JP2743147B2 - 燃料電池装置の出力調整装置及びその運転方法 - Google Patents

燃料電池装置の出力調整装置及びその運転方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，燃料電池への空気供給
導管に設けられる回転数の可変な圧縮機と，空気排出導
管に設けられる膨張機とを有し，圧縮機及び膨張機が共
通な軸上に設けられている，空気を呼吸する燃料電池装
置の出力調整装置及びその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第４０２１０９７
号明細書から公知の燃料電池装置では，空気が燃料電池
へ入る前に１つ又は複数の圧縮機により圧縮される。燃
料電池を通つた後排出される空気は，エネルギを回収す
るためタービンを介して膨張せしめられ，タービン，圧
縮機及び付加的な駆動電動機が共通な軸上に設けられて
いる。この装置の欠点は，空気容積流量も空気の運転圧
力も互いに無関係に変化できないことである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，空気
圧縮のために必要なエネルギ消費を最小にしながら，す
べての運転範囲で燃料電池装置の発生出力を最適化する
ことができる装置及びその運転方法を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明の装置によれば，圧縮機及び膨張機の共通な軸上
に電動機が設けられ，また吸収能力の可変な膨張機が使
用され，圧縮機の回転数及び膨張機の吸収能力が，制御
装置により所定の目標値に調整される。
【０００５】この装置を運転するため本発明の方法によ
れば，測定される燃料電池電流に基いて空気容積流量の
目標値を求め，圧縮機回転数の制御により空気容積流量
の実際値をこの目標値に調整し，膨張機の吸収能力の制
御により，燃料電池の陰極空間の圧力を所定の運転圧力
に調整する。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば，空気容積流量が，空気
供給側で負荷に関係して，圧縮機回転数を介して設定さ
れる。圧縮機を駆動する膨張機としてのタービンにより
充分な回転数が生じない場合，電動機により回転数が充
分な値まで高められる。同時に空気排出側の圧力は，膨
張機の可変な吸収能力を介して，膨張機回転数に関係な
く設定される。このように圧縮機と吸収能力の可変な膨
張機と電動機との組合わせにより，空気流量及び圧力を
調節する付加的な調節弁を使用することなく，圧縮機回
転数を，排出空気の残留エネルギー含有量従つて空気供
給側の空気容積流量とは無関係に，電動機により設定す
ることができる。
【０００７】別の利点は，排出空気に含まれる残留エネ
ルギが，膨張機により機械的エネルギに変換され，共通
な軸を介して圧縮機へ再び供給されることである。それ
により圧縮機に必要なエネルギが減少される。
【０００８】本発明のそれ以外の利点及び構成は，従属
請求項からわかる。本発明による燃料電池装置の原理的
構成を示す図面により，本発明を以下に説明する。
【０００９】
【実施例】全体を１で示す燃料電池装置は，燃料電池１
２又は燃料電池積層体を含み，この燃料電池１２は空気
供給導管３を経てプロセス空気を供給され，このプロセ
ス空気は燃料電池１２の図示しない陰極空間を通つた
後，空気排出導管５を経て再び排出される。燃料電池１
２の同様に図示してない陽極空間は，第２のガス案内装
置を介して燃料ガス例えば水素を供給される。空気供給
導管３中にはプロセス空気を圧縮する圧縮機６が設けら
れている。燃料電池１２において水素がプロセス空気に
含まれている酸素と反応すると，電気エネルギのほかに
生成水及び反応熱が生じ，この生成水及び反応熱は，プ
ロセス空気と共に燃料電池１２から排出される。燃料電
池１２を出る際空気容積流量ＶＬｕｆｔは，消費された
酸素成分たけ減少する。
【００１０】排出されるプロセス空気に含まれる圧力エ
ネルギを回収するため，空気排出導管５中に吸収能力の
可変な膨張機１６が設けられている。膨張機１６は共通
な軸２０を介して圧縮機６に連結され，この共通な軸２
０上には更に電動機３０及び始動電動機２８及び場合に
よつてはポンプ８が設けられている。特定の運転条件で
膨張機１６が負のトルクを圧縮機６へ伝達するのを防止
するため，燃料電池１２と膨張機１６との間には更に揺
動板弁３２があつて，負圧では周囲空気を吸入する。膨
張機１６の前の圧力が上昇すると，この揺動板弁３２が
内圧ｐＬにより再び自動的に閉じられるので，膨張機１
６は再び圧縮機６を駆動することができる。公知の装置
では，必要な運転圧力ｐＬは，この運転圧力ｐＬを確立
しかつ燃料電池１２を出た後の排出空気を周囲へ排出す
る圧力保持弁を介して設定される。しかしこの公知の方
法では，プロセス空気へ費用をかけて供給される圧力エ
ネルギは，利用されることなく装置外へ失われる。
【００１１】圧縮機６及び膨張機１６はなるべく容積形
流体機械の原理に基いており，回転子群のためにグリス
潤滑ころがり軸受を持つ間隙密封機械が使用される。圧
縮機６は内部圧縮部を持つ容積形ポンプ原理に基いてお
り，従つて最高の効率を得ることができる。グリスの悪
臭は歯車装置ケース２６を経て直接外部へ排出されて，
プロセス空気の汚染を回避する。それにより圧縮機６の
下流側にフイルタ段を設けなくてもよい。膨張機１６は
なるべく一定容積原理に従つて動作するが，ポリトロー
プ膨張仕事の普通のタービンプンセスに従つても動作す
ることができる。圧縮機６及び膨張機１６は共通なハウ
ジング内にまとめられ，始動電動機２８及び電動機３０
はフランジ結合されている。
【００１２】燃料電池１２を通つた後のプロセス空気に
含まれる生成水は，１つ又は複数の液体分離器１８，２
４により空気排出導管５から分離されて，貯蔵容器７に
集められる。この貯蔵容器７から，吸入されるプロセス
空気の加湿に必要な水が，ポンプ８を経て噴射ノズル１
０へ供給され，微細に分布して空気供給導管３へ噴射さ
れる。この場合ポンプ８は共通な軸２０又は別個の電動
機により駆動することができる。水の噴射は圧縮機６の
下流側又は上流側でも行うことができる。噴射される水
は，圧縮され従つて熱せられる空気により蒸発せしめら
れる。その結果プロセス空気はこの蒸発せしめられた水
により加湿される。同時にプロセス空気から蒸発エネル
ギが取られるので，空気温度が低下する。従つて水噴射
により空気冷却及び空気加湿の機能も果されるので，別
体の空気加湿器を省くことができる。圧縮されるプロセ
ス空気の含有エネルギがプロセス空気に加湿するのに充
分でないような燃料電池の構成においてのみ，付加的な
空気加湿器１４が必要になる。しかしこの場合少なくと
もこの付加的な空気加湿器１４の大きさを減少すること
ができる。圧縮の前に水が噴射されると，圧縮機出力は
更に６〜８％減少する。この場合気体から，圧縮の際生
ずるエネルギが直接蒸発熱として取られるが，後で水を
噴射する場合，気体温度がポリトロープ圧縮の際まず高
められ，続いて蒸発熱の除去により再び低下せしめられ
る。
【００１３】圧縮機６の駆動は，一部では膨張機１６に
よりエネルギ回収を介して行われる。共通な軸２０上に
は更に始動電動機２８及び別の電動機３０が設けられて
いる。始動電動機２８は，特に可動使用のために例えば
車両分野で必要とされ，その場合給電は車両蓄電池９に
より行われ，一方電動機３０は電流調整器１３を介して
燃料電池１２から直接給電される。燃料電池装置１の始
動の際，この燃料電池装置１において最小の空気容積流
量Ｖｍｉｎ及び最小の運転圧力ｐｍｉｎが利用可能にな
るまで，圧縮機６が始動電動機２８によつて駆動され
る。この時間中に電動機３０は消勢されている。この場
合燃料電池１２に発生する電気エネルギが燃料電池装置
１全体の強力な運転のために充分であるように，最小空
気容積流量Ｖｍｉｎ及び最小運転圧力ｐｍｉｎが選ばれ
ている。この自己給電状態に達した後，電動機３０が付
勢され，続いて始動電動機２８が消勢される。燃料電池
１２と電動機３０との間の電流調整器３０は，燃料電池
装置１の運転中に生ずる電流及び電圧の変動を打消し，
発生する直流電圧からパルス変調される交流を発生する
のに役立つ。
【００１４】燃料電池装置１全体の調整のために制御装
置１１が設けられている。この制御装置１１へ調整パラ
メータとして，燃料電池電圧ＵＢＺ，燃料電池電流Ｉ
ＢＺ，圧縮機回転数ｎ及び空気容積流量ＶＬｕｆｔが与
えられ，空気フイルタ２と圧縮機６との間で空気供給導
管３中に設けられるセンサ３４により，空気容積流量Ｖ
Ｌｕｆｔが検出される。制御装置１１へ入力量として，
更に燃料電池電流の目標値ＩＢＺｓｏｌｌが与えられ
る。制御装置１１において圧縮機回転数の目標値ｎ
ｓｏｌｌが求められて，対応する電流目標値Ｉｓｏｌｌ
を準備するため電流調整器１３へ供給される。
【００１５】制御装置１１は更にプロセス空気の温度及
び湿度の制御又は調整のためにも使用することができ
る。しかしこのために別個の制御装置を使用することも
可能である。制御のため制御装置１１において，前述し
た運転パラメータに関係して水噴射量の目標値が求めら
れ，噴射ノズル１０の制御により対応する量の水が噴射
される。調整の際更に温度及び空気湿度を測定すること
が必要である。プロセス空気の温度及び湿度の測定され
る実際値が，所定の目標値に対して偏差を持つている
と，噴射量の変化によりこの偏差が零となるように調整
が行われる。圧縮されるプロセス空気の含有エネルギが
必要な量の水を蒸発させるのに充分でないと，まず水噴
射量を介して温度が所定の目標値に調整され，続いて付
加的な空気加湿器１４により空気湿度が所定の目標値に
合わされる。
【００１６】圧縮機６の消費エネルギは，圧力（揚程）
の２乗に比例しかつ質量流量に比例して増大する。圧縮
機出力は空気容積流量ＶＬｕｆｔの３乗に比例して増大
する。更に発生される燃料電池出力は，空気圧力ｐＬ及
び同じ流れ負荷における空気過剰率と共に増大する。従
つて燃料電池装置における高い効率及び大きい出力密度
を得るために，燃料電池１２をできるだけ高い圧力ＰＬ
及び加湿される気体で運転せねばならない。これを保証
するため，圧縮機６により与えられるプロセス空気は，
できるだけ僅かな消費エネルギで発生されねばならな
い。燃料電池装置１の発生出力の最適化は，空気過剰率
