DE2639695A1 - Verfahren und vorrichtung zum speisen einer brennstoffzelle mit reaktionsfluid - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum speisen einer brennstoffzelle mit reaktionsfluid

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Description

DIPL. ING. PlETRICH IjEWALTJ · BIHNATTER BTH. 6 · 8000 MÜNCHEN 40
Äff.: 1611
INSTITUT FRANCAIS DU PETROLE RUEIL-MALMAISON/EEANKEEIGH
Verfahren und Vorrichtung zum Speisen einer Brennstoffzelle mit Reaktionsfluid
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speisen einer Brennstoffzelle mit Reaktionsfluid Idzw. einem Reaktionsmittel wie beispielsweise jedoch nicht ausschließlich Wasserstoff (H2); und hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.
Es iBt bekannt, eine Brennstoffzelle zu speisen, indem man wenigstens eines der fluiden Reaktionsmittel, die zum Betrieb der Zellen notwendig sind, längs einer geschlossenen Schleife zirkulieren lässt, in die die Brennstoffzelle eingeschaltet ist. Man führt in diese Schleife zusätzliches frisches Reaktionsfluid ein und zieht gleichzeitig aus der Schleife in konti-
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nuierlicher Weise eine Erektion des aus der Zelle austretenden Fluids als Funktion einer Größe ab, die representativ für die elektrische von dieser gelieferten Energie ist. Man hält so in Höhe der Elektroden im wesentlichen gleichförmige Strömungsbedingungen für das Reaktionsfluid aufrecht, unabhängig von der elektrischen durch die Brennstoffzelle gelieferten Leistung.
Die verwendeten Reaktionsfluide fhalten in mehr oder weniger großen Anteilen sich in den elektrochemischen Reaktionen nicht verbrauchende Produkte, welche in Höhe der Elektroden der Brennstoffzelle sich entwickeln. Diese nicht- reaktiven Produkte, die im folgenden mit dem Ausdruck "Verunreinigungen" bezeichnet werden, sind im allgemeinen fluide Produkte, die sich in unmittelbarer Nähe der Elektroden sammeln und schädlich für eine günstige Arbeitsweise der Zelle sindο Da die Menge an verbrauchten Reaktionsmitteln eine Funktion der elektrischen von der Zelle gelieferten Stromstärke ist, stellt man fest, daß das Anwachsen der Konzentration von Verunreinigungen in der Speiseschleife proportional der elektrischen durch die Zelle gelieferten Energie ist.
Um diese Erhöhung des Verunreinigungsgrades indem in der Speiseschleife zirkulierenden Fluid zu verhindern, stellt man den Momentanwert der aus der Speiseschleife abgezogenen Fluidmenge als Funktion der von der Zelle gelieferten elektrischen Leistung ein. Man muß dann noch den Durchsatz des in die Speiseschleife eingeführten frischen Fluids erhöhen.
Dies führt dazu, daß in der Speiseschleife ein in etwa konstanter Verunreinigungegrad aufrecht erhalten wird, der wenig
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von der elektrischen von der Zelle gelieferten Energie abhängt.
Bekannte Torrichtungen verwenden Organe, die so ausgebildet sind, daß sie mit Präzision den augenblicklichen Durchsatz an Reaktionsfluid regeln, der in die Speiseschleife eingeführt bzw. aus dieser abgeführt wird. Diese Organe sind relativ kompliziert aufgebaut und erfordern Wartung, was für den Benutzer eine Belastung darstellt. Darüber hinaus wird die Menge an frischem Fluid, das in die Speiseschleife eingeführt werden muß, noch als zu groß bezogen auf den Verbrauch an Reaktionsfluid in der Brennstoffzelle geschätzt, insbesondere, wenn diese eine geringe elektrische Leistung liefert.
Erfindungsgemäß soll nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speisen einer Brennstoffzelle mit Reaktionsfluid vorgeschlagen werden, wobei die oben aufgezeigten Nachteile wenn nicht völlig eliminiert, so doch stark vermindert werden.
