RU2020132462A - Модульная система топливных элементов и способ разогрева системы топливных элементов с несколькими модулями - Google Patents
Модульная система топливных элементов и способ разогрева системы топливных элементов с несколькими модулями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2020132462A RU2020132462A RU2020132462A RU2020132462A RU2020132462A RU 2020132462 A RU2020132462 A RU 2020132462A RU 2020132462 A RU2020132462 A RU 2020132462A RU 2020132462 A RU2020132462 A RU 2020132462A RU 2020132462 A RU2020132462 A RU 2020132462A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- modular
- fuel cell
- cell system
- supply
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- 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
- H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
-
- 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
-
- 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
- H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell 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
- H01M8/04298—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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using 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)
Claims (27)
1. Модульная система (1) топливных элементов, в частности модульная SOFC-система, включающая в себя
несколько модулей (2) для предоставления электрической энергии, при этом каждый модуль (2) имеет холодный бокс (9) и горячий бокс (10);
источник (3) воздуха и трубопровод (4) подачи воздуха, при этом модули (2) через трубопровод (4) подачи воздуха соединены с источником (3) воздуха;
источник (5) топлива и трубопровод (6) подачи топлива, при этом модули (2) через трубопровод (6) подачи топлива соединены с источником (5) топлива;
по меньшей мере одно устройство (7) управления,
отличающаяся тем, что
в трубопроводе (4) подачи воздуха ниже по потоку от источника (3) воздуха расположена по меньшей мере одна воздуходувка (11), и каждый модуль (2) включает в себя по меньшей мере одно регулировочное устройство для регулирования подачи воздуха, в частности клапан для регулирования подачи (12) воздуха.
2. Модульная система (1) топливных элементов по п.1, отличающаяся тем, что каждый модуль (2) имеет по меньшей мере одно регулировочное устройство для регулирования подачи (13) топлива, в частности клапан для регулирования подачи (13) топлива.
3. Модульная система (1) топливных элементов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что трубопровод (4) подачи воздуха включает в себя несколько частичных трубопроводов (41, 42, 43) подачи воздуха, а трубопровод (6) подачи топлива несколько трубопроводов (61, 62, 63) подачи топлива.
4. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что холодный бокс (9) включает в себя несколько клапанов (12, 13, 24), инжекторов (14a, 14b, 14c) и сенсоров (15a, 15b, 15c).
5. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.2-4, отличающаяся тем, что в холодном боксе (9) каждого модуля (2) расположен клапан для регулирования подачи (12) воздуха и клапан для регулирования подачи (13) топлива.
6. Модульная система (1) топливных элементов по п.5, отличающаяся тем, что клапаны для регулирования подачи (12) воздуха выполнены в виде управляемых дроссельных клапанов.
7. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что горячий бокс (10) включает в себя по меньшей мере один первый теплообменник (16), преобразователь (17), по меньшей мере одну горелку (18a, 18b) и по меньшей мере одну батарею (19) топливных элементов, имеющую анодный участок и катодный участок.
8. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что каждый модуль (2) имеет собственное устройство (8) связи, причем это устройство (8) связи выполнено для соответствующего индивидуального управления модулем (2) и включает в себя несколько электрических и/или электронных элементов (20).
9. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что все модули (2) имеют одно общее устройство (8) связи.
10. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что каждый модуль (2) закрыт снаружи корпусом (22), при этом внутри корпуса (22) расположены устройство (8) связи, холодный бокс (9) и горячий бокс (10).
11. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что управление подачей воздуха и топлива от источника (3) воздуха и источника (5) топлива к соответствующему модулю (2) может осуществляться с помощью главного регулировочного устройства.
12. Модульная система (1) топливных элементов по п.11, отличающаяся тем, что главное регулировочное устройство поддерживает связь с соответствующими устройствами (8) связи, при этом главное регулировочное устройство выполнено для слежения за рабочим состоянием модулей (2).
13. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что для всех модулей (2) предусмотрен один общий трубопровод (21) отработанного газа.
14. Модульная система (1) топливных элементов по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что в качестве топлива предусмотрен газообразный природный газ.