及び運転圧力ｐＬがそのつどの燃料電池構成及び運転条
件に合わされる時に，行われる。更に圧縮機６は，高い
回転数の広がり及び全回転数範囲における高い効率を持
つていなければならない。
【００１７】燃料電池装置１のエネルギを節約する運転
は，空気容積流量ＶＬｕｆｔの連続制御によつて行われ
る。フアラデーの法則によれば，所要酸素量は，適当な
所要負荷において現われる燃料電池電流ＩＢＺに比例す
る。従つて燃料電池装置１の確実な運転を保証するた
め，酸素が過剰に与えられねばならない。他方エネルギ
上の理由から，必要な量だけの圧縮空気を準備するのが
望ましい。この理由から，空気容積流量の目標値Ｖ
ｓｏｌｌが，燃料電池電流ＩＢＺ及び必要な酸素過剰率
に関係して，マツプに記憶される。運転中に燃料電池電
流ＩＢＺが測定され，マツプに基いて空気容積流量の目
標値Ｖｓｏｌｌが求められる。更にセンサ３４により空
気容積流量の実際値Ｖｉｓｔが測定される。それからこ
れら両方の量の偏差が，電流調整器１３により電動機３
０の回転数調整に用いられる。
【００１８】大きい効率低下なしに燃料電池装置１の出
力を変化できるようにするため，回転数をよく調整され
かつ高い効率を保証する圧縮機駆動装置を必要とする。
このために永久磁石で励磁される同期電動機を使用する
のがよい。
【００１９】本発明による装置及び方法は，陽子伝導電
解質膜（ＰＥＭ技術）を持つ燃料電池装置における使用
に特に適している。しかし使用はこのような燃料電池装
置には限定されない。例えば自動車及び鉄道又は分散給
電のために，可動又は固定燃料電池装置として使用する
ことができる。
【００２０】電動機，圧縮機及び膨張機のこじんまりし
た構造のため慣性モーメントが僅かであり，電動機の回
転数変化速度が高いことによつて，非常に短い反応時間
を実現することができる。その結果空気供給の高い活力
が得られる。始動時間は５０〜１００ｍｓの範囲にあ
る。この活力により，例えば車両の分野において必要と
されるように強くかつ急速に変動する電流発生装置に
も，空気供給装置を使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料電池装置の原理的構成を示す
図である。
【符号の説明】
１ 燃料電池装置 ３ 空気供給導管 ５ 空気排出導管 ６ 圧縮機 １１ 制御装置 １２ 燃料電池 １６ 膨張機 ２０ 共通な軸 ３０ 電動機

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料電池への空気供給導管に設けられる
    回転数の可変な圧縮機と，空気排出導管に設けられる膨
    張機とを有し，圧縮機及び膨張機が共通な軸上に設けら
    れているものにおいて，圧縮機（６）及び膨張機（１
    ６）の共通な軸（２０）上に電動機（３０）が設けら
    れ，また吸収能力の可変な膨張機（１６）が使用され，
    圧縮機（６）の回転数（ｎ）及び膨張機（１６）の吸収
    能力が，制御装置（１１）により所定の目標値に調整さ
    れることを特徴とする，空気を呼吸する燃料電池装置の
    出力調整装置。
  2. 【請求項２】 膨張機（１６）の上流側に揺動板弁（３
    ２）が設けられ，負圧が加わると，この揺動板弁を介し
    て周囲空気が吸入されることを特徴とする，請求項１に
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 共通な軸（２０）上に，燃料電池（１
    ２）から電圧を供給される電動機（３０）と，始動電池
    （９）から電圧を供給される始動電動機（２８）とが設
    けられていることを特徴とする，請求項１に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 電動機（３０）として永久磁石で励磁さ
    れる同期電動機が使用されることを特徴とする，請求項
    ３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 測定される燃料電池電流（ＩＢＺ）に基
    いて空気容積流量の目標値（Ｖｓｏｌｌ）を求め，圧縮
    機回転数（ｎ）の制御により空気容積流量の実際値（Ｖ
    ｉｓｔ）をこの目標値（Ｖｓｏｌｌ）に調整し，膨張機
    （１６）の吸収能力の制御により，燃料電池（１２）の
    陰極空間の圧力を所定の運転圧力（ｐＬ）に調整するこ
    とを特徴とする，請求項１に記載の装置の運転方法。
  6. 【請求項６】 燃料電池装置（１）の始動の際，最小空
    気容積流量（Ｖｍｉｎ）及び運転圧力（ｐｍｉｎ）が利
    用可能になるまで，始動電動機（２８）により圧縮機
    （６）を駆動し，続いて電動機（３０）を始動し，始動
    電動機（２８）を消勢することを特徴とする，請求項５
    に記載の方法。
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JP (2) JP2743147B2 (ja)
DE (4) DE4318818C2 (ja)

Families Citing this family (223)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322767C2 (de) * 1993-07-08 1995-05-24 Daimler Benz Ag Vorrichtung und Verfahren zum Starten eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs
GB2280918B (en) * 1993-08-02 1996-12-11 Hydril Co Position instrumented blowout preventer
JP3203150B2 (ja) * 1995-05-18 2001-08-27 三洋電機株式会社 固体高分子型燃料電池及び固体高分子型燃料電池システム
DE19526774A1 (de) * 1995-07-21 1997-01-23 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage und Brennstoffzellenanlage zum Durchführen des Verfahrens
CA2231437C (en) * 1995-09-11 2003-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Process for operating a fuel cell installation and fuel cell installation for carrying out the process
DE19540824C2 (de) * 1995-11-02 2001-02-22 Xcellsis Gmbh Verfahren zur dynamischen Einstellung der Leistung für ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle
US5771476A (en) * 1995-12-29 1998-06-23 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Power control system for a fuel cell powered vehicle
USRE38493E1 (en) 1996-04-24 2004-04-13 Questair Technologies Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US7482085B2 (en) * 1996-06-07 2009-01-27 Bdf Ip Holdings Ltd. Apparatus for improving the cold starting capability of an electrochemical fuel cell
US6245303B1 (en) 1998-01-14 2001-06-12 Arthur D. Little, Inc. Reactor for producing hydrogen from hydrocarbon fuels
US6126908A (en) 1996-08-26 2000-10-03 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for converting hydrocarbon fuel into hydrogen gas and carbon dioxide
DE19636908C2 (de) * 1996-09-11 2001-08-16 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage und Brennstoffzellenanlage
US5858568A (en) * 1996-09-19 1999-01-12 Ztek Corporation Fuel cell power supply system
DE19640808C1 (de) * 1996-10-02 1997-11-27 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer PEM-Brennstoffzellenanlage
US6444343B1 (en) 1996-11-18 2002-09-03 University Of Southern California Polymer electrolyte membranes for use in fuel cells
JP3254671B2 (ja) * 1996-12-27 2002-02-12 石川島播磨重工業株式会社 リショルムコンプレッサを用いた燃料電池発電装置
US5786104A (en) * 1996-12-31 1998-07-28 The Dow Chemical Company Method and apparatus for humidification of incoming fuel cell process gases
