FI125775B - Menetelmä ja järjestelmä käänteisvirran aiheuttaman rappeutumisen estämiseksi polttokennoissa - Google Patents
Menetelmä ja järjestelmä käänteisvirran aiheuttaman rappeutumisen estämiseksi polttokennoissa Download PDFInfo
- Publication number
- FI125775B FI125775B FI20145635A FI20145635A FI125775B FI 125775 B FI125775 B FI 125775B FI 20145635 A FI20145635 A FI 20145635A FI 20145635 A FI20145635 A FI 20145635A FI 125775 B FI125775 B FI 125775B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- anode
- fuel
- hydrogen
- oxygen
- oxygen reduction
- Prior art date
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
- H01M8/04313—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
- H01M8/0444—Concentration; Density
- H01M8/04455—Concentration; Density of cathode reactants at the inlet or inside the fuel cell
-
- 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
- H01M8/04303—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during shut-down
-
- 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
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- 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
- H01M8/04228—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 shut-down
-
- 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
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
- H01M8/04425—Pressure; Ambient pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
-
- 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
- H01M8/0444—Concentration; Density
-
- 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
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
-
- 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
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- 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
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
- H01M8/0687—Reactant purification by the use of membranes or filters
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Claims (11)
1. Järjestelmä takavirran aiheuttaman rappeutumisen eliminoimiseksi polttokennoissa käsittäen polttokennon, jossa on anodi ja katodi; polttoaineensyöttöjärjestelmän tarjoamaan polttokennon anodille polttoainetta ja muodostamaan anodijärjestelmän; - ohituslinjan, joka on järjestetty rinnan ja virtausyhteyteen mainitun anodijärjestelmän kanssa ja joka kykenee kierrättämään polttoainetta anodin ohi; hapen pelkistysyksikön; paineyksikön kaasun kierrättämiseksi vähintään osassa mainittua anodijärjestelmää ja mainittua ohituslinjaa; missä ohituslinja on sovitettu ottamaan vastaan ja kierrättämään vetyvirtausta polttokennon alasajon aikana, jotta vety saadaan sekoitettua anodijärjestelmässä mahdollisesti olevan hapen kanssa ja jotta happi saadaan poistettua anodijärjestelmästä mainitussa hapen pelkistysyksikössä katalyyttisellä konversiolla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, jossa hapen pelkistysyksikkö on sijoitettu mainittuun ohituslinjaan.
3. Patenttivaatimuksen ltai 2 mukainen järjestelmä, jossa hapen pelkistysyksikkö mainitussa ohituslinjassa on yhdistetty ohitussuodattimeen epäpuhtauksien poistamiseksi kaasuvirtauksesta.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen järjestelmä, jossa ohituslinja on järjestetty anodin polttoaineen pääsyöttölinjan ja polttoaineen paluulinjan väliin silmukkaan.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen järjestelmä, jossa mainittu polttoaineen syöttölinja haarautuu polttokennon pääpolttoainelinjasta ja siinä on venttiili sopivan määrän vedyn syöttämiseksi hapen pelkistysyksikköön, jotta anodijärjestelmässä oleva happi saadaan katalyyttisesti konvertoitua vedeksi.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, jossa järjestelmä käsittää ohjausyksikön ottamaan vastaan vähintään yhdeltä anturilta havaintosignaaleja, jotka edustavat hapen pelkistysprosessin tilaa mainitussa hapen pelkistysyksikössä, ja jossa ohjausyksikkö vasteena mainituille anturisignaaleille ohjaa mainitun venttiilin läpi menevän vedyn määrää.
