RU2011142983A - Система топливных элементов и способ эксплуатации системы топливных элементов - Google Patents

Система топливных элементов и способ эксплуатации системы топливных элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2011142983A
RU2011142983A RU2011142983/07A RU2011142983A RU2011142983A RU 2011142983 A RU2011142983 A RU 2011142983A RU 2011142983/07 A RU2011142983/07 A RU 2011142983/07A RU 2011142983 A RU2011142983 A RU 2011142983A RU 2011142983 A RU2011142983 A RU 2011142983A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
cooler
circulation channel
fuel cell
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2011142983/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Коити КУСУМУРА
Сигеки ЯСУДА
Акинари НАКАМУРА
Original Assignee
Панасоник Корпорэйшн
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 Панасоник Корпорэйшн filed Critical Панасоник Корпорэйшн
Publication of RU2011142983A publication Critical patent/RU2011142983A/ru

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
    • H01M8/04701—Temperature
    • H01M8/04723—Temperature of the coolant
    • 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
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • 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
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • 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
    • H01M8/04052—Storage of heat in the fuel cell system
    • 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
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • 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
    • H01M8/04358—Temperature; Ambient temperature of the coolant
    • 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
    • H01M8/04701—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
    • H01M8/10—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

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

Abstract

1. Система топливных элементов, содержащая:топливный элемент;первый циркуляционный канал, через который циркулирует первичный охладитель, чтобы возвратить выделяемое тепло, произведенное в системе топливных элементов, включающей в себя топливный элемент;блок сохранения теплоты, сконфигурированный для сохранения вторичного охладителя, который возвратил тепло от первичного охладителя;теплообменник, посредством которого происходит обмен тепла между первичным охладителем и вторичным охладителем;второй циркуляционный канал, не проходящий через блок сохранения теплоты, через который циркулирует вторичный охладитель для обмена теплом с первичным охладителем в теплообменнике;первый циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить первичный охладитель циркулировать через первый циркуляционный канал;второй циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить вторичный охладитель циркулировать через второй циркуляционный канал;нагреватель, выполненный с возможностью нагревания вторичного охладителя во втором циркуляционном канале; иконтроллер, сконфигурированный так, чтобы осуществить, для предотвращения замерзания первичного охладителя во время, когда выработка электроэнергии в системе топливных элементов прекращена, первый режим, в котором нагреватель работает, и первый и второй циркуляторы работают.2. Система по п.1, дополнительно содержащая:третий циркуляционный канал, проходящий через блок сохранения теплоты, через который циркулирует вторичный охладитель для обмена теплом с первичным охладителем в теплообменнике; иобходной канал, сконфигурированный для обеспечения соединения между тр

Claims (6)