DE19701390C1 (de) * 1997-01-16 1998-04-09 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer PEM-Brennstoffzellenanlage und PEM-Brennstoffzellenanlage
DE19701560C2 (de) * 1997-01-17 1998-12-24 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Brennstoffzellensystem
US6283723B1 (en) 1997-01-27 2001-09-04 Vairex Corporation Integrated compressor expander apparatus
CA2286701A1 (en) * 1997-04-10 1998-10-15 Magnet-Motor Gesellschaft Fur Magnetmotorische Technik Mbh Cooling and wetting polymer-electrolyte fuel cells
CA2242176C (en) * 1997-06-30 2009-01-27 Ballard Power Systems Inc. Solid polymer fuel cell system and method for humidifying and adjusting the temperature of a reactant stream
US6416895B1 (en) 2000-03-09 2002-07-09 Ballard Power Systems Inc. Solid polymer fuel cell system and method for humidifying and adjusting the temperature of a reactant stream
JPH1179703A (ja) * 1997-09-04 1999-03-23 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池用改質装置
DE19741331C2 (de) * 1997-09-19 2002-04-04 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zum Kühlen bei Brennstoffzellen
US6106962A (en) 1997-09-24 2000-08-22 Aer Energy Resources Inc. Air manager control using cell voltage as auto-reference
WO1999019161A1 (en) * 1997-10-14 1999-04-22 Capstone Turbine Corporation Vehicle powered by a fuel cell/gas turbine combination
DE19755116C1 (de) * 1997-12-11 1999-03-04 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh PEM-Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zum Betreiben eines PEM-Brennstoffzellensystems
JP4552236B2 (ja) * 1997-12-22 2010-09-29 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池装置
JP4543440B2 (ja) * 1997-12-22 2010-09-15 株式会社エクォス・リサーチ 水直噴型燃料電池システム
DE19859485A1 (de) * 1997-12-22 1999-06-24 Equos Research Kk Brennstoffzellensystem
US7029775B2 (en) * 1997-12-22 2006-04-18 Kabushikikaisha Equos Research Fuel cell system
JPH11317236A (ja) 1997-12-22 1999-11-16 Aqueous Reserch:Kk 燃料電池システム
JP4501165B2 (ja) * 1997-12-22 2010-07-14 株式会社エクォス・リサーチ 車輌用燃料電池システム
DE19807878C2 (de) * 1998-02-25 2001-10-31 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem
DE19807876C2 (de) * 1998-02-25 2002-10-24 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem
JP2002512419A (ja) * 1998-04-17 2002-04-23 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 燃料電池プラントの起動方法並びに燃料電池プラント
DE19819325A1 (de) 1998-04-30 1999-11-04 Emitec Emissionstechnologie Elektrode mit für ein Fluid durchgängigen Poren und Brennstoffzelle
US6007930A (en) * 1998-05-06 1999-12-28 Ford Global Technologies, Inc. Method for initiating a fuel cell
DE19821766C1 (de) * 1998-05-14 1999-06-24 Siemens Ag PEM-Brennstoffzellensystem mit Befeuchtung und/oder Kühlung mit flüssigem Medium, deren Verwendung sowie ein Verfahren zum Befeuchten und Kühlen eines solchen Systems
DE19822691A1 (de) 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
DE19822689A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Volkswagen Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems
EP0980107B1 (en) * 1998-08-10 2003-07-02 Kabushiki Kaisha Equos Research Fuel cell system
EP0980106B1 (en) * 1998-08-10 2012-05-09 Kabushiki Kaisha Equos Research Solid polymer electrolyte fuel cell system with supply of liquid water to the cathode
US6045772A (en) * 1998-08-19 2000-04-04 International Fuel Cells, Llc Method and apparatus for injecting a liquid hydrocarbon fuel into a fuel cell power plant reformer
JP3561832B2 (ja) 1998-09-07 2004-09-02 株式会社豊田中央研究所 燃料電池用加湿装置、燃料電池システム用水管理装置及び燃料電池システム
US6821660B2 (en) * 1998-09-08 2004-11-23 Fideris, Inc. Gas humidification device for operation, testing, and evaluation of fuel cells
US6921597B2 (en) * 1998-09-14 2005-07-26 Questair Technologies Inc. Electrical current generation system
JP3473436B2 (ja) * 1998-09-16 2003-12-02 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
US5998885A (en) * 1998-09-21 1999-12-07 Ford Global Technologies, Inc. Propulsion system for a motor vehicle using a bidirectional energy converter
JP3635938B2 (ja) 1998-09-25 2005-04-06 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
JP2000110727A (ja) 1998-10-07 2000-04-18 Toyota Autom Loom Works Ltd 車両用燃料電池装置における圧縮機の凍結防止方法
US6093502A (en) * 1998-10-28 2000-07-25 Plug Power Inc. Fuel cell with selective pressure variation and dynamic inflection
JP3544309B2 (ja) 1998-11-09 2004-07-21 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
JP3637792B2 (ja) * 1998-11-18 2005-04-13 株式会社豊田自動織機 燃料電池装置
DE19856499C1 (de) 1998-12-08 2000-10-26 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur zweistufigen Aufladung von Prozeßluft für eine Brennstoffzelle