Das Verfahren zum Speisen einer Brennstoffzelle mit einem Reaktionsfluid besteht darin, dieses Reaktionsfluid entsprechend einer geschlossenen Schleife in Zirkulation zu versetzen, in die man die Brennstoffzelle einschaltet, frisches Fluid bei konstantem Druck einzuführen und Fluid bei konstantem Durchsatz während zeitlicher Perioden abzuziehen, die als Funktion einer Größe festgelegt sind, welche repräsentativ für die Arbeitsweise der Zelle sind«,
Durch das Verfahren nach der Erfindung wird es möglich, in der Speisesehleige der Brennstoffzelle einen sehr geringen Verunreinigungsgrad aufrecht zu erhalten. Darüber hinaus
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sind die abgezogenen Fluidmengen sehr geringf was zu einem minimalen Verbrauch frischen Fluides führt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens verwendet nur einfache robuste Organe, die wenig Wartung erfordern.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
Figur 1 schematisch einen Kreis zum Speisen einer Brennstoffzelle mit Reaktionsmittel zeigt;
Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Steuereinrichtung für einen Schieber, der das Abziehen einer Fraktion des im Speisekreis enthaltenen Fluids regelt} Figur 3 erläutert die Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform;
und die Figuren 4 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten der Torrichtung nach der Erfindung.
Die Erfindung wird erläutert anhand der Speisung einer Brennstoffzelle mit einem gasförmigen Reaktionsfluid beispielsweise Wasserstoff (Hg), wie schematisch mit dem Bezugszeichen 1 angedeuted. Die elektrische von der Zelle erzeugte Energie wird an einen Terbraucherkreis 2 gegeben, der mit den Klemmen der Brennstoffzelle 1 über elektrische leitungen 3 und 4 verbunden ist.
Die Speisevorrichtung umfasst eine Leitung 5 für die Zirkulation von Wasserstoff in geschlossener Schleife. Die Zirkulation des Wasserstoffs (Hurch Pfeile angedeuted) erfolgt mittels einer Pumpe 6. Der Wasserstoff dringt in die Zelle 1 über die Eintrittsöffnung 7 ein; das nichtverbrauchte Fluid
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wird aus der Zelle 1 über die Austrittsöffnung 8 abgezogen»
Zusätzlicher Wasserstoff wird in den Speisekreis über eine Einführungsleitung 9 eingeführt, die mit der Rezirkulationsleitung 5 in Verbindung steht.
Der Druck P im Innern der Leitung 5 wird im wesentlichen konstant und gleich einem vorbestimmten Wert gehalten. Man erreicht dies, indem man einen Druckregler ansich bekannter Art verwendet, der hier somit nicht genauer beschrieben zu werden braucht. Nach der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist dieser Druckregler - achematisch bei 10 dargestellt in Reihe zur Leitung 9 derart geschaltet, daß der Druck des über die Leitung 9 eingeführten Wasserstoffs gleich dem Druck P ist, den man in der Leitung 5 zu erhalten wünscht. In diesem EaIl kann der Druckregler 10 vom Typ Druckminderventil sein, d.ho er kann den Druck des Wasserstoffs hinter dem Regler, in Strömungsrichtung des Wasserstoffs,in der Leitung 9 gesehen ,einstellen.
Eine Fraktion des in der Leitung 5 zirkulierenden Fluids wird über eine Auslassleitung 11 abgezogen, welche ein schematish bei 12 angedeutetes Stellorgan umfasst, um den Durchsatz an Fluid, welches über die Leitung 11 abgezogen werden kann, auf einem konstanten und vorbestimmten Wert zu halten. Die Fluidströmung in der Leitung 11 wird durch ein intermittierendes Unterbrecherorgan 13» beispielsweise einen Schieber mit zwei Stellungen gesteuert, von denen die erste das Strömen des Fluids in der Leitung 11 erlaubt, die zweite diese Strömung unterbricht.
