DK2150999T3 - Brændselscellesystemer med vedligeholdelseshydrering ved flytning af primæreffekt - Google Patents

Brændselscellesystemer med vedligeholdelseshydrering ved flytning af primæreffekt Download PDF

Info

Publication number
DK2150999T3
DK2150999T3 DK07795723.1T DK07795723T DK2150999T3 DK 2150999 T3 DK2150999 T3 DK 2150999T3 DK 07795723 T DK07795723 T DK 07795723T DK 2150999 T3 DK2150999 T3 DK 2150999T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fuel cell
energy
cell system
output voltage
fuel
Prior art date
Application number
DK07795723.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Tod L Snider
Mason P Kelley
Arne Laven
Original Assignee
Idatech Llc
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 Idatech Llc filed Critical Idatech Llc
Application granted granted Critical
Publication of DK2150999T3 publication Critical patent/DK2150999T3/da

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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04828—Humidity; Water content
    • H01M8/0485—Humidity; Water content of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04126—Humidifying
    • 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
    • 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
    • H01M8/04225—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 during start-up
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04492—Humidity; Ambient humidity; Water content
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/04619—Power, energy, capacity or load 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04955—Shut-off or shut-down of fuel cells
    • 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
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • 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
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/40—Fuel cell technologies in production processes

Landscapes

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

Claims (22)

1. Fremgangsmåde til foretagelse af vedligeholdelseshydrering af et brændselscellesystem (22), der fungerer som en hjælpeenergikilde for en energiforbrugende enhed (28), der er anbragt i elektrisk forbindelse med en primær energikilde (24), og som indbefatter en brændselscellestak (42), et tilførselssystem til en reaktionsdeltager til tilførsel af mindst et brændstof til brændselscellestakken for generering af en elektrisk effekt, og en udgangskreds til ledning af den elektriske effekt til den energiforbrugende enhed (28), hvilken fremgangsmåde omfatter: bestemmelse, i en periode med inaktivitet for brændselscellesystemet (22) og en periode hvor den primære energikilde (24) tilfører strøm med en spænding til den energiforbrugende enhed (28), af et starttidspunkt for vedligeholdelseshydrering af brændselscellesystemet (22); aktivering af brændselscellesystemet (22) fra en inaktiv tilstand i henhold til starttidspunktet ved at initiere tilførsel ved hjælp af systemet til tilførsel af en reaktionsdeltager af mindst brændstoffet til brændselscellestakken (42) i brændselscellesystemet (22) for at generere energi med det aktiverede brændselscellesystem (22); tilførsel af energi, via udgangskredsløbet, fra det aktiverede brændselscellesystem (22) for mindst at opfylde en del af en tilført belastning fra den energiforbrugende enhed (28), hvor energien fra brændselscellesystemet (22) styres til at blive tilført ved en udgangsspænding, der er højere end den spænding, hvorved energi fra den primære energikilde (24) tilføres den energiforbrugende enhed (28), således at den energiforbrugende enhed (28) bruger, mindst delvis, energien fra brændselscellesystemet (22) i stedet for energien fra den primære energikilde (24), hvorved brændselscellesystemet (22) fungerer til strømgenerering og tilhørende hydrering, mens den primære energikilde (24) er tilgængelig; fortsættelse af trinnet med tilførsel af energi for et hydreringsinterval; og standsning af trinnet med tilførsel af energi efter fuldendelse af en forhåndsbestemt behandling med vedligeholdelseshydrering af brændselscellesystemet (22).
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor hydreringsintervallet svarer til et forhåndsbestemt tidsinterval, og hvor trinnet med tilførsel af energi standses, efter at energien fra brændselscellesystemet (22) er tilført den energiforbrugende enhed (28) i det forhåndsbestemte tidsinterval; og/eller hvor den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering svarer til en forhåndsbestemt energimængde, der er tilført fra brændselscellesystemet (22), og hvor trinnet med tilførsel af energi standses, efter at den forhåndsbestemte energimængde er tilført den energiforbrugende enhed (28) fra brændselscellesystemet (22) ved hjælp af trinnet med tilførsel af energi; og/eller hvor trinnet med tilførsel af energi standses, efter at en forhåndsbestemt hydreringsmængde er blevet tilført brændselscellestakken (42) ved hjælp af trinnet med tilførsel af energi, og/eller hvor trinnet med tilførsel af energi standses, efter at en forhåndsbestemt vandmængde er blevet genereret i brændselscellestakken (42) ved hjælp af trinnet med tilførsel af energi.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller krav 2, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter et trin med monitorering af en egenskab ved energien, der er tilført fra brændselscellesystemet (22) under trinnet med tilførsel af energi, hvor trinnet med tilførsel af energi standses, inden den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering er fuldendt, hvis trinnet med monitorering indikerer, at energien, der er tilført fra brændselscellesystemet (22), ikke opfylder ét eller flere forhåndsfastsatte kriterier, hvilken fremgangsmåde eventuelt endvidere omfatter et trin med gentagelse af trinnene med bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og tilførsel af energi, hvis trinnet med tilførsel af energi standses, inden den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering er fuldendt.