7. Menetelmä polttokennon anodijärjestelmässä olevan hapen määrän minimoimiseksi alasajon aikana, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa: - varustetaan polttokenno katodilla ja anodilla ja polttoaineen syöttöjärjestelmällä anodia varten muodostaen anodijärjestelmän; - varustetaan ohituslinja, joka on järjestetty rinnan ja virtausyhteyteen mainitun anodijärjestelmän kanssa ja joka kykenee kierrättämään polttoainetta anodin ohi; - syötetään polttokennon alasajotilan aikana vetyvirtaus mainittuun ohituslinjaan, jotta saadaan sekoitettua vety anodijärjestelmässä mahdollisesti olevan hapen kanssa; kierrätetään kaasuvirtausta vähintään osassa mainittua anodijärjestelmää ja mainittua ohituslinjaa hapen pelkistysyksikköön; - pelkistetään mainitussa hapen pelkistysyksikössä anodijärjestelmässä mahdollisesti oleva happi katalyyttisellä konversiolla.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, joka käsittää lisävaiheen, jossa suodatetaan kaasu mainitussa ohituslinjassa, jotta kaasuvirtauksesta saadaan poistettua mahdolliset epäpuhtaudet.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, jossa kaasua mainitussa ohituslinjassa kierrätetään silmukassa, joka sisältää anodin polttoaineen pääsyöttölinjan sekä polttoaineen paluulinjan.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 7-9 mukainen menetelmä, jossa syötetään sopiva määrä vetyä hapen pelkistysyksikköön, jotta anodijärjestelmässä oleva happi saadaan katalyyttisesti konvertoitua vedeksi.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, joka sisältää vaiheen, jossa vastaanotetaan havaintosignaaleita vähintään yhdeltä anturilta, jotka edustavat hapen pelkistysprosessin tilaa mainitussa hapen pelkistysyksikössä, ja ohjataan vasteena mainituille anturisignaaleille hapen pelkistysyksikköön syötetyn vedyn määrää.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20145635A FI125775B (fi) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Menetelmä ja järjestelmä käänteisvirran aiheuttaman rappeutumisen estämiseksi polttokennoissa |
JP2016575158A JP6506783B2 (ja) | 2014-06-30 | 2015-06-29 | 燃料電池の逆電流減衰を除去するための方法およびシステム |
PCT/FI2015/050477 WO2016001487A1 (en) | 2014-06-30 | 2015-06-29 | Method and system for eliminating reverse current decay in fuel cells |
US15/320,824 US10483569B2 (en) | 2014-06-30 | 2015-06-29 | Method and system for eliminating reverse current decay in fuel cells |
EP15814316.4A EP3161888B1 (en) | 2014-06-30 | 2015-06-29 | Method and system for eliminating reverse current decay in fuel cells |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20145635A FI125775B (fi) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Menetelmä ja järjestelmä käänteisvirran aiheuttaman rappeutumisen estämiseksi polttokennoissa |
FI20145635 | 2014-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20145635A FI20145635A (fi) | 2015-12-31 |
FI125775B true FI125775B (fi) | 2016-02-15 |
Family
ID=55018501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20145635A FI125775B (fi) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Menetelmä ja järjestelmä käänteisvirran aiheuttaman rappeutumisen estämiseksi polttokennoissa |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10483569B2 (fi) |
EP (1) | EP3161888B1 (fi) |
JP (1) | JP6506783B2 (fi) |
FI (1) | FI125775B (fi) |
WO (1) | WO2016001487A1 (fi) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102664091B1 (ko) * | 2018-09-18 | 2024-05-07 | 현대자동차주식회사 | 산소 센서를 구비한 연료전지 시스템 및 그 제어 방법 |
CN109962269A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-02 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 燃料电池延寿系统和方法 |
DE102019211171A1 (de) * | 2019-07-26 | 2021-01-28 | Siemens Mobility GmbH | Verfahren, Vorrichtung und Schienenfahrzeug |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020010244A1 (en) * | 1998-02-13 | 2002-01-24 | Mueller Bernard K. | Self fusing tape |
US20020102443A1 (en) | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Deliang Yang | Procedure for shutting down a fuel cell system having an anode exhaust recycle loop |
DE10297626B4 (de) | 2002-01-04 | 2013-04-18 | Utc Fuel Cells, Llc | Verfahren zum Anfahren eines Brennstoffzellensystems mit einem Anodenabgas-Wiederverwertungskreislauf |
