte Abgas einer Flüs­ sig-Gas-Trennung innerhalb der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 unterworfen werden kann, um das in dem Abgas enthaltene produzierte Wasser zu entfernen. Ferner wird das von Wasser befreite Abgas nachfolgend in die Rückgewin­ nungseinheit (den Expander) 15 eingeführt, um die Druckenergie des Abgases als einen entsprechenden Be­ trag mechanischer Energie zurückzugewinnen. Die von dem Abgas innerhalb der Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 abge­ trennte Wasserkomponente kann von dem Wasserspeicherbe­ hälter 14b über die Wasserzuführungsleitung 20 zu dem Gasverdichter 11 hin gebracht werden, und zwar durch die Nutzung des Drucks des in die Flüssig-Gas-Trennein­ heit 14 eintretenden Abgases. So kann das eingespeiste Wasser eine Befeuchtung der Prozeßluft und eine Kühlung und Schmierung des Gasverdichters 11 realisieren. Hier­ bei kann die Menge des Wassers, das von der Wasserzu­ führungsleitung 20 der Wasserzuführungsöffnung 11a des Gasverdichters 11 zugeführt wird, durch das Solenoid-Durch­ flußregelventil 21 reguliert werden, so daß dem Gasverdichter ständig eine geeignete Menge an Wasser zugeführt wird, in Abhängigkeit von den Betriebsbedin­ gungen des Gasverdichters 11 per se. Ferner kann, weil die Wasserzuführungsöffnung 11a des Gasverdichters 11 dafür eingerichtet ist, Wasser zu dem Verdichtungsraum 11b gelangen zu lassen, wenn der Verdichtungsraum 11b vollständig geschlossen ist, um darin die über die An­ saugöffnung angesaugte Prozeßluft einzuschließen, nicht nur ein Entweichen des Wassers zur Außenseite des Gas­ verdichters 11 hin, sondern auch ein Rückfluß des Was­ sers von dem Gasverdichter 11 zu der Wasserzuführungs­ leitung 20 sicher verhindert werden. Deshalb kann eine effektive Nutzung des produzierten Wassers, welches von dem Abgas abgeschieden wird und von dem Wasserspeicher­ behälter 14b unter dem Druck des Abgases zugebracht wird, sicher gewährleistet werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind der Wasser­ speicherbehälter 14b und der Abscheider 14a als eine einstückig ausgeführte zylindrische Einheit gestaltet, welche die Flüssig-Gas-Trenneinheit 14 bildet. Gege­ benenfalls können jedoch der Abscheider 14a mit einer Flüssig-Gas-Trennfunktion und der Wasserspeicherbehäl­ ter 14b mit einem ausreichenden Speichervolumen auch separate, individuell hergestellte Elemente sein, so­ fern die beiden Elemente so vorgesehen werden, daß sie miteinander zusammenwirken, um die erforderlichen Funk­ tionen auszuüben.

In Einklang mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellen­ system wird das in dem aus der Brennstoffzelle ausge­ brachten Abgas enthaltene produzierte Wasser physika­ lisch von dem Abgas getrennt, um in dem Wasserspeicher­ behälter gespeichert zu werden. Das gespeicherte Wasser gelangt unter dem Druck des Abgases von dem Wasser­ speicherbehälter zu der Wasserzuführungsöffnung des Gasverdichters. Also kann das produzierte Wasser rück­ geführt werden, um die der Brennstoffzelle zuzuführende Prozeßluft zu befeuchten und um den Gasverdichter zu kühlen und zu schmieren, ohne Verwendung eines Pump­ mittels zur Wasserzubringung. Somit kann das Brenn­ stoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung in seinem Aufbau und seiner Anordnung einfacher sein als das herkömmliche Brennstoffzellensystem und kann leicht an einem Fahrzeug montiert werden, wenn es als Fahr­ zeug-Brennstoffbatterie Anwendung findet. Ferner, weil die Zufuhr des produzierten Wassers unter Druck zu dem Gasverdichter in der Weise durchgeführt wird, daß das Wasser in den Verdichtungsraum eintritt, wenn letzterer geschlossen ist, um darin die angesaugte Prozeßluft einzuschließen, wird das ganze in den Verdichtungsraum eintretende Wasser wirksam ausgenutzt, um die Prozeß­ luft zu befeuchten, den Verdichter zu kühlen und zu schmieren und den Verdichtungsraum abzudichten, ohne daß es in Richtung Außenseite des Gasverdichters ent­ weicht. Aus diesem Grund kann die Betriebszuverlässig­ keit des Verdichters sehr hoch sein.

Für den Fachmann wird erkennbar sein, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten An­ sprüchen dargelegt ist, zu verlassen.