1. Система топливных элементов, содержащая:
топливный элемент;
первый циркуляционный канал, через который циркулирует первичный охладитель, чтобы возвратить выделяемое тепло, произведенное в системе топливных элементов, включающей в себя топливный элемент;
блок сохранения теплоты, сконфигурированный для сохранения вторичного охладителя, который возвратил тепло от первичного охладителя;
теплообменник, посредством которого происходит обмен тепла между первичным охладителем и вторичным охладителем;
второй циркуляционный канал, не проходящий через блок сохранения теплоты, через который циркулирует вторичный охладитель для обмена теплом с первичным охладителем в теплообменнике;
первый циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить первичный охладитель циркулировать через первый циркуляционный канал;
второй циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить вторичный охладитель циркулировать через второй циркуляционный канал;
нагреватель, выполненный с возможностью нагревания вторичного охладителя во втором циркуляционном канале; и
контроллер, сконфигурированный так, чтобы осуществить, для предотвращения замерзания первичного охладителя во время, когда выработка электроэнергии в системе топливных элементов прекращена, первый режим, в котором нагреватель работает, и первый и второй циркуляторы работают.
2. Система по п.1, дополнительно содержащая:
третий циркуляционный канал, проходящий через блок сохранения теплоты, через который циркулирует вторичный охладитель для обмена теплом с первичным охладителем в теплообменнике; и
обходной канал, сконфигурированный для обеспечения соединения между третьим циркуляционным каналом по течению выше теплообменника и третьим циркуляционным каналом по течению ниже теплообменника, причем:
второй циркуляционный канал содержит:
третий циркуляционный канал, который простирается от одной точки соединения, расположенной по течению выше теплообменника, с обходным каналом, проходит через теплообменник и достигает другой точки соединения, расположенной по течению ниже теплообменника, с обходным каналом; и
обходной канал.
3. Система по п.2, дополнительно содержащая:
переключатель, выполненный с возможностью переключения маршрута, по которому направляется поток вторичного охладителя после прохождения через теплообменник, между блоком сохранения теплоты и обходным каналом, причем:
контроллер выполнен с возможностью управления переключателем так, чтобы в первом режиме приточный маршрут был селективно направлен на обходной канал.
4. Система по п.1, в которой:
контроллер сконфигурирован так, чтобы до первого режима осуществить второй режим так, чтобы первый циркулятор работал с нагревателем, выключенным из работы.
5. Система топливных элементов по п.1, в которой:
контроллер выполнен с возможностью управления нагревателем так, чтобы количество подаваемого нагревателем тепла увеличивалось и уменьшалось с временными промежутками в течение первого режима.
6. Способ эксплуатации системы топливных элементов, причем система топливных элементов содержит:
топливный элемент;
первый циркуляционный канал, через который циркулирует первичный охладитель, чтобы возвратить выделяемое тепло, произведенное в системе топливных элементов, включающей в себя топливный элемент;
блок сохранения теплоты, выполненный с возможностью сохранения вторичного охладителя, который возвратил тепло от первичного охладителя;
теплообменник, посредством которого происходит обмен тепла между первичным охладителем и вторичным охладителем;
второй циркуляционный канал, не проходящий через блок сохранения теплоты, через который циркулирует вторичный охладитель для обмена теплом с первичным охладителем в теплообменнике;
первый циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить первичный охладитель циркулировать через первый циркуляционный канал;
второй циркулятор, сконфигурированный так, чтобы заставить вторичный охладитель циркулировать через второй циркуляционный канал; и
нагреватель, выполненный с возможностью нагревания вторичного охладителя во втором циркуляционном канале,
при этом способ, в качестве операции предотвращения замерзания первичного охладителя тогда, когда выработка электроэнергии системы топливных элементов прекращена, содержит этапы:
(a) этап, на котором нагреватель работает, и вторичный охладитель циркулирует через второй циркуляционный канал; и
(b) этап, на котором тепло, удерживаемое во вторичном охладителе, нагретом на этапе (a), передается через теплообменник на первичный охладитель, циркулирующий через первый циркуляционный канал.
RU2011142983/07A 2009-03-25 2010-03-09 Система топливных элементов и способ эксплуатации системы топливных элементов RU2011142983A (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-074933 2009-03-25
JP2009074933 2009-03-25
JP2010-050890 2010-03-08
JP2010050890 2010-03-08
PCT/JP2010/001638 WO2010109790A1 (ja) 2009-03-25 2010-03-09 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011142983A true RU2011142983A (ru) 2013-04-27

Family

ID=42780489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142983/07A RU2011142983A (ru) 2009-03-25 2010-03-09 Система топливных элементов и способ эксплуатации системы топливных элементов