Der Schieber 13 wird durch ein Steuerorgan H betätigt» welches mit einem Mess- oder Detektororgan 15 verbunden ist, das in der Lage ist, ein Signal zu liefern, welches repräsentativ
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für eine für den Betrieb der Zelle signifikative Größe ist.
Das Steuerorgan 14 "betätigt den Schieber 13 und öffnet "bzw. schliesst ihn als Funktion des vom Detektor 15 gelieferten Signals.
Nach der bevorzugten in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform liefert der Detektor 15 ein Signal, welches repräsentativ für die Stromstärke I ist, die von der Brennstoffzelle geliefert wird; das Steuerorgan ist so ausgebildet, daß es den Schieber in die erste Stellung (Öffnungsstellung) während eines Zeitintervalls t stellt und dann in die zweite Stellung (Schließstellung) während eines Zeitintervalls t~ stellt, wobei t und t~ derart gewählt sind, daß ihre Summe T = t + tf gleich einem konstanten vom Verbraucher gewählten Wert ist, wie weiter unten angegeben wird; das Verhältnis t / tf wird im wesentlichen proportional zur mittleren Stromstärke des elektrischen Stroms I, der von der Brennstoffzelle währenddes Zeitintervalls t + tf = I geliefert wird, wobei diese mittlere Stromstärke durch den Quotienten q/I definiert ist, wobei q die von der Zelle während des Zeitintervalls t +
t^ gelieferte Stromleistung bedeutet.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden gegeben:
Es sei angenommen, daß im betrachteten Anfangsaugenblick t. der Schieber 13 geschlossen ist. Die Brennstoffzelle 1 ist mit einem Verbraucherkreis 2 verbunden und liefert einen elektrischen Strom I mit einer Spannung X. Die Menge an in der Brennstoffzelle 1 zur Erzeugung des elektrischen Stroms I verbrauchten Wasserstoffs sei mit q^ bezeichnet.
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Der Druck P aes Fluids in der Leitung 5 wird konstant gehalten, der Durchsatz qo des frischen in die Schleife eingeführten Fluids ergibt sich zu:
wobei c die Konzentration an Verunreinigungen im in die
Speiseschleife eingeführten frischen Fluid ist. Da die
Brennstoffzelle nur Wasserstoff verbraucht erhöht sich die
mittlere Konzentration an Verunreinigungen in dem in der
Leitung 5 zirkulierenden Fluid sich linear als Funktion der
Zeit und proportional zu dem von der Zelle gelieferten elektrischen Strom.
Gleichzeitig liefert der Detektor 15 an das Steuerorgan 14 ein Signal, welches repräsentativ für die Stärke des von der Zelle 1 gelieferten elektrischen Stromes I ist.
Das Steuerorgan 14 liefert ein Steuersignal, um den Schieber 13 in seine Offenstellung im Augenblick t2 zu stellen, sodaß tp — t.j = t~ isto
Somit wird eine Fraktion des in der Leitung 5 zirkulierenden Fluids über die Leitung 11 bei konstantem Durchsatz q abge-
zogen. Da das frische Fluid bei konstantem Druck in die Leitung 5 eingeführt wird, stellt sich der Eintrittsdurchsatz qe selbsttätig ein und es ergibt sich
*e = I8 + *1
dem
Im (Augenblick t~ = t^+!D = t-+tf + tgcfiliesst das Steuerorgan 14 den Schieber wieder und der oben beschriebene Zyklus beginnt von Heuern.
Man stellt dann fest, daß die mittlere Verunreinigungskonzen-
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tration c in der Leitung 5 einen im wesentlichen konstanten Wert unabhängig von der von der Zelle gelieferten Stromstärke I hat ο
Figur 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Steuerorgans 14» welches zur Betätigung des Organs 13 - in diesem Fall ein Magnetventil - als !Funktion der Stromstärke I ausgelegt ist, die von der Brennstoffzelle 1 an den Verbraucherkreis 2 geliefert wird.