Claims (10)

1. Brennstoffzellensystem, umfassend:
eine Brennstoffzelle mit mindestens einem Luftein­ laß und einer Abgasleitung;
einen Gasverdichter, der mit einer Luftzuführungs­ leitung verbunden ist, durch welche Prozeßluft von dem Gasverdichter in die Brennstoffzelle gebracht wird, wobei der Gasverdichter mindestens einen Verdichtungsraum, eine Ansaugöffnung, eine Liefer­ öffnung und eine Wasserzuführungsöffnung aufweist;
eine in der Abgasleitung angeordnete Rückgewin­ nungseinheit, durch die ein Abgas, in welchem pro­ duziertes Wasser enthalten ist, aus der Brenn­ stoffzelle ausgebracht wird;
eine in der Abgasleitung zwischen der Brennstoff­ zelle und der Rückgewinnungseinheit angeordnete Flüssig-Gas-Trenneinheit zum Abtrennen des produ­ zierten Wassers von dem Abgas, wobei die Flüssig- Gas-Trenneinheit einen Wasserspeicherbehälter zum Speichern des von dem Abgas abgetrennten produ­ zierten Wassers aufweist;
eine Wasserzuführungsleitung, welche eine Verbin­ dung herstellt zwischen dem Wasserspeicherbehälter der Flüssig-Gas-Trenneinheit und der Wasserzufüh­ rungsöffnung des Gasverdichters; und
Druckzuführungsmittel für ein Anwenden des Drucks des Abgases auf das in dem Wasserspeicherbehälter gespeicherte produzierte Wasser, um dadurch das produzierte Wasser von der Flüssig-Gas-Trennein­ heit in die Wasserzuführungsleitung zu bringen.

2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei der Gasverdichter mit dem produzierten Wasser über die Wasserzuführungsleitung und die Wasserzuführungs­ öffnung gespeist wird, wenn der Verdichtungsraum vollständig geschlossen ist, um darin die über die Ansaugöffnung angesaugte Prozeßluft einzu­ schließen.

3. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei ein Durchflußregelventil in der Wasserzuführungs­ leitung angeordnet ist, um eine Strömungsrate des durch die Wasserzuführungsleitung strömenden pro­ duzierten Wassers in Abhängigkeit von der Detek­ tion eines vorgegebenen Signals, welches einen Be­ triebszustand des Gasverdichters anzeigt, zu regu­ lieren.

4. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 3, wobei das vorgegebene, den Betriebszustand des Gasverdich­ ters anzeigende Signal ein Feuchte-Signal umfaßt, welches die Feuchtigkeit der von dem Gasverdichter zu der Brennstoffzelle hin gelieferten Prozeßluft anzeigt.

5. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 3, wobei das vorgegebene, den Betriebszustand des Gasverdich­ ters anzeigende Signal ein Durchflußsignal umfaßt, welches eine Strömungsrate der von dem Gasverdich­ ter zu der Brennstoffzelle hin gelieferten Prozeß­ luft anzeigt.

6. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 3, wobei die Wasserzuführungsleitung mit Mitteln zum Kühlen ausgestattet ist, um das produzierte Wasser zu kühlen, bevor es in den Gasverdichter eintritt.

7. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei die Flüssig-Gas-Trenneinheit eine geschlossene zylin­ drische Einheit umfaßt, welche eine äußere zylin­ drische Wandung, eine ein oberes Ende der äußeren zylindrischen Wandung schließende obere Wandung, eine von der oberen Wandung innerhalb der ge­ schlossenen zylindrischen Einheit abgehängte in­ nere zylindrische Wandung aufweist, wobei das in­ nere zylindrische Wandelement als Wasserabscheider ausgeführt ist, um produziertes Wasser von dem in die Flüssig-Gas-Trenneinheit eintretenden Abgas abzutrennen.

8. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 7, wobei die geschlossene zylindrische Einheit mit einem Was­ seraufnahmebereich in einem unteren Bereich hier­ von ausgestattet ist, um das von dem Abgas abge­ trennte produzierte Wasser aufzunehmen, wobei der Wasseraufnahmebereich der Wasserspeicherbehälter ist.

9. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 8, wobei der Wasserspeicherbehälter direkt unterhalb des Was­ serabscheiders angeordnet ist, so daß Druck von dem Abgas auf das in dem Wasserspeicherbehälter gespeicherte produzierte Wasser aufgebracht wird.

10. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei das Brennstoffzellensystem ferner einen Zusatzwasser­ behälter umfaßt, der in Fließverbindung mit der Flüssig-Gas-Trenneinheit steht, um überschüssiges Wasser aufzunehmen, welches von dem Wasserspei­ cherbehälter der Flüssig-Gas-Trenneinheit über­ läuft, wenn das in dem Wasserspeicherbehälter der Flüssig-Gas-Trenneinheit gespeicherte produzierte Wasser einen vorgegebenen Grenzpegel überschrei­ tet.