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor trinnet med bestemmelse af et starttidspunkt indbefatter et trin med bestemmelse af et starttidspunkt svarende til en forhåndsbestemt inaktivitetsperiode for brændselscellesystemet (22); og/eller hvor trinnet med bestemmelse af et starttidspunkt indbefatter et trin med bestemmelse af et starttidspunkt mindst delvis i henhold til en målt parameter for brændselscellesystemet (22), en målt parameter uden for brændselscellesystemet (22), eller begge, og hvilken fremgangsmåde eventuelt endvidere omfatter et trin med måling af mindst én parameter udvalgt fra gruppen bestående af temperatur, fugt, og hydrering, hvor trinnet med måling af mindst én parameter tilvejebringer den målte parameter, i henhold til hvilken starttidspunktet mindst delvis bestemmes.
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor trinnene med bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og tilførsel af energi gentages ved regelmæssige tidsintervaller; og/eller hvor trinnene med bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og tilførsel af energi udføres automatisk.
6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor trinnet med aktivering af brændselscellesystemet (22) indbefatter et trin med tilførsel af hydrogengas (114) til en brændselscellestak (42), der indbefatter en protonbyttermembran (180).
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter et trin med justering af udgangsspændingen for brændselscellesystemet (22); hvor trinnet med justering af udgangsspændingen indbefatter et trin med forøgelse af udgangsspændingen, hvis det er nødvendigt, for at tilføre strøm fra brændselscellesystemet (22) ved en udgangsspænding, der er højere end energiens spænding fra den primære energikilde (24).
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, hvor trinnet med forøgelse af udgangsspændingen indbefatter et trin med forøgelse af udgangsspændingen gradvist; og/eller hvor trinnet med forøgelse af udgangsspændingen indbefatter et trin med forøgelse af udgangsspændingen (a), indtil brændselscellesystemet (22) genererer energi over en tærskelværdi, eller (b) indtil udgangsspændingen når op på og/eller overskrider en tærskelværdi, alt efter hvad der sker først, og hvor, hvis udgangsspændingen når op på og/eller overskrider tærskelværdien første, trinnene med aktivering af brændselscellesystemet (22) og forøgelse af udgangsspændingen gentages én eller flere gange, indtil brændselscellesystemet (22) genererer energi over tærskelniveauet, således at trinnet med tilførsel af energi kan udføres; eventuelt hvor, hvis udgangsspændingen når op på og/eller overskrider tærskelværdien, trinnene med aktivering af brændselscellesystemet (22) og forøgelse af udgangsspændingen gentages efter afventning af et forhåndsbestemt tidsinterval.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 7, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter et trin med måling af en elektrisk egenskab ved energien fra den primære energikilde (24), hvor trinnet med justering af spændingen mindst delvis er baseret på trinnet med måling af en elektrisk egenskab ved energien fra den primære energikilde (24).
10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken fremgangsmåde endvidere omfatter et trin med måling af den tilførte belastning fra den energiforbrugende enhed, (28) før trinnet med aktivering af brændselscellesystemet (22), hvor trinnet med aktivering af brændselscellesystemet (22) udsættes, hvis den tilførte belastning ikke opfylder ét eller flere forhåndsfastsatte kriterier.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor den primære energikilde (24) og brændselscellesystemet (22) er i elektrisk forbindelse med ét eller flere batterier, og hvor trinnet med tilførsel af energi indbefatter et trin med opladning af det ene eller flere batterier; eventuelt hvor det ene eller flere batterier indbefatter en flerhed af parallelt forbundne batterier, og hvor trinnet med tilførsel af energi indbefatter et trin med ladningsudligning blandt batterierne.