Der verwendete Detektor 15 ist als Präzisionswiderstand bekannten Werts, der in Reihe in den elektrischen Kreis der Brennstoffzelle 1 gelegt ist.
Die elektrische Spannung u an den Klemmen des Widerstandes 15 ist proportional zum Strom I. Diese Spannung wird an einem ersten Eingang eines Verstärker- Komparators 16 gelegt, der die Steuereinrichtungen H bildet. Letztere umfassen auch einen Generator 17, der eine Sägezahnspannung ν mit einer maximalen Amplitude Ym und einer Periode T = t + t~ liefert.
ο ι
Die vom Generator 17 erzeugte Spannung ν wird an einen zweiten Eingang des Terstärker-Komparators 16 gegeben, der ein Steuersignal für das Magnetventil 13 erarbeitet, wie unten mit Bezug auf Figur 3 angegebene
{Figur 3 ist die vom Generator 17 gelieferte Spannung ν in durchgezogenen Linien dargestellt. Das vom Detektor 15 kommende Signal ist gestrichelt dargestellt j aus Darstellungsgründen wurde angenommen, daß die Amplitude U dieses Signals konstant und kleiner als 7m ist, d.h., daß der Wert des von der Brennstoffzelle gelieferten Stroms konstant ist.
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Im Normalbetrieb ist, wenn die Differenz u - ν positiv ist, das Magnetventil offen. Wenn die Differenz u - ν Full ist (d.h. im Augenblick t..) liefert der Verstärker-Komparator ein Steuersignal, welches das Magnetventil 13 schliesst und es bis zum Augenblick (t^ + tf) geschlossen hält, in welchem der Verstärker-Komparator 16 ein zweites Steuersignal liefert, welches das Magnetventil von Heuern in seine Öffnungsstellung bringt.
Aus Eigur 3 erkennt man leicht, daß:
1.) wenn die Amplitude U des Signals u variiert (d.h., wenn die von der Zelle gelieferte Stromstärke I modifiziert wird), variiert das Zeitintervall t in der gleichen Richtung wie der Wert der Stromstärke I,
2.) die Summe t + tf = 1 konstant ist und
3.) das Verhältnis t /tf proportional zur Stärke des elektrischen von der Zelle 1 gelieferten Stroms ist.
In der Praxis wählt der Techniker das Verhältnis der Menge an aus der Schleife abgezogenen Fluid zujdem in die Speiseschleife eingeführten J1IuId0 Da man den elektrischen Strom, den die Zelle liefern soll, kennt, kann man die in die Leitung 5 eingeführte 3?luidmenge bestimmen. Dann wählt man aufgrund des Verunreinigungsgrades des in die Leitung eingeführten Fluids ein Zeitintervall ΐ = t + t-, was um so kürzer ist, je höher die Geschwindigkeit der Änderung der von der Brennstoffzelle gelieferten Stromstärke ist und eine-Leckmenge, die um so größer ist, je größer das Volumen des Speisekreises, einschließlich des Zwischenelektrodenraums der vom Kreis gespeisten Brennstoffzelle ist.
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Die Werte der verschiedenen Faktoren können beispielsweise durch einen Betriebsversuch der Brennstoffzelle unter den gewünschten Bedingungen optimiert werden.
Beispielsweise stellt man für eine mit Wasserstoff "betriebene Brennstoffzelle von einer KOminalleistung von 1KW, die einen elektrischen Strom von einer Stromstärke zwischen 0 und 150 Amperes liefern soll, den Wasserstoffspeisekreis derart her, daß der Leckdurchsatz etwa gleich 2 $> des frischen Fluiddurchsatzes ist und die Zeit T gleich etwa 10 Sekunden wird.
In Praxis wird es möglich, diese in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform zu modifizieren. Beispielsweise kann der Druckregler 10 in Reihe mit der Leitung 11 gelegt sein, muß hierbei aber so ausgelegt sein, daß er den Druck hinter dem Regler konstant hält. Er kann auch in Reihe mit der Leitung 5 liegen.
