JP2008533675A - 燃料電池または燃料電池スタックを加熱する装置および方法 - Google Patents
燃料電池または燃料電池スタックを加熱する装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008533675A JP2008533675A JP2008501204A JP2008501204A JP2008533675A JP 2008533675 A JP2008533675 A JP 2008533675A JP 2008501204 A JP2008501204 A JP 2008501204A JP 2008501204 A JP2008501204 A JP 2008501204A JP 2008533675 A JP2008533675 A JP 2008533675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- voltage
- cell stack
- cell system
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01M8/04223—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
- H01M8/04268—Heating of fuel cells during the start-up of the 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
-
- 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04037—Electrical heating
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
【選択図】図1A
Description
Claims (22)
- 少なくとも一つの燃料電池を有し、および端子(1a,1b)あたり少なくとも一つの電気接続を有する一の燃料電池スタック(1)を有する燃料電池システムであって、
前記燃料電池スタック(1)は、複数の前記接続(1a,1b)を介して、前記燃料電池スタック(1)を電気加熱するための一の交流電圧発生装置(2)に接続される燃料電池システム。 - 前記少なくとも一つの電気接続(1a,1b)は、一の外部電気消費ユニットの接続に適しており、および/または、少なくとも一つの接続端子である、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記交流電圧発生装置(2)は、一の交流電圧源(2a)と、前記交流電圧源(2a)に電気的に直列に接続される一の直流電圧源(2b)とを有する、請求項1または2に記載の燃料電池システム。
- 複数の前記電圧源(2a,2b)は、一の単一装置に統合される、請求項3に記載の燃料電池システム。
- 複数の前記電圧源(2a,2b)は、一のパワー電子回路によって作られる、請求項3または4に記載の燃料電池システム。
- 前記パワー電子回路は、一の降圧コンバータ、昇圧コンバータ、反転コンバータ、SEPICコンバータ、Cukコンバータによって形成される、請求項5に記載の燃料電池システム。
- 前記パワー電子回路は、前記燃料電池スタックを加熱するための、および、前記燃料電池の動作における出力電圧を変換するための一の双方向回路である、請求項5または6に記載の燃料電池システム。
- 前記交流電圧発生装置(2)は、一の交流電圧源(2a)と、前記交流電圧源(2a)に電気的に直列に接続される一のコンデンサ(2c)を有する、請求項1から7のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池スタックの燃料電池あたり、約0.2Vより上および/または0.6Vより下、特に0.3Vより上および/または0.5Vより下、特に0.35Vより上および/または0.45Vより下、特に0.4Vの一の振幅を備える一の交流電圧を、前記燃料電池スタックの無負荷電圧または前記交流電圧発生装置(2)による動作電圧に重ね合わせることができる、請求項1から9のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 前記交流電圧発生装置(2)は、複数のエッジが丸まった一の矩形波交流電圧を発生することができる、請求項1から9のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 前記交流電圧発生装置(2)は、約10Hzより上および/または10MHzより下、特に約100Hzより上および/または1MHzより下、特に約1kHzより上および/または100kHzより下の一の周波数を備える一の交流電圧を発生することができる、請求項1から10のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 前記交流電圧発生装置(2)は、一の共振方法によって前記燃料電池スタック(1)に一の交流電圧を印加することができる、請求項1から11のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池スタック(1)は、電気的に直列に接続される少なくとも二つの燃料電池、または電気的に並列に接続される少なくとも二つの燃料電池を有する、請求項1から12のいずれか一つに記載の燃料電池システム。
- 少なくとも一つの燃料電池を有する一の燃料電池スタック(1)を加熱するための加熱方法であって、
前記燃料電池スタック(1)の複数の前記燃料電池の少なくとも一つに一の交流電流が供給される加熱方法。 - 請求項1から13までの一つに記載の一の燃料電池システムが使用される、請求項14に記載の加熱方法。
- 前記交流電流は、前記燃料電池スタック(1)の少なくとも一つの外部消費ユニットの接続、特に接続端子、のために特に使用することができるまたは使用される、少なくとも一つの電気接続(1a,1b)に一の交流電圧を印加することによって供給される、請求項14または15に記載の加熱方法。
- 前記交流電流は、一の交流電圧源(2a)と、電気的に直列に接続される一の直流電圧源(2b)とを有する一の交流電圧発生装置(2)の助けによって供給される、請求項14から16のいずれか一つに記載の加熱方法。
- 前記交流電流は、一の交流電圧源(2a)と、電気的に直列に接続される一のコンデンサ(2c)とを有する一の交流電圧発生装置(2)の助けによって供給される、請求項14から17のいずれか一つに記載の加熱方法。
- 前記交流電流を供給するべく前記燃料電池スタックの無負荷電圧にまたは動作電圧に重ね合わせられる、前記燃料電池スタックの燃料電池あたり約0.2Vより上および/または0.6Vより下、特に約0.3Vより上および/または0.5Vより下、特に約0.35Vより上および/または0.45Vより下、特に0.4Vの一の振幅を備える一の交流電圧が存在する、請求項14から18のいずれか一つに記載の加熱方法。
- 前記交流電流を供給するべく前記燃料電池スタックの無負荷電圧にまたは動作電圧に重ね合わせられる、一の正弦波重ね合わせによりエッジが丸まった一の矩形波交流電圧が存在する、請求項14から19のいずれか一つに記載の加熱方法。
- 前記交流電流を供給するべく前記燃料電池スタックの無負荷電圧にまたは動作電圧に重ね合わせられる、10Hzから10MHzまで、特に100Hzから1MHzまで、特に1kHzから100kHzまでの範囲の一の周波数を備える一の交流電圧が存在する、請求項14から20のいずれか一つに記載の加熱方法。