US6838200B2 (en) * | 2002-01-22 | 2005-01-04 | General Motors Corporation | Fuel processing system having gas recirculation for transient operations |
US6984464B2 (en) | 2003-08-06 | 2006-01-10 | Utc Fuel Cells, Llc | Hydrogen passivation shut down system for a fuel cell power plant |
JP4442163B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2010-03-31 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
US7291411B2 (en) | 2003-09-17 | 2007-11-06 | General Motors Corporation | Fuel cell shutdown and startup purge using a stoichiometric staged combustor |
DE102004042806A1 (de) | 2004-09-03 | 2006-03-09 | Ballard Power Systems Ag | Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Abschalten eines Brennstoffzellensystems |
JP5052776B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2012-10-17 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池システムの停止保管起動方法、及び停止保管起動プログラム |
EP2453508A1 (en) * | 2005-06-13 | 2012-05-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and start-up method thereof |
JP4887048B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2012-02-29 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池の起動方法及び燃料電池システム |
JP5471010B2 (ja) | 2008-09-04 | 2014-04-16 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
FI122525B (fi) | 2009-10-02 | 2012-03-15 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Menetelmä ja järjestelmä anodikaasun puhtaanapitämiseksi polttokennossa |
US8232014B2 (en) * | 2009-12-11 | 2012-07-31 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel cell operational methods for hydrogen addition after shutdown |
JP5535117B2 (ja) | 2011-03-31 | 2014-07-02 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 膜電極接合体及び燃料電池 |
DE102012000882A1 (de) * | 2012-01-18 | 2013-07-18 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems |
JP5504293B2 (ja) * | 2012-01-23 | 2014-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システムの運転停止方法および燃料電池システム |
-
2014
- 2014-06-30 FI FI20145635A patent/FI125775B/fi active IP Right Grant
-
2015
- 2015-06-29 JP JP2016575158A patent/JP6506783B2/ja active Active
- 2015-06-29 WO PCT/FI2015/050477 patent/WO2016001487A1/en active Application Filing
- 2015-06-29 US US15/320,824 patent/US10483569B2/en active Active
- 2015-06-29 EP EP15814316.4A patent/EP3161888B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170200959A1 (en) | 2017-07-13 |
EP3161888B1 (en) | 2022-06-01 |
EP3161888A1 (en) | 2017-05-03 |
FI20145635A (fi) | 2015-12-31 |
JP6506783B2 (ja) | 2019-04-24 |
US10483569B2 (en) | 2019-11-19 |
WO2016001487A1 (en) | 2016-01-07 |
JP2017527952A (ja) | 2017-09-21 |
EP3161888A4 (en) | 2017-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2067203B1 (en) | Fuel cell system | |
CN1853305A (zh) | 使用化学计量的分阶段燃烧器的燃料电池关闭和起动清洁方法 | |
US20030228504A1 (en) | Method for operating fuel cell system having at least one discontinuously operated fuel cell | |
US10483569B2 (en) | Method and system for eliminating reverse current decay in fuel cells | |
US7611793B2 (en) | Fuel cell system, hydrogen gas supply unit, and method of controlling fuel cell system | |
JP5350601B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5071254B2 (ja) | 燃料電池発電システムおよびその運転方法 | |
CN101416339B (zh) | 燃料电池系统及其控制方法 | |
JP2002056877A (ja) | 燃料電池装置 | |
JP5304863B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6419790B2 (ja) | 水素再生利用装置および操作方法 | |
US11715838B2 (en) | Fuel cell startup/shutdown degradation mitigation by removal of oxygen ad/absorption media | |
JP5490578B2 (ja) | バイオガスの精製システム | |
JP2007128786A (ja) | 燃料電池システム | |
KR101592682B1 (ko) | 연료 전지 스택 제어 방법 | |
KR101662671B1 (ko) | 불순물 원료화 구조를 가지는 연료전지 시스템 | |
CN102165636B (zh) | 燃料电池系统以及燃料电池系统的控制方法 | |
JP2013506241A (ja) | 硫黄酸化物汚染を考慮して燃料電池から電力を供給する方法および電源装置 | |
JP2005038787A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2019046706A (ja) | 燃料電池システム | |
RU2282282C1 (ru) | Способ эксплуатации электрохимического устройства | |
JP2009185624A (ja) | 動力機関の燃料改質装置及び燃料改質方法 | |
JP2009181750A (ja) | 燃料電池システム | |
CN107408714A (zh) | 排气处理单元 | |
JP2008230867A (ja) | 燃料改質装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 125775 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |