RU2013140447A - Система охлаждения для топливного элемента - Google Patents

Система охлаждения для топливного элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2013140447A
RU2013140447A RU2013140447/07A RU2013140447A RU2013140447A RU 2013140447 A RU2013140447 A RU 2013140447A RU 2013140447/07 A RU2013140447/07 A RU 2013140447/07A RU 2013140447 A RU2013140447 A RU 2013140447A RU 2013140447 A RU2013140447 A RU 2013140447A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
fluid
fuel cell
cooling system
frequency
Prior art date
Application number
RU2013140447/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2590905C2 (ru
Inventor
Ксавье ГЛИПА
Садок ГАРНИ
Эрик ПЭНТОН
ГАЛЛО Патрик ЛЕ
Фабьен АРЕЛЬ
Сильви БЕГО
КАНЮ Жан-Марк ЛЕ
Original Assignee
Пежо Ситроен Отомобиль С.А.
Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив
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 Пежо Ситроен Отомобиль С.А., Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив filed Critical Пежо Ситроен Отомобиль С.А.
Publication of RU2013140447A publication Critical patent/RU2013140447A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2590905C2 publication Critical patent/RU2590905C2/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
    • H01M8/04007—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
    • H01M8/04223—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
    • H01M8/04253—Means for solving freezing problems
    • 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
    • H01M8/04298—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
    • H01M8/04313—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
    • H01M8/04544—Voltage
    • 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
    • H01M8/04768—Pressure; Flow of the coolant
    • 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

1. Система охлаждения для топливного элемента, содержащая главный контур текучей среды-теплоносителя, включающий в себя циркуляционный насос (6) и теплообменник (8) для обмена с внешним пространством, которые питают входной трубопровод (12), направляющий эту текучую среду к ячейкам (4) топливного элемента, при этом текучая среда выходит из ячеек через выходной трубопровод (14) и возвращается в циркуляционный насос, при этом главный контур содержит на каждом входном (12) и выходном (14) трубопроводе управляемый трехканальный вентиль (10, 16), при этом третий свободный канал (10с) входного трубопровода (12) соединен с входом насоса (6), и третий свободный канал (16с) выходного трубопровода (14) соединен с выходом насоса, образуя вспомогательный контур текучей среды, отличающаяся тем, что входной трубопровод (12) и выходной трубопровод (14) содержат, каждый, температурный датчик (18, 20), установленный вблизи соединения с ячейками (4).2. Система охлаждения по п. 1, отличающаяся тем, что трехканальные вентили (10, 16) являются вентилями, одновременно управляемыми по принципу "все или ничего".3. Способ работы системы охлаждения по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что в зависимости от рабочих параметров топливного элемента изменяют частоту (F) чередований одновременного переключения двух трехканальных вентилей (10, 16) для образования вспомогательного контура или восстановления главного контура, сначала с повышенной частотой при запуске элемента, чтобы минимизировать теплообмен нагреваемой массы текучей среды с внешним пространством, затем с низкой частотой чередования, чтобы ограничить слишком сильный нагрев текучей среды.4. Способ по п. 3, отл�

Claims (9)

1. Система охлаждения для топливного элемента, содержащая главный контур текучей среды-теплоносителя, включающий в себя циркуляционный насос (6) и теплообменник (8) для обмена с внешним пространством, которые питают входной трубопровод (12), направляющий эту текучую среду к ячейкам (4) топливного элемента, при этом текучая среда выходит из ячеек через выходной трубопровод (14) и возвращается в циркуляционный насос, при этом главный контур содержит на каждом входном (12) и выходном (14) трубопроводе управляемый трехканальный вентиль (10, 16), при этом третий свободный канал (10с) входного трубопровода (12) соединен с входом насоса (6), и третий свободный канал (16с) выходного трубопровода (14) соединен с выходом насоса, образуя вспомогательный контур текучей среды, отличающаяся тем, что входной трубопровод (12) и выходной трубопровод (14) содержат, каждый, температурный датчик (18, 20), установленный вблизи соединения с ячейками (4).
2. Система охлаждения по п. 1, отличающаяся тем, что трехканальные вентили (10, 16) являются вентилями, одновременно управляемыми по принципу "все или ничего".
3. Способ работы системы охлаждения по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что в зависимости от рабочих параметров топливного элемента изменяют частоту (F) чередований одновременного переключения двух трехканальных вентилей (10, 16) для образования вспомогательного контура или восстановления главного контура, сначала с повышенной частотой при запуске элемента, чтобы минимизировать теплообмен нагреваемой массы текучей среды с внешним пространством, затем с низкой частотой чередования, чтобы ограничить слишком сильный нагрев текучей среды.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что максимальная частота чередований (F), по существу, равна двукратному расходу (D), выдаваемому насосом, поделенному на объем (V) текучей среды, используемый между двумя температурными датчиками (18, 20), расположенными вблизи соединения трубопроводов (12, 14) с ячейками (4).
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что частоту чередования (F) определяют в зависимости от изменения температуры ячеек (4).
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что частоту чередования (F) определяют при данной силе тока, выдаваемого ячейками (4), в зависимости от изменения напряжения (V) на контактах этих ячеек.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что, когда выдаваемое ячейками (4) напряжение (V) понижается (30) при перегреве ячеек, частоту чередования (F) понижают, и когда напряжение (V) повышается (32), частоту чередования повышают.
8. Генераторный агрегат, оснащенный топливным элементом, содержащим систему охлаждения, управляемую при помощи способа работы, отличающийся тем, что система охлаждения выполнена по любому из пп. 1 или 2.
9. Электрическое транспортное средство, содержащее топливный элемент, выдающий электрический ток, используемый для движения, отличающееся тем, что этот топливный элемент выполнен по п. 8.
RU2013140447/07A 2011-02-02 2012-02-01 Система охлаждения для топливного элемента RU2590905C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1150825 2011-02-02
FR1150825A FR2971088A1 (fr) 2011-02-02 2011-02-02 Systeme de refroidissement pour pile a combustible
PCT/FR2012/050221 WO2012104553A1 (fr) 2011-02-02 2012-02-01 Système de refroidissement pour pile à combustible

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013140447A true RU2013140447A (ru) 2015-03-10
RU2590905C2 RU2590905C2 (ru) 2016-07-10

Family

ID=44541497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140447/07A RU2590905C2 (ru) 2011-02-02 2012-02-01 Система охлаждения для топливного элемента

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9231258B2 (ru)
EP (1) EP2671280B1 (ru)
CA (1) CA2825261A1 (ru)
FR (1) FR2971088A1 (ru)
RU (1) RU2590905C2 (ru)
WO (1) WO2012104553A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017411874B2 (en) * 2017-04-24 2023-02-09 Hoeller Electrolyzer Gmbh Method for operating a water electrolysis device
AT523030B1 (de) * 2019-10-04 2022-05-15 Avl List Gmbh Brennstoffzellensystem, Speichermittel, Computerprogrammprodukt und Verfahren zum Aufheizen eines Brennstoffzellenstapels
US11611089B2 (en) 2021-08-05 2023-03-21 Hydrogenics Corporation Thermal management system and method of positioning and adjusting coolant flow for stationary vehicle fuel cell applications

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4582765A (en) * 1981-08-25 1986-04-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fuel cell system with coolant flow reversal
JP3601398B2 (ja) * 2000-02-14 2004-12-15 日産自動車株式会社 燃料電池の冷却システム
RU2186228C2 (ru) * 2000-05-12 2002-07-27 Закрытое акционерное общество "Волжский дизель им.Маминых" Устройство для повышения эксплуатационной экономичности тепловой машины
US7179556B2 (en) * 2001-08-10 2007-02-20 Denso Corporation Fuel cell system
JP2004063118A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP4639637B2 (ja) * 2004-05-11 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US8158294B2 (en) * 2006-01-13 2012-04-17 Panasonic Corporation Fuel cell system and method of operating fuel cell system
JP2009245802A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
RU80515U1 (ru) * 2008-08-12 2009-02-10 Евгений Викторович Андреев Автономная автоматическая система подогрева и поддержания температурных условий дизельных двигателей транспортных средств

Also Published As

Publication number Publication date
FR2971088A1 (fr) 2012-08-03
EP2671280B1 (fr) 2016-08-31
WO2012104553A1 (fr) 2012-08-09
CA2825261A1 (fr) 2012-08-09
EP2671280A1 (fr) 2013-12-11
US20140065503A1 (en) 2014-03-06
US9231258B2 (en) 2016-01-05
RU2590905C2 (ru) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106654322B (zh) 带蓄热加热功能的燃料电池热管理系统及控制方法
CN206353578U (zh) 带蓄热加热功能的燃料电池热管理系统
JP5901275B2 (ja) 流体温度調整装置
JP5901276B2 (ja) 流体温度調整装置
MX2017017158A (es) Sistema de calentamiento de agua mejorado y valvulas para el mismo.
RU2018143497A (ru) Комбинированная нагревательная/охлаждающая система
RU2016116839A (ru) Устройство и способ нагревания воздуха в устройстве для очистки воздуха
RU2013140447A (ru) Система охлаждения для топливного элемента
MX2022010179A (es) Calentador de agua a demanda electrico de corriente continua.
JP2013524101A5 (ru)
CN111584898B (zh) 燃料电池系统
WO2012123934A4 (en) Solar energy system
CN104078694A (zh) 余热利用方法及装置
JP2017114179A5 (ru)
KR101805526B1 (ko) 엔진 냉각수 회로
KR20100031710A (ko) 저전력 순간 온수기
RU2013140416A (ru) Система охлаждения для топливного элемента
KR20160102505A (ko) 자기열량 열 발생기 및 자기열량 발생기의 냉각 방법
CN103912325B (zh) 热电联产机组循环水供热凝汽器实现高背压可调运行装置
RU2016117691A (ru) Устройство подготовки жидкости
JP2011257130A (ja) 排熱回収装置
CN109682058A (zh) 一种预加热净水器
EP2798280B1 (en) Method for heating liquids and a device for its realization
JP5893993B2 (ja) 熱供給システム
CN113130934B (zh) 一种燃料电池整车集成式热管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170202