12. Brændselscellesystem (22) med vedligeholdelseshydrering, mens det fungerer som en hjælpeenergikilde for en energiforbrugende enhed (28), og som er anbragt i elektrisk forbindelse med en primær energikilde (24), hvilket brændselscellesystem (22) omfatter: en brændselscellestak (42); et tilførselssystem til en reaktionsdeltager til tilførsel af mindst et brændstof til brændselscellestakken (42) for generering af elektrisk effekt; og en udgangskreds (76) til ledning af den elektriske effekt til den energiforbrugende enhed (28); kendetegnet ved, at brændselscellesystemet (22) endvidere omfatter en styreenhed, der er operativt forbundet med mindst systemet til tilførsel af en reaktionsdeltager og udgangskredsløbet og konfigureret til at (1) bestemme et starttidspunkt for vedligeholdelseshydrering af brændselscellesystemet (22) efter en periode med inaktivitet, (2) aktivere brændselscellesystemet (22) fra en inaktiv tilstand i henhold til starttidspunktet ved at initiere tilførsel af mindst brændstof til brændselscellestakken (42) fra systemet til tilførsel af en reaktionsdeltager, (3) regulere ved en udgangsspænding, hvor den elektriske effekt ledes til den energiforbrugende enhed (28) fra den aktiverede brændselscellestak (42), således at energi tilføres fra det aktiverede brændselscellesystem (22) for at opfylde mindst en del af en tilført belastning fra den energiforbrugende enhed (28), (4) muliggøre tilførsel af energien fra brændselscellesystemet (22) til den energiforbrugende enhed (28) for et hydreringsinterval, og (5) standse tilførslen af energien efter fuldendelse af en forhåndsbestemt vedligeholdelseshydreringsbehandling; hvor energien fra brændselscellesystemet tilføres ved en udgangsspænding, der er højere end en spænding, hvorved energi fra den primære energikilde (24) tilføres den energiforbrugende enhed (28), således at den energiforbrugende enhed (28) bruger, mindst delvis, energien fra brændselscellesystemet (22) i stedet for energien fra den primære energikilde (24), hvorved brændselscellesystemet (22) fungerer til strømgenerering og tilhørende hydrering, mens den primære energikilde (24) er tilgængelig.
13. Brændselscellesystem ifølge krav 12, hvor hydreringsintervallet svarer til et forhåndsbestemt tidsinterval, og hvor styreenheden er konfigureret til at standse tilførslen af energi, efter energien fra brændselscellesystemet (22) er tilført den energiforbrugende enhed (28) i det forhåndsbestemte tidsinterval; og/eller hvor den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering svarer til en forhåndsbestemt energimængde, der er tilført fra brændselscellesystemet (22), og hvor styreenheden er konfigureret til at standse tilførslen af energien, efter at den forhåndsbestemte energimængde er tilført den energiforbrugende enhed (28) fra brændselscellesystemet (22); og/eller hvor styreenheden er konfigureret til at standse tilførslen af energien fra brændselscellesystemet (22), efter at en forhåndsbestemt hydreringsmængde er blevet tilført brændselscellestakken (42); og/eller hvor styreenheden er konfigureret til at standse tilførslen af energien fra brændselscellesystemet (22), efter at en forhåndsbestemt vandmængde er blevet genereret i brændselscellestakken (42).
14. Brændselscellesystem ifølge krav 12 eller krav 13, hvor udgangskredsløbet indbefatter en sensor for monitorering af en egenskab ved den energi, der tilføres den energiforbrugende enhed (28) fra brændselscellesystemet (22), og hvor styreenheden er konfigureret til at standse tilførslen af energien fra brændselscellesystemet (22) til den energiforbrugende enhed (28), før den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering er fuldendt, hvis ét eller flere signaler fra sensoren indikerer, at energien, der er tilført fra brændselscellesystemet (22), ikke opfylder ét eller flere forhåndsfastsatte kriterier; eventuelt hvor styreenheden er konfigureret til at gentage bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og regulering af en udgangsspænding, hvis styreenheden stopper tilførslen af energien, før den forhåndsbestemte behandling til vedligeholdelseshydrering er fuldendt.
15. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-14, hvor brændselscellestakken (42) indbefatter mindst én protonbyttermembran-brændselscelle (180), og hvor systemet til tilførsel af en reaktionsdeltager tilfører hydrogengas (114) og oxygengas (118) til brændselscellestakken (42).
16. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-15, hvor udgangskredsløbet indbefatter en sensor til måling af en egenskab ved den elektriske effekt, og hvor styreenheden er operativt forbundet med sensoren og konfigureret til at regulere udgangsspændingen i henhold til ét eller flere signaler modtaget fra sensoren.
17. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-16, hvor styreenheden er konfigureret til at bestemme et starttidspunkt i henhold til en forhåndsbestemt inaktivitetsperiode for brændselscellesystemet (22); og/eller hvor styreenheden er konfigureret til at bestemme et starttidspunkt mindst delvis i henhold til en målt parameter for brændselscellesystemet (22), en målt parameter uden for brændselscellesystemet (22), eller begge; og hvilket brændselscellesystem eventuelt endvidere omfatter en sensor, der er operativt forbundet med styreenheden og konfigureret til at måle mindst én parameter, der er udvalgt fra gruppen bestående af temperatur, fugt, og hydrering, hvor styreenheden er konfigureret til at bestemme starttidspunktet mindst delvis baseret på ét eller flere signaler modtaget fra sensoren.
18. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-17, hvor styreenheden er konfigureret til at gentage bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og regulering af en udgangsspænding ved regelmæssige tidsintervaller.
19. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-18, hvor udgangskredsløbet (76) indbefatter et energistyringsmodul (74) til justering af udgangsspændingen, og hvor styreenheden operativt er forbundet med energistyringsmodulet for styring af udgangsspændingens justering.
20. Brændselscellesystem ifølge krav 19, hvor styreenheden er konfigureret til at få energistyringsmodulet (74) til at fungere, således at udgangsspændingen øges.
21. Brændselscellesystem ifølge krav 20, hvor styreenheden er konfigureret til at få energistyringsmodulet til at fungere, således at udgangsspændingen øges gradvist; og/eller hvor styreenheden er konfigureret til at få energistyringsmodulet til at fungere, således at udgangsspændingen øges (a), indtil brændselscellesystemet (22) genererer energi over en tærskelværdi, eller (b) indtil udgangsspændingen når op på og/eller overskrider en tærskelværdi, alt efter hvad der sker først, og hvor, hvis udgangsspændingen når op på og/eller overskrider tærskelværdien først, styreenheden er konfigureret til at gentage bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22), og justering af udgangsspændingen én eller flere gange, indtil brændselscellesystemet (22) genererer energi over tærskelniveauet; eventuelt hvor styreenheden er konfigureret til at gentage bestemmelse af et starttidspunkt, aktivering af brændselscellesystemet (22) og justering af udgangsspændingen, efter afventning af et forhåndsbestemt tidsinterval, hvis udgangsspændingen når op på og/eller overskrider tærskelværdien.
22. Brændselscellesystem ifølge et hvilket som helst af kravene 12-21, hvilket brændselscellesystem endvidere omfatter en sensor til måling af en elektrisk egenskab ved energien fra den primære energikilde (24), hvor styreenheden er konfigureret til at regulere udgangsspændingen mindst delvis baseret på ét eller flere signaler modtaget fra sensoren.