- 前記交流電流または前記交流電圧は一の共振方法によって供給または印加される、請求項14から21のいずれか一つに記載の加熱方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005012617A DE102005012617B4 (de) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | Vorrichtung und Verfahren zur Heizung einer Brennstoffzelle oder eines Brennstoffzellenstacks |
PCT/EP2006/002194 WO2006097242A1 (de) | 2005-03-18 | 2006-03-09 | Vorrichtung und verfahren zum aufheizen eines brennstoffzellenstacks mittels einspeisung von wechselstrom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008533675A true JP2008533675A (ja) | 2008-08-21 |
Family
ID=36293301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008501204A Pending JP2008533675A (ja) | 2005-03-18 | 2006-03-09 | 燃料電池または燃料電池スタックを加熱する装置および方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080193815A1 (ja) |
EP (1) | EP1866991A1 (ja) |
JP (1) | JP2008533675A (ja) |
DE (1) | DE102005012617B4 (ja) |
WO (1) | WO2006097242A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008025967A1 (de) | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Elcomax Membranes Gmbh | Brennstoffzellensystem |
DE102008056604B4 (de) * | 2008-11-10 | 2011-02-03 | Continental Automotive Gmbh | Versorgungsnetz für schaltbare Verbraucher, insbesondere Hochleistungsverbraucher in Fahrzeugen |
DE102009015619A1 (de) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Tedatex Industrie Gmbh Beratung-Planung-Entwicklung | Brennstoffzelle ohne Bipolarplatten |
DE102021106835A1 (de) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung, Brennstoffzellenvorrichtung sowie Brennstoffzellen-Fahrzeug |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58129785A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体起動方式 |
JP2003080025A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 還元装置および脱硝装置 |
JP2003510766A (ja) * | 1999-09-23 | 2003-03-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池装置の燃料電池スタックの始動方法及びシステム |
JP2003285069A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Hitachi Metals Ltd | 流体浄化装置 |
JP2004127758A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Denso Corp | 燃料電池システム |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5089700A (en) * | 1990-01-30 | 1992-02-18 | Amdata, Inc. | Apparatus for infrared imaging inspections |
DE19710819C1 (de) * | 1997-03-15 | 1998-04-02 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Brennstoffzelle mit pulsförmig verändertem Anodenpotential |
US6340879B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-01-22 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Device for reactivating an electric battery |
AT408160B (de) * | 1999-03-17 | 2001-09-25 | Vaillant Gmbh | Kühleinrichtung eines brennstoffzellenstapels und dessen wechselrichter |
DE19954306B4 (de) * | 1999-11-11 | 2004-09-02 | Ballard Power Systems Ag | Vorrichtung zur elektrischen Energieerzeugnung mit einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung |
JP2003051332A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池及び燃料電池発電システム |
DE10154366A1 (de) * | 2001-11-06 | 2003-05-22 | Zsw | System zur Erzeugung von einphasigem Wechselstrom |
CN1309110C (zh) * | 2001-12-27 | 2007-04-04 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池设备的加热 |
US7192666B2 (en) * | 2003-12-05 | 2007-03-20 | Microsoft Corporation | Apparatus and method for heating fuel cells |
-
2005