15. Применение модульной системы (1) топливных элементов по одному из пп.1-14 для снабжения по меньшей мере одной аккумуляторной батареи автомобиля электрической энергией.
16. Способ разогрева системы (1) топливных элементов, имеющей несколько модулей (2), в частности системы (1) топливных элементов по одному из пп.1-14, включающий в себя следующие этапы
подача воздуха по трубопроводу (4) подачи воздуха в направлении соответствующего модуля (2) системы (1) топливных элементов;
подача топлива по трубопроводу (6) подачи топлива в направлении соответствующего модуля (2) системы (1) топливных элементов;
индивидуальное регулирование подачи воздуха и/или подачи топлива для каждого модуля (2).
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что управление и слежение за каждым модулем (2) осуществляется индивидуально.
18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что подача воздуха к пусковой горелке (18a) регулируется клапаном для регулирования подачи (12) воздуха и клапаном для регулирования подачи (13) топлива, при этом каждый модуль (2) включает в себя собственную пусковую горелку (18a).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50221/2018 | 2018-03-15 | ||
| ATA50221/2018A AT521068B1 (de) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Modulares Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Aufheizen eines Brennstoffzellensystems mit mehreren Modulen |
| PCT/AT2019/060088 WO2019173858A1 (de) | 2018-03-15 | 2019-03-15 | Modulares brennstoffzellensystem und verfahren zum aufheizen eines brennstoffzellensystems mit mehreren modulen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020132462A true RU2020132462A (ru) | 2022-04-15 |
| RU2777834C2 RU2777834C2 (ru) | 2022-08-11 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT521068A1 (de) | 2019-10-15 |
| AT521068B1 (de) | 2020-11-15 |
| DE112019001340A5 (de) | 2020-11-26 |
| WO2019173858A1 (de) | 2019-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101925290B1 (ko) | 열회수를 통한 고효율 양방향 수전해 시스템 | |
| CN103050723A (zh) | 一种用于质子交换膜燃料电池的阴极排气再循环系统 | |
| US20190385245A1 (en) | Domestic power plant and method for operating a domestic power plant | |
| CN203326036U (zh) | 一种用于质子交换膜燃料电池的阴极排气再循环系统 | |
| KR101811169B1 (ko) | 연소기 교환 방법 및 가스 터빈 | |
| US20100062301A1 (en) | System having high-temperature fuel cells | |
| CN102013504A (zh) | 质子交换膜燃料电池测试平台温度控制系统及控制方法 | |
| CN116338261B (zh) | 一种低功率高温固体氧化物燃料电池电堆测试系统 | |
| CN101601157B (zh) | 具有用于阴极空气预热的装置的燃料电池系统 | |
| RU2013108846A (ru) | Система производства электроэнергии и способ эксплуатации этой системы | |
| CN114152458A (zh) | 燃料电池空气加湿器性能测试装置及方法 | |
| EP1835559A3 (en) | Approach of solving humidification device turndown ratio for proton exchange membrane fuel cells | |
| RU2020132462A (ru) | Модульная система топливных элементов и способ разогрева системы топливных элементов с несколькими модулями | |
| US10069155B2 (en) | Process control for integrated hydrogen storage in fuel cell energy storage system | |
| CN108344575A (zh) | 一种用于燃料电池发动机的测试装置 | |
| EA200970253A1 (ru) | Система топливных элементов и способ регулирования теплового и температурного режима батареи топливных элементов | |
| EP3245389B1 (en) | Thermal energy storage plant | |
| US11867092B2 (en) | System having a combustion power plant and an electrolysis unit, and method for operating a system of this type | |
| JPWO2020139818A5 (ru) | ||
| RU109222U1 (ru) | Установка автономного энергоснабжения с газотурбинным двигателем | |
| RU2777834C2 (ru) | Модульная система топливных элементов и способ разогрева системы топливных элементов с несколькими модулями | |
| RU2012121450A (ru) | Устройство для управления выходной мощностью энергоустановки | |
| CN210220144U (zh) | 一种内燃机发电厂房排风换热系统 | |
| JP2007329079A (ja) | パッケージ型燃料電池 | |
| CN107507995A (zh) | 一种燃料电池非对称加湿控制系统及工作方法 |