DK07795723.1T 2007-05-30 2007-06-04 Brændselscellesystemer med vedligeholdelseshydrering ved flytning af primæreffekt DK2150999T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/755,227 US7754361B2 (en) 2007-05-30 2007-05-30 Fuel cell systems with maintenance hydration by displacement of primary power
PCT/US2007/013173 WO2008147370A1 (en) 2007-05-30 2007-06-04 Fuel cell systems with maintenance hydration by displacement of primary power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2150999T3 true DK2150999T3 (da) 2014-02-24

Family

ID=40075400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK07795723.1T DK2150999T3 (da) 2007-05-30 2007-06-04 Brændselscellesystemer med vedligeholdelseshydrering ved flytning af primæreffekt

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7754361B2 (da)
EP (1) EP2150999B1 (da)
DK (1) DK2150999T3 (da)
ES (1) ES2446940T3 (da)
MX (1) MX2009012012A (da)
WO (1) WO2008147370A1 (da)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20011680A (fi) * 2001-08-21 2003-02-22 Bookit Oy Ajanvarausmenetelmä ja -järjestelmä
GB2435711B (en) * 2006-03-03 2011-01-12 Intelligent Energy Ltd Rehydration of fuel cells
US7754361B2 (en) * 2007-05-30 2010-07-13 Idatech, Llc Fuel cell systems with maintenance hydration by displacement of primary power
CN101855769A (zh) * 2007-07-25 2010-10-06 特鲁丽特公司 管理混合电力的产生及应用的装置、系统和方法
JP2010015945A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Panasonic Corp 燃料電池システム
TWI371427B (en) * 2009-03-13 2012-09-01 Ind Tech Res Inst Solid state hydrogen fuel with polymer matrix and fabrication methods thereof
TWI371888B (en) * 2009-04-16 2012-09-01 Ind Tech Res Inst Hydrogen supply device
US8492042B2 (en) * 2009-12-02 2013-07-23 Idatech, Llc Fuel cell systems and methods for providing power and cooling to an energy-consuming device
US8790840B2 (en) * 2010-03-10 2014-07-29 Dcns Sa Systems and methods for fuel cell thermal management
US8927165B2 (en) * 2010-06-28 2015-01-06 GM Global Technology Operations LLC Stack cathode inlet RH (relative humidity) control without RH sensing device feedback
JP5357287B2 (ja) * 2011-03-23 2013-12-04 パナソニック株式会社 燃料電池発電装置
FR3001582B1 (fr) * 2013-01-29 2016-01-08 Helion Procede de controle d'un systeme electrochimique a electrolyte et systeme electrochimique correspondant
US9463415B2 (en) 2013-05-31 2016-10-11 Sustainable Innovations, LLC Hydrogen recycling apparatus and method of operation
WO2015116222A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Device with blocking rectifier
US10767271B2 (en) * 2015-02-24 2020-09-08 Inovi, Inc. Electrolysis reactor system
US9893385B1 (en) * 2015-04-23 2018-02-13 Ambri Inc. Battery management systems for energy storage devices
KR20180075909A (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 현대자동차주식회사 연료전지 시스템 및 그 제어방법
NL2020514B1 (en) * 2018-03-01 2019-09-12 Hymove B V A method for controlling a hydrogen fuel cell system which is arranged for providing power to an electrical motor, as well as a corresponding hydrogen fuel cell system.
DE102018105643B3 (de) 2018-03-12 2019-05-16 Edgar Harzfeld Verfahren zur unterbrechungsfreien Stromversorgung mittels einer Schnellbereitschaftsanlage sowie Schnellbereitschaftsanlage
CN115441018A (zh) * 2021-06-02 2022-12-06 卡明斯公司 用于管理和实现健康状态以控制燃料电池的寿命的方法和系统
DE202023100827U1 (de) 2023-02-22 2023-07-10 Edgar Harzfeld Schnellbereitschaftsanlage zur unterbrechungsfreien Stromversorgung einer Elektrotankstelle mit beliebig vielen Ladesäulen

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2824620A (en) 1955-09-12 1958-02-25 Universal Oil Prod Co Purification of hydrogen utilizing hydrogen-permeable membranes
US3338681A (en) 1963-12-18 1967-08-29 Union Carbide Corp Apparatus for hydrogen generation
US3350176A (en) 1964-03-24 1967-10-31 Engelhard Ind Inc Hydrogen generator
US3336730A (en) 1964-11-17 1967-08-22 Union Carbide Corp Hydrogen continuous production method and apparatus
US3522019A (en) 1965-08-03 1970-07-28 United Aircraft Corp Apparatus for generating hydrogen from liquid hydrogen - containing feedstocks
US3469944A (en) 1968-05-13 1969-09-30 Joseph P Bocard Process and apparatus for the manufacture of hydrogen for fuel cells