FR2788631B1 (fr) * 1999-01-19 2001-03-23 Renault Pile a combustible
JP4682386B2 (ja) * 1999-02-23 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
WO2000054353A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage und brennstoffzellenanlage
US6268074B1 (en) 1999-04-05 2001-07-31 General Motors Corporation Water injected fuel cell system compressor
DE19918850C2 (de) * 1999-04-19 2002-10-24 Vodafone Ag Befeuchtungsvorrichtung für Brennstoffzelle, Verfahren zur Befeuchtung einer Brennstoffzellenmembran und Verwendung der Befeuchtungsvorrichtung in einer Brennstoffzelle
US6641625B1 (en) 1999-05-03 2003-11-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Integrated hydrocarbon reforming system and controls
JP4505874B2 (ja) * 1999-05-06 2010-07-21 日産自動車株式会社 燃料電池の水供給装置
FR2796981B1 (fr) * 1999-07-28 2001-09-07 Renault Module de generation d'electricite a pile a combustible et procede de regulation de pression de la pile a combustible
JP4742395B2 (ja) * 1999-08-03 2011-08-10 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池用空気極
US6303245B1 (en) 1999-08-27 2001-10-16 Plug Power Inc. Fuel cell channeled distribution of hydration water
US6350535B1 (en) 1999-08-27 2002-02-26 Plug Power Inc. Mist evaporation system for fuel cell hydration
US6329090B1 (en) 1999-09-03 2001-12-11 Plug Power Llc Enthalpy recovery fuel cell system
DE19943059B4 (de) * 1999-09-09 2006-11-23 Daimlerchrysler Ag System zur Auskondensation einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom
DE19944121A1 (de) * 1999-09-15 2001-03-22 Opel Adam Ag Brennstoffzelle
US6284399B1 (en) 1999-09-17 2001-09-04 Plug Power Llc Fuel cell system having humidification membranes
US6322917B1 (en) 1999-09-27 2001-11-27 Plug Power L.L.C. Diagnostic method and control of preferential oxidation of carbon monoxide
JP2001093554A (ja) * 1999-09-28 2001-04-06 Toyota Autom Loom Works Ltd 燃料電池用圧縮回生機
JP3601770B2 (ja) 1999-09-28 2004-12-15 株式会社豊田自動織機 燃料電池用圧縮回生機
US6653004B1 (en) 1999-10-12 2003-11-25 Jeffrey Lewis Barber Process control for multiple air supplies
WO2001028022A1 (en) * 1999-10-14 2001-04-19 Motorola Inc. Method and apparatus for managing hydration level of fuel cell electrolyte
DE19951584B4 (de) * 1999-10-27 2005-09-15 Ballard Power Systems Ag Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie mit einer Brennstoffzelle, der Zusatzaggregate zum Starten und zum Betrieb zugeordnet sind und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
JP4686814B2 (ja) 1999-11-17 2011-05-25 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池装置
JP4686813B2 (ja) * 1999-11-17 2011-05-25 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池装置
JP4686812B2 (ja) * 1999-11-17 2011-05-25 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池装置
DE19956653A1 (de) * 1999-11-25 2001-05-31 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Verbesserung der Leistung einer Brennstoffzelle, insbesondere Brennstoffzelle für den mobilen Einsatz
US6461751B1 (en) 1999-12-06 2002-10-08 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for operating a fuel cell
US6358637B1 (en) * 1999-12-13 2002-03-19 General Motors Corporation Freeze-protecting a fuel cell by vacuum drying
JP2001176534A (ja) 1999-12-17 2001-06-29 Toyota Autom Loom Works Ltd 燃料電池用給気装置
US6365289B1 (en) * 1999-12-22 2002-04-02 General Motors Corporation Cogeneration system for a fuel cell
DE10006344C2 (de) * 2000-02-12 2003-04-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Nutzfahrzeug mit Brennstoffzellenanlage
DE10110419A1 (de) 2000-03-08 2003-10-23 Honda Motor Co Ltd Brennstoffzellensystem
DE10013687B4 (de) 2000-03-21 2007-06-28 Nucellsys Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben desselben
DE10016185B4 (de) * 2000-03-31 2006-11-30 Nucellsys Gmbh Verwendung eines Kompressors in einem Brennstoffzellensystem
DE10018081A1 (de) * 2000-04-12 2001-12-06 Volkswagen Ag Verfahren zur geregelten Luftversorgung einer Brennstoffzelle
DE10024570A1 (de) * 2000-05-19 2002-04-18 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems
US6921595B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-26 Nuvera Fuel Cells, Inc. Joint-cycle high-efficiency fuel cell system with power generating turbine
US6916564B2 (en) * 2000-05-31 2005-07-12 Nuvera Fuel Cells, Inc. High-efficiency fuel cell power system with power generating expander
US6815106B1 (en) * 2000-05-31 2004-11-09 General Motors Corporation Fuel cell having dynamically regulated backpressure
DE10028133B4 (de) 2000-06-07 2005-11-03 Ballard Power Systems Ag Vorrichtung und Verfahren zum Befeuchten eines Prozessgasstroms sowie Verwendung der Vorrichtung
US6824915B1 (en) 2000-06-12 2004-11-30 The Gillette Company Air managing systems and methods for gas depolarized power supplies utilizing a diaphragm
US6759159B1 (en) 2000-06-14 2004-07-06 The Gillette Company Synthetic jet for admitting and expelling reactant air
AU2001275997A1 (en) 2000-07-20 2002-02-05 Proton Energy Systems, Inc. Electrochemical cell system output control method and apparatus
DE10036916B4 (de) * 2000-07-28 2006-12-21 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Brennstoffzellenstapel und Verfahren zur Befeuchtung eines Reaktionsmittels bei einem Brennstoffzellenstapel
US7051801B1 (en) 2000-07-28 2006-05-30 Hydrogenics Corporation Method and apparatus for humidification and temperature control of incoming fuel cell process gas
EP1307938A2 (en) * 2000-07-28 2003-05-07 Hydrogenics Corporation Method and apparatus for humidification and temperature control of incoming fuel cell process gas
US6558826B1 (en) * 2000-07-31 2003-05-06 Plug Power Inc. Fuel cell system fluid recovery
DE10052554C2 (de) * 2000-08-10 2002-12-12 Peter Ingelheim Regelsystem für Brennstoffzellen
JP3664062B2 (ja) * 2000-09-06 2005-06-22 株式会社日立製作所 燃料電池システム
US6589033B1 (en) * 2000-09-29 2003-07-08 Phoenix Analysis And Design Technologies, Inc. Unitary sliding vane compressor-expander and electrical generation system
US6434943B1 (en) 2000-10-03 2002-08-20 George Washington University Pressure exchanging compressor-expander and methods of use
JP3580236B2 (ja) 2000-10-04 2004-10-20 日産自動車株式会社 燃料電池システム
US6953635B2 (en) * 2000-10-04 2005-10-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Humidifier for fuel cell
EP1344270B1 (en) * 2000-10-27 2017-06-21 Air Products and Chemicals, Inc. Systems and processes for providing hydrogen to fuel cells
CA2325072A1 (en) 2000-10-30 2002-04-30 Questair Technologies Inc. Gas separation for molten carbonate fuel cell
US7097925B2 (en) * 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
AU2002215752A1 (en) * 2000-12-08 2002-06-18 Denis Connor Methods and apparatuses for gas separation by pressure swing adsorption with partial gas product feed to fuel cell power source
CA2329475A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-11 Andrea Gibbs Fast cycle psa with adsorbents sensitive to atmospheric humidity
US6393354B1 (en) 2000-12-13 2002-05-21 Utc Fuel Cells, Llc Predictive control arrangement for load-following fuel cell-powered applications
KR20020055963A (ko) * 2000-12-29 2002-07-10 박호군 고분자 전해질 연료전지 운전용 가습장치
US20020112479A1 (en) * 2001-01-09 2002-08-22 Keefer Bowie G. Power plant with energy recovery from fuel storage
DE10104246C1 (de) * 2001-01-31 2002-06-06 Zsw Brennstoffzellen mit integrierter Befeuchtung sowie Verfahren zum Befeuchten von Brennstoffzellen-Prozeßgas
CA2334530A1 (en) 2001-02-06 2002-08-06 General Motors Corporation A direct methanol fuel cell system with a device for the separation of the methanol and water mixture
US6783882B2 (en) * 2001-02-14 2004-08-31 Ball Aerospace & Technologies Corp. Method and apparatus for maintenance of fuel cell cathode air quality with breathable hydrophobic membrane air filter
JP2002246052A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Equos Research Co Ltd 燃料電池装置及びその起動方法
DE10127600C2 (de) * 2001-05-31 2003-07-24 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem
DE10127599C2 (de) * 2001-05-31 2003-04-24 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Inbetriebnahme/Außerbetriebnahme eines Brennstoffzellensystems
JP2003021060A (ja) 2001-07-10 2003-01-24 Toyota Industries Corp 圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具
DE10141903A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-27 Ballard Power Systems Vorrichtung zur Versorgung eines Brennstoffzellensystems mit einem sauerstoffhaltigen Medium
DE10141905A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-20 Ballard Power Systems Vorrichtung zur Luftversorgung eines Brennstoffzellensystems
DE10141906A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-20 Ballard Power Systems Brennstoffzellensystem
DE10143156B4 (de) * 2001-09-04 2007-09-13 Nucellsys Gmbh Brennstoffzellensystem mit einer Vorrichtung zur Luftversorgung und Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems und dessen Verwendung
JP2003086214A (ja) * 2001-09-06 2003-03-20 Equos Research Co Ltd 燃料電池装置
JP4534401B2 (ja) 2001-09-10 2010-09-01 株式会社日立製作所 燃料電池及びその圧縮空気供給システム