- 2005-03-18 DE DE102005012617A patent/DE102005012617B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-03-09 WO PCT/EP2006/002194 patent/WO2006097242A1/de active Application Filing
- 2006-03-09 JP JP2008501204A patent/JP2008533675A/ja active Pending
- 2006-03-09 US US11/908,453 patent/US20080193815A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-09 EP EP06707503A patent/EP1866991A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58129785A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体起動方式 |
JP2003510766A (ja) * | 1999-09-23 | 2003-03-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池装置の燃料電池スタックの始動方法及びシステム |
JP2003080025A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 還元装置および脱硝装置 |
JP2003285069A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Hitachi Metals Ltd | 流体浄化装置 |
JP2004127758A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Denso Corp | 燃料電池システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006097242A1 (de) | 2006-09-21 |
DE102005012617B4 (de) | 2006-12-14 |
DE102005012617A1 (de) | 2006-10-12 |
EP1866991A1 (de) | 2007-12-19 |
US20080193815A1 (en) | 2008-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080090111A1 (en) | Fuel cell system and method of operating the same | |
US20160103186A1 (en) | Integrated dc/dc converter, electrochemical energy storage system, and methods for analyzing electrochemical impedance spectroscopy and working state of electrochemical energy storage apparatus | |
JP2009123599A (ja) | 発電システム | |
JP2004152759A (ja) | プラズマを使用する燃料電池 | |
JP2010103076A (ja) | 燃料電池用集電装置及びその制御方法 | |
JP2008533675A (ja) | 燃料電池または燃料電池スタックを加熱する装置および方法 | |
CN1309110C (zh) | 燃料电池设备的加热 | |
KR100639017B1 (ko) | 연료 전지 시스템 | |
JP5344223B2 (ja) | 燃料電池システムおよび電子機器 | |
KR101584864B1 (ko) | 연료전지 스택용 주입 전류 생성 방법 및 이를 실행하는 장치 | |
CN113366152A (zh) | 电化学式氢泵及其控制方法 | |
JP2003346850A (ja) | 燃料電池装置及びその運転方法 | |
JP4048900B2 (ja) | 燃料電池システム | |
Fedakar et al. | Modeling and simulation of SOFC using PSCAD | |
JP2010033901A (ja) | 燃料電池システム及び電子機器 | |
WO2004027913A1 (ja) | 燃料電池システムおよびその使用方法 | |
CN113161574A (zh) | 一种燃料电池加热系统及其控制方法 | |
KR100551063B1 (ko) | 연료 전지 시스템 | |
JP2007059332A (ja) | 燃料電池システムおよびその制御方法 | |
KR101049827B1 (ko) | 연료 전지 시스템 및 그 구동 방법 | |
Verry | DC-DC converter topology in a 5kW PEM fuel cell | |
JP5452135B2 (ja) | 燃料電池発電システム | |
JP5049487B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
US7754362B2 (en) | Fuel cell system | |
PL238623B1 (pl) | Układ do odzyskiwania energii elektrycznej wytwarzanej w trakcie samonawilżania stosu ogniw paliwowych typu PEMFC |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111116 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120215 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120222 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120314 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120322 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120413 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120420 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120515 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120619 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121019 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20121026 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20121116 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130813 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130819 |