Es ist auch möglich, auf den Druckregler 10 zu verzichten, wenn das in die Leitung 5 eingeführte Fluid von einer Eonstantdruckwelle geliefert wird.
Beim Organ 12 kann es sich um ein festes oder einstellbares Ansatzrohr bzw. eine solche Düse handeln; man kann darauf aber leicht verzichten, wenn man dem Innendurchmesser der Leitung 11 einen Wert derart verleiht, daß dann, wenn der Schieber 13 offen 1st, der Leckfluss konstant wird, anders ausgedrückt, daß die Leitung 11 selbst die Rolle der Düse epielt.
Für den Fall, daß das Organ eine einstellbare Düse oder dergleichen ist, wird es möglich^ ein Steuerelement für
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diese Düse als !Punktion einer gemessenen Größe zu verwenden, wobei diese repräsentativ für die Arbeitsweise
es
der Zelle ist, wobei sich beispielsweise um die Stärke des elektrischen Stromes I, die Klemmenspannung der Brennstoffzelle, die in die Brennstoffzelle eintretende Fluidmenge etc. handelt.
Die Figuren 4 bis 8 zeigen teilweise unterschiedliche Ausführungsvarianten der Erfindung. In diesen Figuren wurden die gleichen Bezugszeichen zum Bezeichnen der gleichen Elemente verwendet.
Nach der Ausführungsform der Figur 4 setzt sich das Detektorelement aus einem Element 15a zusammen, das so ausgebildet ist, daß es ein erstes Signal erzeugt, welches repräsentativ für die in die Brennstoffzelle eintretende Fluidmenge ist und besteht aus einem zweiten Element 15b,
welches so ausgebildet ist, daß es ein "Signal erzeugt, das repräsentativ für die die Brennstoffzelle verlassende Fluidmenge ist. Diese Elemente 15a und 15b sind beispielsweise Mengenmesser ansich bekannter Art.
Die durch die Elemente 15 a und 15b gelieferten Signale werden an den Eingang eines Differentialverstärkers 18 übertragen, der auf seiner Ausgangsklemme ein Signal liefert, welches repräsentativ für die Differenz der an die Eingangsklemmen gelegten Signale ist, d.h. repräsentativ für die in der Zelle 1 verbrauchte Wasserstoffmenge ist.
Das vom Differentialverstärker 18 erzeugte Signal wird an den Eingang des Verstärker-Komparators 16 des Steuerorgans 14 des Magnetventils 13 gegeben.
Nach der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform verwendet man ein einziges Element 15a, um den in die Zelle 1 eintretenden Fluiddurchsatz zu messen. Das von diesem Element
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gelieferte Signal wird direkt an eine Eingangsklemme des Verstärker-Komparators 16 des Steuerorgans 14 des Magnetventils 13 gelegt.
Es ist selbstverständlich möglich, ein Detektorelement von der Art des Elementes 15a- an einem anderen Ort des Speisekreises der Brennstoffzelle, beispielsweise an dem Ausgang der Brennstoffzelle 1 oder an der Leitung 9 zum Einführen von Wasserstoff in die Leitung 5 anzuordnen.
Fach der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ist die gemessene Größe die elektrische Spannung an den Klemmen der Brennstoffzelle. Diese elektrische Spannung wird an die Eingangsklemme eines voreingestellten Steuerverstärkers 19 gelegt, der das Magnetventil 13 in seine Öffnungsstellung bringt, wenn die Spannung an den Klemmen der Brennstoffzelle, in dem sie abnimmt, einen ersten vorbestimmten einstellbaren Wert erreicht und das Magnetventil 13 in seine Schließstellung bringt, wenn die elektrische Spannung an den Klemmen der Brennstoffzelle, in dem sie ansteigt, einen zweiten vorbestimmten einstellbaren Wert erreicht.