US3655448A (en) 1969-05-22 1972-04-11 United Aircraft Corp Hydrogen generator desulfurizer employing feedback ejector
US3877989A (en) 1971-09-13 1975-04-15 United Aircraft Corp Power system and an electrochemical control device therefor
BE797314A (fr) 1972-03-28 1973-07-16 Licentia Gmbh Systeme de piles a combustible
US4098960A (en) 1976-12-27 1978-07-04 United Technologies Corporation Fuel cell fuel control system
US4098959A (en) 1976-12-27 1978-07-04 United Technologies Corporation Fuel cell fuel control system
US4175165A (en) 1977-07-20 1979-11-20 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Fuel cell system utilizing ion exchange membranes and bipolar plates
US4214969A (en) 1979-01-02 1980-07-29 General Electric Company Low cost bipolar current collector-separator for electrochemical cells
US4468235A (en) 1979-02-15 1984-08-28 Hill Eugene F Hydrogen separation using coated titanium alloys
DE2949011A1 (de) 1979-12-06 1981-06-11 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren und vorrichtung zur elektrochemischen energiegewinnung
JPS59213601A (ja) 1983-05-19 1984-12-03 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池の改質反応制御装置
US4931947A (en) * 1983-09-29 1990-06-05 Engelhard Corporation Fuel cell/battery hybrid system having battery charge-level control
JPS61233976A (ja) 1985-04-10 1986-10-18 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池設備
JP2511866B2 (ja) 1986-02-07 1996-07-03 株式会社日立製作所 燃料電池発電システム及びその起動方法
US4904548A (en) 1987-08-03 1990-02-27 Fuji Electric Co., Ltd. Method for controlling a fuel cell
US5006846A (en) 1987-11-12 1991-04-09 Granville J Michael Power transmission line monitoring system
JPH04163860A (ja) 1990-10-26 1992-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 燃料電池用水素ガス貯蔵・冷却システムとその制御方法
US5229222A (en) 1990-11-14 1993-07-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Fuel cell system
CA2096724C (en) 1990-11-23 1999-01-05 Ian Palmer Application of fuel cells to power generation systems
US5366818A (en) 1991-01-15 1994-11-22 Ballard Power Systems Inc. Solid polymer fuel cell systems incorporating water removal at the anode
US5200278A (en) 1991-03-15 1993-04-06 Ballard Power Systems, Inc. Integrated fuel cell power generation system
US5366821A (en) 1992-03-13 1994-11-22 Ballard Power Systems Inc. Constant voltage fuel cell with improved reactant supply and control system
JP2888717B2 (ja) 1992-04-06 1999-05-10 公生 石丸 エネルギー供給システム
US5527632A (en) 1992-07-01 1996-06-18 Rolls-Royce And Associates Limited Hydrocarbon fuelled fuel cell power system
EP0596366B1 (de) 1992-11-05 1997-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zur Wasser- und/oder Inertgasentsorgung eines Brennstoffzellenblocks
JP3384059B2 (ja) 1993-11-12 2003-03-10 富士電機株式会社 燃料電池発電装置
DE4341438C2 (de) 1993-12-04 2000-07-13 Binsmaier Hannelore Modulkraftwerk für die Erzeugung von hauptsächlich Wasserstoff aus Sonnenenergie
JPH07315801A (ja) 1994-05-23 1995-12-05 Ngk Insulators Ltd 高純度水素製造システム、高純度水素の製造方法及び燃料電池システム
JP3564742B2 (ja) 1994-07-13 2004-09-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池発電装置
JPH08106914A (ja) 1994-09-30 1996-04-23 Aisin Aw Co Ltd 燃料電池発電装置
JP3453954B2 (ja) 1994-11-02 2003-10-06 トヨタ自動車株式会社 一酸化炭素検出装置、有機化合物検出装置および低級アルコール検出装置
JP3840677B2 (ja) 1994-11-02 2006-11-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池発電装置
JP3577781B2 (ja) 1995-05-22 2004-10-13 富士電機ホールディングス株式会社 燃料電池発電装置の出力制御装置
DE19538381C2 (de) 1995-10-14 1999-07-15 Aeg Energietechnik Gmbh Anordnung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung elektrischer Verbraucher
US5771476A (en) 1995-12-29 1998-06-23 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Power control system for a fuel cell powered vehicle
DE19605404C1 (de) 1996-02-14 1997-04-17 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems
JPH09315801A (ja) 1996-03-26 1997-12-09 Toyota Motor Corp 燃料改質方法と燃料改質装置ならびに該燃料改質装置を備えた燃料電池システム
US6479177B1 (en) 1996-06-07 2002-11-12 Ballard Power Systems Inc. Method for improving the cold starting capability of an electrochemical fuel cell
US5798186A (en) 1996-06-07 1998-08-25 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for commencing operation of a fuel cell electric power generation system below the freezing temperature of water
JP4049833B2 (ja) 1996-07-26 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 電源装置および電気自動車
US5763113A (en) 1996-08-26 1998-06-09 General Motors Corporation PEM fuel cell monitoring system
EP0830968A1 (de) 1996-09-18 1998-03-25 SMH Management Services AG Verfahren zum Betrieb eines nichtspurgebundenen Hybridfahrzeuges
US6376113B1 (en) 1998-11-12 2002-04-23 Idatech, Llc Integrated fuel cell system
US5997594A (en) 1996-10-30 1999-12-07 Northwest Power Systems, Llc Steam reformer with internal hydrogen purification
US6221117B1 (en) 1996-10-30 2001-04-24 Idatech, Llc Hydrogen producing fuel processing system
US5861137A (en) 1996-10-30 1999-01-19 Edlund; David J. Steam reformer with internal hydrogen purification
US6146780A (en) 1997-01-24 2000-11-14 Lynntech, Inc. Bipolar separator plates for electrochemical cell stacks
DE19707814C1 (de) 1997-02-27 1998-08-20 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Brennstoffzellen-Energieerzeugungsanlage
US5880536A (en) 1997-05-14 1999-03-09 Io Limited Partnership, Llp Customer side power management system including auxiliary fuel cell for reducing potential peak load upon utilities and providing electric power for auxiliary equipment
EP0992075A1 (de) 1997-06-06 2000-04-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennstoffzelle-methanolreformer mit einem energiespeicher und verfahren zur steuerung des energieflusses des systems
US5929538A (en) 1997-06-27 1999-07-27 Abacus Controls Inc. Multimode power processor
US6387556B1 (en) 1997-11-20 2002-05-14 Avista Laboratories, Inc. Fuel cell power systems and methods of controlling a fuel cell power system
US6103410A (en) 1998-06-05 2000-08-15 International Fuel Cells Corporation Start up of frozen fuel cell
US6007931A (en) 1998-06-24 1999-12-28 International Fuel Cells Corporation Mass and heat recovery system for a fuel cell power plant
EP1099268A1 (en) 1998-07-02 2001-05-16 Ballard Power Systems Inc. Sensor cell for an electrochemical fuel cell stack
US5985474A (en) 1998-08-26 1999-11-16 Plug Power, L.L.C. Integrated full processor, furnace, and fuel cell system for providing heat and electrical power to a building
US6183914B1 (en) 1998-09-17 2001-02-06 Reveo, Inc. Polymer-based hydroxide conducting membranes
US6207312B1 (en) * 1998-09-18 2001-03-27 Energy Partners, L.C. Self-humidifying fuel cell
US6067482A (en) 1999-01-08 2000-05-23 Hussmann Corporation Load shifting control system for commercial refrigeration
JP2001015142A (ja) 1999-06-30 2001-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池車両の走行方法及び燃料電池車両
MXPA02000712A (es) 1999-07-27 2002-07-22 Idatech Llc Controlador de sistema de celda de combustible.
US6242120B1 (en) 1999-10-06 2001-06-05 Idatech, Llc System and method for optimizing fuel cell purge cycles
US6383670B1 (en) 1999-10-06 2002-05-07 Idatech, Llc System and method for controlling the operation of a fuel processing system
US6379826B1 (en) 1999-11-18 2002-04-30 Plug Power Inc. Regulating a fuel cell powered heating system
US6465118B1 (en) 2000-01-03 2002-10-15 Idatech, Llc System and method for recovering thermal energy from a fuel processing system
US6451464B1 (en) 2000-01-03 2002-09-17 Idatech, Llc System and method for early detection of contaminants in a fuel processing system
US6583521B1 (en) 2000-03-21 2003-06-24 Martin Lagod Energy management system which includes on-site energy supply
US6835481B2 (en) 2000-03-29 2004-12-28 Idatech, Llc Fuel cell system with load management
US6522955B1 (en) 2000-07-28 2003-02-18 Metallic Power, Inc. System and method for power management
US20020114984A1 (en) 2001-02-21 2002-08-22 Edlund David J. Fuel cell system with stored hydrogen
US6569227B2 (en) 2001-09-27 2003-05-27 Idatech, Llc Hydrogen purification devices, components and fuel processing systems containing the same
US6757590B2 (en) 2001-03-15 2004-06-29 Utc Fuel Cells, Llc Control of multiple fuel cell power plants at a site to provide a distributed resource in a utility grid