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120021320A1 (ru)
EP (1) EP2413410A4 (ru)
JP (1) JPWO2010109790A1 (ru)
RU (1) RU2011142983A (ru)
WO (1) WO2010109790A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5828219B2 (ja) * 2011-04-27 2015-12-02 株式会社ノーリツ コージェネレーションシステム、排熱利用装置、コージェネレーションシステムの制御方法及びヒートポンプ式給湯装置
JP2018527699A (ja) * 2015-07-08 2018-09-20 キュンドン ナビエン シーオー．，エルティーディー． 燃料電池システム
JP6696463B2 (ja) * 2017-03-14 2020-05-20 ブラザー工業株式会社 燃料電池、異常判断方法及びコンピュータプログラム
CN108461777B (zh) * 2018-03-16 2024-03-22 北京亿华通科技股份有限公司 一种用于燃料电池堆的热处理系统
JP7044006B2 (ja) * 2018-07-31 2022-03-30 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0741428A1 (en) * 1995-05-04 1996-11-06 FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO A supply system for fuel cells of the S.P.E. (SOLID POLYMER ELECTROLYTE) type for hybrid vehicles).
DE19850829C1 (de) * 1998-11-04 2000-03-16 Valeo Klimasysteme Gmbh Kühl-Heiz-Kreis für ein Fahrzeug
JP2001065976A (ja) * 1999-08-26 2001-03-16 Matsushita Electric Works Ltd コージェネレーションシステム
DE10107596B4 (de) * 2001-02-17 2005-11-03 Man Nutzfahrzeuge Ag Niedertemperatur-Brennstoffzelleneinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere PEM (Proton-Exchange Membrane)-Brennstoffzelleneinrichtung
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
JP2004199920A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Noritz Corp 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2004296265A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Osaka Gas Co Ltd 燃料電池システム
JP4552387B2 (ja) * 2003-05-12 2010-09-29 パナソニック株式会社 燃料電池コージェネレーション装置
JP4397183B2 (ja) * 2003-06-30 2010-01-13 大阪瓦斯株式会社 コージェネレーションシステム
US20050019631A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel cell cogeneration system
JP4615888B2 (ja) * 2004-04-15 2011-01-19 パナソニック株式会社 燃料電池コージェネレーションシステム
US20080063902A1 (en) * 2004-05-19 2008-03-13 Yoshitaka Kawasaki Fuel Cell System
JP2006012563A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Ebara Ballard Corp 燃料電池システム
JP4106356B2 (ja) * 2004-10-27 2008-06-25 アイシン精機株式会社 燃料電池システム
JP4087840B2 (ja) * 2004-12-16 2008-05-21 アイシン精機株式会社 燃料電池システム
JP4087842B2 (ja) * 2004-12-21 2008-05-21 アイシン精機株式会社 燃料電池システム
JP5033327B2 (ja) * 2005-12-16 2012-09-26 株式会社Ｅｎｅｏｓセルテック 燃料電池熱電併給装置
JP5063927B2 (ja) * 2006-04-24 2012-10-31 アイシン精機株式会社 燃料電池システムの凍結防止装置
JP4983280B2 (ja) * 2007-02-02 2012-07-25 パナソニック株式会社 燃料電池コージェネレーションシステム
JP5445811B2 (ja) * 2007-06-29 2014-03-19 株式会社ノーリツ コージェネレーションシステム及び貯留タンク側ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010109790A1 (ja) 2010-09-30
EP2413410A1 (en) 2012-02-01
EP2413410A4 (en) 2012-12-12
JPWO2010109790A1 (ja) 2012-09-27
US20120021320A1 (en) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102097394B1 (ko) 차량용 통합 열관리 시스템
JP6169225B1 (ja) 電池パック熱管理システム
CN106476640B (zh) 燃料电池车辆的热管理系统
KR102361189B1 (ko) 차량용 배터리의 냉각 및 히팅 장치
KR20200130554A (ko) 차량용 열관리시스템
RU2011142983A (ru) Система топливных элементов и способ эксплуатации системы топливных элементов
CN101817302A (zh) 插电式混合动力电动车辆的热量利用系统
KR102614152B1 (ko) 히트펌프 시스템
JP2010007950A (ja) コージェネレーションシステム
JP4934009B2 (ja) 熱源水供給システム
WO2021120815A1 (zh) 车辆的热管理系统和车辆
KR20120103002A (ko) 태양열을 이용한 하이브리드 흡수식 냉난방 시스템
KR101551097B1 (ko) 하이브리드 차량의 난방 시스템
CN108886154A (zh) 与热工水力引擎集成的燃料电池发电装置冷却网络
CN210668549U (zh) 一种启动装置及燃料电池的启动系统
CN203163254U (zh) 冷却辅停型有机热载体锅炉
JP3563681B2 (ja) 燃料電池コジェネシステム、および燃料電池コジェネシステムの運転方法
KR101880975B1 (ko) 연료전지, 랭킨 사이클 및 흡수식 냉방기를 결합한 복합사이클
US20180205097A1 (en) Fuel cell system
JP2013210176A (ja) 熱供給システム
JP2004257601A (ja) 排熱回収システム
KR101136723B1 (ko) 여름철 여열 처리를 위한 중간 열교환기가 설치된 흡수식 냉온수기 및 그 운전방법
JP2009009880A (ja) コージェネレーションシステム及び貯留タンク側ユニット
KR20210057381A (ko) 스마트 팜 시스템
CN111082094B (zh) 冷启动装置、燃料电池发动机及冷启动方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20131007