Nach der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform wird das an den Eingang des Yerstärker-Komparators 16 übertragene Signal durch einen Korrekturverstärker 20 geliefert. Dieser empfängt an seinen Eingangsklemmen ein Signal, das repräsentativ für die elektrische Spannung an den Klemmen der Brennstoffzelle ist sowie ein Signal, das repräsentativ für den elektrischen von der Zelle abgegebenen Strom ist und liefert ein Signal als Funktion der elektrischen von der Brennstoffzelle 1 gelieferten Leistung.
Weitere Modifikationen im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres mögliche
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So kann "beispielsweise die Leckleitung 11 an die Leitung an einer Stelle zwischen dem Ausgang aus der Brennstoffzelle und dem Ort angeschlossen werden, wo frischer Wasserstoff zugeführt wird oder auch zwischen dem Eintritt in die Brennstoffzelle und dem Ort, wo frischer Wasserstoff zugeführt wird.. Es wird auch möglich, eine Leitung 11 zu verwenden, die gleicheeitig mit der Leitung 5 an zwei oder mehreren Stellen in Verbindung steht, wobei eine dieser Stellen nahe dem Eintritt in die Brennstoffzelle, die andere nahe dem Austritt, wie Figur 8 zeigt, vorgesehen ist.
Das Steuerorgan 14 kann als Punktion von ein oder mehreren gemessenen Größen wirken, die repräsentativ für die elektrische von der Zelle 1 gelieferte Leistung sind.
Nach der vorstehenden Beschreibung ist die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung anhand der Speisung einer Brennstoffzelle mit gasförmigem Reaktionsfluid (Wasserstoff) beschrieben worden. Selbstverständlich kann eine gleiche Vorrichtung für jedes der die Brennstoffzelle speisenden Reaktionsfluide verwendet werden. Darüber hinaus ist die Vorrichtung nach der Erfindung mit sämtlichen Reaktionsfluiden verwendbar, bestehen sie nun aus Flüssigkeiten, G-asen, in einer Flüssigkeit gelösten Gasen oder Gasen in Emulsion mit einer Flüssigkeit.
Die vorstehende Beschreibung gilt für den Fall, daß der elektrische von der Brennstoffzelle gelieferte Strom im wesentlichen konstant ist und langsam in der zeitlichen Periode T variiert.
Wenn die Schwankungen des elektrischen Stroms sehr schnell erfolgen und die Amplitude beachtlich ist, wird es möglich, die Vorrichtung anzupassen, indem man zwischen dem oder den Detektoren und dem Steuerelement für den Schieber 13
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einen Eompensatorkreis zwischen schaltet, der die von dem oder den Detektoren gelieferten Signale empfängt und an seinem Ausgang ein Signal oder Signale liefert, welche repräsentativ für den integralen Wert oder den mittleren Wert dessau oder der empfangenen Signale sind, wobei das oder diese Ausgangssignale an das Steuerelement des Schiebers 13 übertragen werden.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    (1. Verfahren zum Speisen einer Brennstoffzelle mit wenig-' stens einem Reaktionsfluid, wobei dieses Fluid längs einer geschlossenen Schleife, in die die Brennstoffzelle eingeschaltet ist, in Zirkulation versetzt wird, zusätzliches frisches Fluid in diese geschlossene Schleife eingeführt wird und der Druck des Fluids im Innern der geschlossenen Schleife während der gesamten Dauer des Brennstoffzellen-Betriebs auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird und selbsttätig eine Fraktion des in der Schleife zirkulierenden Fluids während eines ersten Zeitintervalls abgezogen wird, das Abziehen des Fluids während eines zweiten Zeitintervalls unterbrochen wird und die ersten und zweiten Zeitintervalle sich wiederholend aufeinander folgen, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten Zeitintervalls der Durchsatz der Fraktion des abgezogenen Fluids auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird0
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den ersten und zweiten Zeitintervallen Werte daart verliehen werden, daß ihre Summe gleich einem vorbestimmten Wert wird.