US7132179B2 (en) * 2001-03-28 2006-11-07 Ballard Power Systems Inc. Methods and apparatus for improving the cold starting capability of a fuel cell
JP2002324566A (ja) 2001-04-25 2002-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 分散発電システムとそれを利用可能な保守システムおよび保守方法
US20030064262A1 (en) 2001-05-31 2003-04-03 Plug Power Inc. Method and apparatus for controlling a combined heat and power fuel cell system
US6764782B2 (en) 2001-06-14 2004-07-20 General Motors Corporation Electrical isolation system for a fuel cell stack and method of operating a fuel cell stack
JP4348891B2 (ja) * 2001-06-15 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を有する動力出力装置およびその方法
US20030035984A1 (en) 2001-08-15 2003-02-20 Colborn Jeffrey A. Metal fuel cell system for providing backup power to one or more loads
US7026065B2 (en) 2001-08-31 2006-04-11 Plug Power Inc. Fuel cell system heat recovery
WO2003032429A2 (en) 2001-10-12 2003-04-17 Proton Energy Systems, Inc. Method and system for bridging short duration power interruptions
US7264895B2 (en) 2001-10-31 2007-09-04 Plug Power Inc. Fuel cell thermal management system
US7132185B2 (en) * 2001-12-14 2006-11-07 Ballard Power Systems Inc. Fuel cell system shunt regulator method and apparatus
JP2003197231A (ja) 2001-12-26 2003-07-11 Toyota Motor Corp 燃料電池発電システムおよびその制御方法
US20030176951A1 (en) 2002-01-09 2003-09-18 Demarchi Julian A. System integrating a reformer and a fuel cell system
US7222001B2 (en) 2002-05-14 2007-05-22 Plug Power Inc. System for monitoring and controlling fuel cell-based power generation units
CA2494285A1 (en) 2002-09-13 2004-03-25 Proton Energy Systems, Inc. Method and system for balanced control of backup power
US20040081867A1 (en) 2002-10-23 2004-04-29 Edlund David J. Distributed fuel cell network
US7250231B2 (en) * 2003-06-09 2007-07-31 Idatech, Llc Auxiliary fuel cell system
JP4525008B2 (ja) * 2003-07-02 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 エネルギ出力装置およびエネルギ出力装置の制御方法
US7745025B2 (en) * 2006-02-14 2010-06-29 Mti Microfuel Cells Inc. Fuel cell based rechargable power pack system and associated methods for controlling same
US7862940B2 (en) * 2006-08-28 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Managing MEA hydration cycling life
US20080299423A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Laven Arne Fuel cell systems with maintenance hydration
US7754361B2 (en) * 2007-05-30 2010-07-13 Idatech, Llc Fuel cell systems with maintenance hydration by displacement of primary power

Also Published As

Publication number Publication date
US8034494B2 (en) 2011-10-11
ES2446940T3 (es) 2014-03-10
EP2150999A4 (en) 2011-08-17
US20100266917A1 (en) 2010-10-21
EP2150999B1 (en) 2014-01-08
EP2150999A1 (en) 2010-02-10
US7754361B2 (en) 2010-07-13
MX2009012012A (es) 2009-11-18
US20080299420A1 (en) 2008-12-04
WO2008147370A1 (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2150999T3 (da) Brændselscellesystemer med vedligeholdelseshydrering ved flytning af primæreffekt
US7887958B2 (en) Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US20080299423A1 (en) Fuel cell systems with maintenance hydration
CA2792711C (en) Systems and methods for controlling fuel cell stack temperature based upon oxidant supply temperature
US7867661B2 (en) Fuel cell system and method
US8034500B2 (en) Systems and methods for starting and operating fuel cell systems in subfreezing temperatures
US10038205B2 (en) Fuel cell system
US7850838B2 (en) Cold weather hydrogen generation system and method of operation
CN103269765B (zh) 用于在不活动期间维持氢选择性膜之系统及方法
DK178736B1 (da) Systemer og fremgangsmåder til uafhængig regulering af driften af brændselscellestakke og brændselscellesystemer indeholdende samme
JP2003524864A (ja) 燃料電池装置コントローラ
JP6788778B2 (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
US10158132B2 (en) Fuel cell system and method of controlling the fuel cell system
JP7295357B2 (ja) 燃料電池の制御システム
JP5380039B2 (ja) 燃料電池発電システム及びその運転方法
KR101466105B1 (ko) 연료전지 시스템 및 그 부하추종 방법
CN116053523A (zh) 一种氢燃料电池群组发电系统在线活化方法及装置
JP2014089920A (ja) 固体酸化物形燃料電池システム
JP2013168311A (ja) 燃料電池システム
KR101435394B1 (ko) 연료전지 운영 시스템 및 그 방법
JP2021184362A (ja) 燃料電池システム