DE10146943B4 (de) * 2001-09-24 2017-05-24 General Motors Llc ( N. D. Ges. D. Staates Delaware ) Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems sowie Brennstoffzellensystem
US6924050B2 (en) 2001-10-05 2005-08-02 Ford Motor Company Method for dissipating energy in a fuel cell generator system
JP4306220B2 (ja) * 2001-10-22 2009-07-29 日本精工株式会社 燃料電池システム
JP2003129961A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Hitachi Ltd 燃料電池用圧縮機
DE10154637B4 (de) * 2001-11-07 2009-08-20 Robert Bosch Gmbh Brennstoffbereitstellungseinheit und deren Verwendung zur Bereitstellung eines wasserstoffhaltigen Brennstoffs
JP2005508482A (ja) 2001-11-08 2005-03-31 ボーグワーナー・インコーポレーテッド ２段電動コンプレッサ
DE10155217B4 (de) * 2001-11-09 2009-04-23 BDF IP Holdings Ltd., Vancouver Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems
AU2002359575A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-23 Lawrence G. Clawson High efficiency otto cycle engine with power generating expander
US6932282B2 (en) * 2001-12-21 2005-08-23 Ballard Power Systems Ag Water supply system for a fuel cell
KR20030055606A (ko) * 2001-12-27 2003-07-04 현대자동차주식회사 고분자 전해질 연료전지 스택용 가습장치
DE10200404A1 (de) * 2002-01-08 2003-07-17 H2 Interpower Brennstoffzellen Vorrichtung zur Erwärmung von Luft mit einer Brennstoffzelle
FR2836284B1 (fr) * 2002-02-20 2004-11-05 Renault Module de puissance a pile a combustible et procede de mise en oeuvre
KR100445380B1 (ko) * 2002-02-25 2004-08-25 한국과학기술연구원 연료전지 운전용 가스 공급 장치
FR2837026B1 (fr) * 2002-03-07 2004-07-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de generation d'electricite du type pile a combustion et vehicule comportant un tel dispositif
EP1483035B1 (en) * 2002-03-14 2011-09-14 QuestAir Technologies Inc. Gas separation by combined pressure swing and displacement purge
US7387849B2 (en) * 2002-03-14 2008-06-17 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for solid oxide fuel cell
DE10214565A1 (de) * 2002-03-31 2003-10-23 Siemens Ag Verfahren zur Verringerung der Degradation von HT-PEM-Brennstoffzellen und zugehörige Brennstoffzellenanlage
DE10216953B4 (de) * 2002-04-17 2006-02-23 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Versorgung einer Brennstoffzelle mit Prozessluft und deren Verwendung
DE10231699A1 (de) * 2002-07-13 2004-01-22 Ballard Power Systems Ag Brennstoffzellensystem
US20040018407A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 Frano Barbir Electrochemical cell stack design
US6887598B2 (en) * 2002-08-16 2005-05-03 Generals Motors Corporation Control system and method for starting a frozen fuel cell
AU2003271440A1 (en) * 2002-09-23 2004-04-08 Hydrogenics Corporation A fuel cell system and method of operating the same
US7285350B2 (en) 2002-09-27 2007-10-23 Questair Technologies Inc. Enhanced solid oxide fuel cell systems
US7282291B2 (en) * 2002-11-25 2007-10-16 California Institute Of Technology Water free proton conducting membranes based on poly-4-vinylpyridinebisulfate for fuel cells
AU2003285236A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-18 Hydrogenics Corporation Reactant supply for a fuel cell power system
DE10258363A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-24 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Luftversorgung von Brennstoffzellen
DE10306234B4 (de) 2003-02-04 2009-09-17 Daimler Ag Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2004076017A2 (en) * 2003-02-26 2004-09-10 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for high temperature fuel cells
DE10312647A1 (de) * 2003-03-21 2004-09-30 Ballard Power Systems Ag Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems
US6936361B2 (en) * 2003-03-31 2005-08-30 Motorola, Inc. Method for humidifying a fuel stream for a direct methanol fuel cell
DE10315699A1 (de) * 2003-04-07 2004-10-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Versorgung eines Kathodenbereichs wenigstens einer Brennstoffzelle mit einem sauerstoffhaltigen Medium
DE10328628A1 (de) * 2003-06-26 2005-01-20 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Befeuchtung eines Gasstroms
FR2857632A1 (fr) * 2003-07-18 2005-01-21 Gie Psa Peugeot Citroen Vehicule automobile avec reservoir de combustible gazeux et circuit d'alimentation basse pression
US7258937B2 (en) 2003-07-21 2007-08-21 General Motors Corporation Gas humidification for cathode supply of a PEM fuel cell
US8057929B2 (en) * 2003-10-20 2011-11-15 GM Global Technology Operations LLC Regenerative compressor motor control for a fuel cell power system
DK1526598T3 (da) * 2003-10-25 2010-01-04 P 21 Power For The 21St Century Gmbh Fremgangsmåde til indirekte bestemmelse af fugtigheden af gasser i en brændselscelle
WO2005043046A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-12 Hydrogenics Corporation A humidity control device
FR2862435B1 (fr) * 2003-11-18 2007-02-23 Renault Sas Dispositif d'humidification cathodique et de gestion thermique d'un systeme pile a combustible
WO2005057686A2 (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Proton Energy Systems, Inc. System of generating hydrogen and method thereof
US7344788B2 (en) * 2004-02-19 2008-03-18 General Motors Corporation Starting a fuel cell system using ambient air and a low voltage blower
CA2575629A1 (en) * 2004-06-11 2006-08-10 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel fired hydrogen generator
US7189280B2 (en) * 2004-06-29 2007-03-13 Questair Technologies Inc. Adsorptive separation of gas streams
CN100369307C (zh) * 2004-08-17 2008-02-13 比亚迪股份有限公司 燃料电池的质子交换膜增湿方法及装置
JP4207909B2 (ja) * 2004-09-02 2009-01-14 株式会社デンソー 車両システム
DE102004059776A1 (de) * 2004-09-17 2006-04-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Brennstoffzellensystem
JP4549941B2 (ja) * 2004-10-05 2010-09-22 株式会社デンソー 複合流体機械
US7828877B2 (en) * 2004-11-05 2010-11-09 Xebec Adsorption, Inc. Separation of carbon dioxide from other gases
DE102004055425B4 (de) * 2004-11-17 2007-06-14 Forschungszentrum Jülich GmbH Mischkammer für einen Reformer sowie Verfahren zum Betreiben derselben
US7651799B2 (en) * 2004-12-20 2010-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Air humidification for fuel cell applications
TWI328309B (en) 2005-06-06 2010-08-01 Honda Motor Co Ltd Intake structure in fuel cell powered vehicle, and motorcycle with fuel cell mounted thereon
CN100356623C (zh) * 2005-07-01 2007-12-19 清华大学 一种燃料电池自增湿方法
DE102005038455B4 (de) * 2005-08-03 2016-04-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Ermittlung und/oder Einstellung des Oxidator-Volumenstroms bei einem Brennstoffzellensystem
US20070087240A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 General Hydrogen Corporation Fuel cell fluid dissipater
US7938386B2 (en) * 2006-03-13 2011-05-10 GM Global Technology Operations LLC Fuel cell air humidifier
KR100787244B1 (ko) * 2006-11-28 2007-12-21 (주)퓨얼셀 파워 안정적인 공기공급장치를 구비한 연료전지 시스템
DE102007003502A1 (de) 2007-01-24 2008-07-31 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer Luftversorgungseinheit für Brennstoffzellen
US7875400B2 (en) * 2007-03-09 2011-01-25 Mti Microfuel Cells, Inc. Method and apparatus for internal hydration of a fuel cell system
JP5126480B2 (ja) * 2007-04-19 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US8026020B2 (en) 2007-05-08 2011-09-27 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module
US9293778B2 (en) 2007-06-11 2016-03-22 Emergent Power Inc. Proton exchange membrane fuel cell
US8003274B2 (en) 2007-10-25 2011-08-23 Relion, Inc. Direct liquid fuel cell
KR100911590B1 (ko) * 2007-12-13 2009-08-10 현대자동차주식회사 연료전지용 가습기를 포함한 공기 공급 장치
JP4553004B2 (ja) * 2007-12-14 2010-09-29 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池スタック
US20090263700A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Us Government As Represented By Secretary Of The Army Fuel cell assembly
DE102008053151A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Daimler Ag Befeuchtungseinrichtung und Verfahren zum Befeuchten eines einem Brennstoffzellenstapel zuführbaren Oxidationsmittelstroms und Brennstoffzellensystem
WO2010099626A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 G4 Insights Inc. Process and system for thermochemical conversion of biomass
EP2480790A4 (en) * 2009-09-23 2015-11-11 Bright Energy Storage Technologies Llp COMPRESSED HYDRAULIC ENERGY SUBMARINE STORAGE SYSTEM AND METHOD FOR DEPLOYING THE SAME
EP2501788A4 (en) 2009-11-18 2013-12-04 G4 Insights Inc BY SORPTION REINFORCED METHANIZATION OF BIOMASS
WO2011060539A1 (en) 2009-11-18 2011-05-26 G4 Insights Inc. Method and system for biomass hydrogasification
JP5044676B2 (ja) 2010-03-31 2012-10-10 本田技研工業株式会社 水噴射手段を備えた燃料電池システム
US9379396B2 (en) * 2010-04-21 2016-06-28 GM Global Technology Operations LLC Controls giving −25° C. freeze start capability to a fuel cell system
US8383871B1 (en) 2010-09-03 2013-02-26 Brian G. Sellars Method of hydrogasification of biomass to methane with low depositable tars
JP5303609B2 (ja) * 2011-06-22 2013-10-02 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
FR2984015B1 (fr) * 2011-12-13 2014-07-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede pour evacuer des gouttelettes presentes a l'interieur de canaux d'une pile a combustible et dispositif de mise en oeuvre du procede.
US9385380B2 (en) * 2012-11-01 2016-07-05 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel cell humidification management method and system
KR101481233B1 (ko) 2012-12-07 2015-01-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 급기장치
DE102013021192A1 (de) 2013-12-17 2014-07-31 Daimler Ag Strömungsmaschine, insbesondere zur Versorgung einer Brennstoffzelle mit verdichteter Luft
KR101807015B1 (ko) 2014-08-01 2017-12-08 현대자동차 주식회사 연료전지용 가습기
DE102014221241A1 (de) 2014-10-20 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Befeuchtungseinrichtung für ein Brennstoffzellensystem sowie Brennstoffzellensystem
DE102014225589A1 (de) 2014-12-11 2016-06-16 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems und Brennstoffzellensystem
FR3034460B1 (fr) 2015-04-01 2019-07-19 Liebherr-Aerospace Toulouse Sas Ensemble rotor et turbomachine tournant a tres grandes vitesses comportant un tel ensemble rotor
DE102015012642A1 (de) 2015-05-13 2016-12-01 Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Trägergas betriebenes Verdunstungsverfahren und -vorrichtung
WO2016180387A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Trägergas getriebenes verdunstungsverfahren und -vorrichtung
DE102015209802A1 (de) 2015-05-28 2016-12-01 Thyssenkrupp Ag Brennstoffzelle mit Befeuchter
JP6483598B2 (ja) 2015-12-21 2019-03-13 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
KR102506845B1 (ko) * 2016-12-02 2023-03-08 현대자동차주식회사 공기상태 조절장치와 이를 포함한 연료전지 시스템
JP2018116848A (ja) * 2017-01-18 2018-07-26 株式会社デンソー 燃料電池システム
DE102017213091A1 (de) 2017-07-28 2019-01-31 Audi Ag System zum Kontrollieren mehrerer Funktionen eines Fahrzeugs
CN109921064B (zh) * 2019-03-11 2024-01-30 长春理工大学 基于超声波振动加湿器的小型质子交换膜燃料电池
DE102020207137B4 (de) 2020-06-08 2024-02-08 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Betreiben eines Unterseebootes mit einer Brennstoffzelle und einem Wasserstoffspeicher
DE102021204515A1 (de) * 2021-05-05 2022-11-10 Zf Friedrichshafen Ag Verdichteranordnung für ein Brennstoffzellensystem
DE102021112492A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 MTU Aero Engines AG Luftbefeuchtungsvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer Luftbefeuchtungsvorrichtung und System, aufweisend zumindest eine Luftbefeuchtungsvorrichtung
DE102021206058A1 (de) 2021-06-15 2022-12-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, Brennstoffzellensystem
DE102021207000A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brennstoffzellensystem mit einer passiven Wärmeübertragung und einer aktiven Befeuchtung in einem Kathodenpfad und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1436747A (fr) * 1965-03-17 1966-04-29 Gaz De France Installations génératrices d'électricité et d'énergie thermique comportant des batteries de piles à combustible fonctionnant à haute température et procédé de mise en oeuvre de ces installations
US3507702A (en) * 1967-02-15 1970-04-21 United Aircraft Corp Fuel cell system including cooling and humidifying means
US3982962A (en) * 1975-02-12 1976-09-28 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor
US3976506A (en) * 1975-02-12 1976-08-24 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant with air bypass
US3972731A (en) * 1975-02-12 1976-08-03 United Technologies Corporation Pressurized fuel cell power plant
US4080791A (en) * 1977-01-03 1978-03-28 Exxon Research & Engineering Co. Fuel cell power generating stations
JPS58133773A (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 Hitachi Ltd 燃料電池発電プラント制御システム
AT380540B (de) * 1982-02-12 1986-06-10 Steyr Daimler Puch Ag Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine elektrische, ein startschloss umfassende anlasseinrichtung aufweisende kraftfahrzeug-dieselmotoren
JPS58166671A (ja) * 1982-03-27 1983-10-01 Kansai Electric Power Co Inc:The 燃料電池発電システムの圧力制御方法
JPS6032868A (ja) * 1983-07-30 1985-02-20 Okura Ind Co Ltd 接着性と保存安定性に優れた嫌気性接着剤
JPS60136178A (ja) * 1983-12-26 1985-07-19 Nippon Nenryo Gijutsu Kaihatsu Kk 燃料電池発電プラント
JPS60160573A (ja) * 1984-01-30 1985-08-22 Shimadzu Corp 燃料電池発電用タ−ボコンプレツサシステム
GB2157365B (en) * 1984-02-29 1988-08-10 Nissan Motor Controller for variable geometry type turbocharger
GB2164099B (en) * 1984-06-29 1988-04-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Variable capacity turbochargers
JPH0622148B2 (ja) * 1984-07-31 1994-03-23 株式会社日立製作所 溶融炭酸塩型燃料電池発電プラント
US4530886A (en) * 1984-12-06 1985-07-23 United Technologies Corporation Process for humidifying a gaseous fuel stream
US4838020A (en) * 1985-10-24 1989-06-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Turbocompressor system and method for controlling the same
JPS62206205A (ja) * 1986-03-05 1987-09-10 Hisaka Works Ltd 熱回収装置
JPS6332868A (ja) * 1986-07-24 1988-02-12 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池発電システム
US4738903A (en) * 1986-12-03 1988-04-19 International Fuel Cells Corporation Pressurized fuel cell system
JPS63232273A (ja) * 1987-03-20 1988-09-28 Hitachi Ltd 燃料電池冷却装置
US4795683A (en) * 1987-07-23 1989-01-03 United Technologies Corporation High power density evaporatively cooled ion exchange membrane fuel cell
DE3738370C1 (de) * 1987-11-12 1989-04-13 Dornier System Gmbh Elektrochemische Zelle mit immobilem Elektrolyten
US4818637A (en) * 1988-05-20 1989-04-04 United Technologies Corporation Hydrogen/halogen fuel cell with improved water management system
JPH02168569A (ja) * 1988-08-22 1990-06-28 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システム
EP0398111A1 (de) * 1989-05-18 1990-11-22 Asea Brown Boveri Ag Vorrichtung zur Umwandlung chemischer Energie von Kohlenwasserstoffen in elektrische Energie mittels eines elektrochemischen Hochtemperaturprozesses
NL8901348A (nl) * 1989-05-29 1990-12-17 Turboconsult Bv Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electrische energie.
KR950001256B1 (ko) * 1989-08-24 1995-02-15 가부시끼가이샤 메이덴샤 고체 전해질을 이용하는 연료 전지 및 이의 형성 방법
US4973530A (en) * 1989-12-21 1990-11-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fuel cell water transport
JP2841703B2 (ja) * 1990-05-15 1998-12-24 石川島播磨重工業株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池のカソード用空気量制御方法及び装置
DE4021097A1 (de) * 1990-07-02 1992-01-09 Siemens Ag Brennstoffzellen-kraftwerk
DE4032993C1 (ja) * 1990-10-15 1992-05-07 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De
JP3104316B2 (ja) * 1991-05-20 2000-10-30 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池発電設備
JP3146541B2 (ja) * 1991-07-29 2001-03-19 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池
JPH0547394A (ja) * 1991-08-08 1993-02-26 Fuji Electric Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池およびその運転方法
JPH0594832A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Fuji Electric Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池
DE4201795A1 (de) * 1992-01-23 1993-07-29 Siemens Ag Verfahren und anlage zur leistungssteigerung einer wasserstoff/luft-brennstoffzelle
US5346778A (en) * 1992-08-13 1994-09-13 Energy Partners, Inc. Electrochemical load management system for transportation applications
US5360679A (en) * 1993-08-20 1994-11-01 Ballard Power Systems Inc. Hydrocarbon fueled solid polymer fuel cell electric power generation system

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Publication number Publication date
US5645950A (en) 1997-07-08
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EP0629013A2 (de) 1994-12-14
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