    3ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert wenigstens einer für die Stärke des von der Brennstoffzelle gelieferten elektrischen Stroms repräsentativen Größe gemessen wird und daß den Zeitintervallen Zeitdauern verliehen werden, derart, daß der Quotient der Dauer des ersten Zeitintervalls durch die Zeitdauer des zweiten Zeitintervalls proportional zum gemessenen Wert dieser Größe wird.
    4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Größe die Stärke des von der Brennstoffzelle gemessenen
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    elektrischen Stroms gewählt wird.
    5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese gemessene Größe gleich dem Durchsatz des frischen in die geschlossene Schleife eingeführten Fluids ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 3f dadurch gekennzeichnet, daß diese gemessene Größe der Durchsatz des in die Brennstoff» zelle eintretenden Fluids ist.
    7. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß diese gemessene Größe der Durchsatz des aus der Zelle austretenden Fluids ist.
    8. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß diese gemessene Größe die Differenz in die Brennstoffzelle eintretender und aus dieser austretender Fluiddurchsätze ist·
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert wenigstens einer Größe, die repräsentativ für den Betrieh der Brennstoffzelle ist gemessen wird und daß das Abziehen der Fraktion des in der Schleife zirkulierenden Fluids gesteuert wird und dieses Aisziehen unterbrochen wird, wenn diese Größe nacheinander zwei vorbestimmte Grenzwerte erreicht.
    10. Vorrichtung zum Speisen einer Brennstoffzelle mit einem Eeaktionsfluid, daß von einer dieses Fluid erzeugenden Quelle geliefert wird, mit einer Eezirkulationsleitung, von der ein Ende mit einer Fluideinlaßöffnung in die Zelle verbunden ist, wobei das andere Ende mit einer Zellenabführungsöffnung verbunden ist, wobei die Eezirkulationsleitung mit Einrichtungen versehen ist, um dieses Fluid in Zirkulation zu versetzen, mit einer leitung zum Einführen des Fluids, von der ein Ende mit der fiezirkulationsleitung in Verbindung
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    steht, wobei das andere Ende mit der Fluidquelle verbunden ist, mit einer Auslaßleitung, die mit einem ihrer Enden mit der Rezirkulationsleitung verbunden ist, um das Abziehen einer Fraktion des in der Rezirkulationsleitung enthaltenen Fluids zu ermöglichen, mit einem Druckeinstellorgan derartiger Auslegung, daß der Fluiddruck im Innern der Rezirkulationsleitung auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, wobei ein Organ zur intermittierenden Unterbrechung der Fluidströmung in der Abzugsleitung vorgesehen ist und dieses Unterbrecherorgan eine erste Stellung aufweist, in der die Fluidströmung in der Auslaßleitung zugelassen wird und eine zweite Stellung besitzt, welche jegliche Strömung des Fluids in dieser Auslaßleitung unterbindet, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan derartiger Auslegung, daß es sequentiell dieses Unterbrecherorgans, mit dem es verbunden ist, betätigt.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Durchsatzstellorgan, daß in Reihe mit der Auslaßleitung angeordnet und so ausgelegt ist, daß es die Fluidmenge in der Auslaßleitung im wesentlichen konstant hält, wenn das Unterbrecherorgan in seiner ersten Stellung sich befindet,
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Messorgan, das ein MeSsignal als Funktion des Wertes einer Größe liefert, die repräsentativ für den elektrischen von der Brennstoffzelle erzeugten Strom ist, wobei dieses Organ mit dem Steuerorgan verbunden istj und daß dieses Steuerorgan so ausgelegt ist, daß es das Unterbrecherorgan als Funktion des Wertes dieses Meßsignals betätigt.
    13o Vorrichtung nach Anspruch 129 dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan einen Generator umfasst, der ein Bezugs-
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    signal bestimmter Periode liefert; und daß ein Komparatorkreis vorgesehen ist, dessen eine Eingangsklemme mit dem Generator und dessen andere Eingangsklemme mit dem Messorgan verbunden ist, wobei der Komparatorkreis ein erstes Steuersignal als Funktion der an seine Eingangsklemmen gelegten Signale liefert, um das ühterbrecherorgan in die zweite Stellung zu bringen und ein zweites Steuersignal am Ende jeder Periode dieses Bezugssignals liefert, um das Ühterbrecherorgan in die zweite Stellung zu bringen.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator ein Sägezahnsignal erzeugt und daß der Koparatorkreis dieses erste Steuersignal erzeugt, wenn das Bezugssignal und das Meßsignal gleich sind.
    15. Torrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß dieses Meßorgan aus einem Widerstand genau bekannten ¥ertes besteht, daß in Reihe mit dem elektrischen Kreis der Brennstoffzelle gelegt ist, wobei das Meßsignal die elektrische Spannung an den Klemmen dieses Widerstandes ist.
    16. Torrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan ein mit der Rezirkulationsleitung in Reihe geschalteter Mengenmesser ist.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser unmittelbar vor der Einlassöffnung der Brennstoffzelle, in Strömungsrichtung des Fluids in der Rezirkulationsleitung gesehen, angeordnet ist.
    18. Torrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser unmittelbar hinter der Abzugsöffnung
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    der Brennstoffzelle in Strömungsrichtung des Fluids in der Rezirkulationsleitung gesehen, angeordnet ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan zwei in Reihe mit der Rezirkulationsleitung angeordnete Mengenmesser umfasst, von denen der erste unmittelbar vor der Einlassöffnung in die Brennstoffzelle, der zweite unmittelbar hinter der Auslassöffnung aus der Zelle in Strömungsrichtung des Fluids ,in der Rezirkulationsleitung gesehen, angeordnet ist; und daß ein Differentialkreis mit zwei Eingangsklemmen je an einen der Mengenmesser angeschlossen ist, wobei der Differentialkreis dieses Meßsignal liefert, dessen Wert gleich der Differenz der Fluiddurchsätze ist, welche in die Brennstoff zellejeintreten und aus dieser austreten und wobei die Verbindung zum Komparatorkreis des Steuerorgans hergestellt ist.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan ein in Reihe mit der Einführungsleitung angeordneter Mengenmesser ist.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan aus einem Eichkreis besteht, dessen Eingangsanschlüsse mit den Anschlüssen der Brennstoffzelle verbunden sind, wobei der geeichte Kreis das Unterbrecherorgan in seine erste Stellung bringt, sobald die elektrische Spannung an den Anschlüssen der Brennstoffzelle unter Abnehmen einen ersten bestimmten Grenzwert erreicht und das Unterbrecherorgan in seine zweite Stellung stellt, wenn die elektrische Spannung an den Anschlüssen der Brennstoffzelle beim Zunehmen einen zweiten bestimmten Grenzwert erreichte
    22. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ä.aßi
    Durchsatzstellorgan eine Düse oder ein Ansatzrohr ist.
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    - 20 -
    23. Verrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse durch die Auslaßleitung selbst gebildet wird.
    24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Düse oder Ansatzrohr verstellbar ausgebildet sind.
    25. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstellorgan in Reihe mit der Einführungsleitung angeordnet und so ausgebildet ist, daß der Druck des Fluids hinter seiner Austrittsöffnung in Strömungsrichtung des fluids im Druckstellorgan gesehen konstant gehalten wird.
    26. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstellorgan in Reihe mit der Auslaßleitung angeordnet und so ausgelegt ist, daß der Druck des Fluids vor seiner Eintrittsöffnung - in Strömungsrichtung des Fluids im Druckstellorgan gesehen - konstant gehalten wird.
    27. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Druckstelleinrichtung in Reihe mit der Rezirkulationsleitung angeordnet und so ausgelegt ist, daß der Druck in der gesamten Rezirkulationsleitung im wesentlichen konstant gehalten wird.
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