WO2011015281A1 - Versorgungsanordnung für ein brennstoffzellenpack, brennstoffzellenmodul sowie verfahren zum betreiben des brennstoffzellenmoduls - Google Patents

Versorgungsanordnung für ein brennstoffzellenpack, brennstoffzellenmodul sowie verfahren zum betreiben des brennstoffzellenmoduls Download PDF

Info

Publication number
WO2011015281A1
WO2011015281A1 PCT/EP2010/004378 EP2010004378W WO2011015281A1 WO 2011015281 A1 WO2011015281 A1 WO 2011015281A1 EP 2010004378 W EP2010004378 W EP 2010004378W WO 2011015281 A1 WO2011015281 A1 WO 2011015281A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
fuel cell
bar
less
supply arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/004378
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Baur
Matthias Jesse
Cosimo Mazzotta
Original Assignee
Daimler Ag
Ford Global Technologies, Llc
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 Daimler Ag, Ford Global Technologies, Llc filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2011015281A1 publication Critical patent/WO2011015281A1/de

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
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • 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
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous 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
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04104—Regulation of differential pressures
    • 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
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a supply arrangement for a fuel cell pack, wherein the supply arrangement fluidically between a supply unit with a supply pressure and the fuel cell pack with a working pressure can be arranged and / or seconded, with a first pressure reducer, which is designed to lower the supply pressure to a form or an intermediate pressure and with a timing valve, which is designed to further reduce the form to the working pressure.
  • the invention further relates to a fuel cell module with this supply arrangement and a method for operating the same.
  • Fuel cell units are used for the electrochemical conversion of chemical energy into electrical energy, wherein an oxidant with a fuel, usually
  • Hydrogen is reacted. While the oxidant is shown in many cases as ambient air, the fuel, in particular the hydrogen, usually obtained from a storage tank with high pressure.
  • the fuel in particular the hydrogen
  • the fuel cell units many fuel cells are arranged, which have in conventional construction an anode and a cathode region, which are separated by a membrane. In particular, to protect this membrane, a maximum pressure in the fuel cell must not be exceeded. This implies the need to reduce the pressure of the fuel in the storage tank and to condition or dosed the hydrogen into the fuel cells.
  • the publication DE 10 2006 044 364 A1 discloses a structure for the anode gas supply of a fuel cell stack, wherein starting from a tank filled with hydrogen at a pressure of 70 MPa, a plurality of flow-related elements is arranged, which control the pressure or reduce.
  • a closing valve connects directly to the tank, which, however, only allows a complete opening or blocking of the hydrogen.
  • a first regulator is arranged, which reduces the static or quasi-static pressure to the size of about 1 MPa.
  • a second regulator is arranged, which performs a further pressure reduction to 0.2 MPa.
  • This second regulator is optionally designed as a clock valve, which has control signals for the current
  • Hydrogen demand of the fuel cell stack is driven as needed.
  • the invention is based on the object, a supply arrangement, a
  • a supply arrangement is proposed which is suitable and / or designed to supply a fuel cell pack.
  • Fuel cell pack comprises at least one fuel cell, preferably a plurality of fuel cells, which are arranged for example in one or more stacks.
  • the fuel cell (s) are designed as PEM fuel cell (s).
  • the supply arrangement is intended fluidically between a supply unit with a supply pressure and the fuel cell pack can be arranged and / or arranged with a working pressure.
  • the supply pressure is
  • working pressure is preferably less than 5 bar, in particular less than 4 bar. It should be noted that in the context of the application pressure data as
  • Absolute pressure can be specified so that the normal ambient pressure is approx. 1 bar.
  • a first pressure reducer is arranged, which for lowering the supply pressure either to a form or a
  • the pressure reducer can be designed in particular as a regulator.
  • the pressure reduction is preferably greater than a 50% reduction, in particular greater than an 80% reduction. Most preferably, the pressure is reduced by at least a factor of ten.
  • the supply arrangement comprises a timing valve, which for further
  • a timing valve is preferably understood to mean a fluidic element which is opened or partially opened as a function of the pulse duty factor of a control signal. So is
  • the timing valve for example, with a duty cycle of 50%, the timing valve also 50% open. It is obvious that the ratio between duty ratio and opening degree of the timing valve can also be designed differently.
  • Supply arrangement comprises means for stabilizing the form.
  • the means is as a control circuit for pressure control of the first
  • the means is designed as a further pressure reducing device, wherein the further pressure reducing means is arranged fluidically between the first pressure reducer and the timing valve and lowers the intermediate pressure to the form.
  • the invention is to be seen against the background that the use of fuel cell pack timing valves results in clock noise that increases the level of NVH (Noise-Vibration-Harshness) pollution and is unpleasant
  • the possibility is proposed to reduce the form, in particular to minimize it, and, on the other hand, it is additionally or alternatively proposed to reduce the fluctuation range of the pressure level by a desired value.
  • the fluctuation range of the pre-pressure upstream of the timing valve in conventional arrangements can be up to ⁇ 5 bar.
  • the form can be minimized and optionally at the same time the fluctuation range can be reduced. It should be noted that each individual measure already leads to a reduction of clock noise regardless of the other measure.
  • the admission pressure to less than 6 bar, preferably to less than 5 bar and in particular to less than 4 bar absolute pressure.
  • the smallest value is only slightly above the actual working pressure in the fuel cell pack, which is probably to be understood as a technical lower limit.
  • Supply arrangement be designed so that the form is less than 3 bar, in particular less than 2bar and in particular less than 1 bar greater than the maximum working pressure of the fuel cell pack.
  • the first pressure reducer and / or the further pressure reducing device is designed to reduce the maximum fluctuation of the admission pressure to less than 3 bar, preferably less than 2 bar and in particular less than 1 bar, by a setpoint value.
  • the amount of the maximum deviation from the setpoint should be less than the stated amounts (corresponds to setpoint +/- maximum fluctuation).
  • the first pressure reducer is designed to lower the supply pressure to less than 150 bar, preferably to less than 100 bar and in particular to less than 50 bar as a form or intermediate pressure. Especially if the first pressure reducer still the other
  • Pressure reducer configured as a passive component, such as a diaphragm or a throttle. Even such a passive component significantly reduces the range of variation of the form.
  • the pressure reducing device is realized as a controlled component, the pressure reduction in dependence of a
  • Control signal sets it is possible that the pressure reduction is adjusted with respect to an operating state of the fuel cell pack. For example, a first form in an idling operation and a second form in an operation at the rated power of the fuel cell pack can be selected, wherein the first form is smaller than the second form.
  • the pressure reducing device is designed as a controlled component.
  • the supply arrangement has a further control circuit for pressure regulation of the pressure reducing device.
  • the setpoint variable is compared with a measured actual size and any differences are readjusted.
  • control algorithms come classical control methods such as a PID controller, but also others
  • Control methods such as adaptive controller, neural networks, etc. in question.
  • the supply arrangement comprises a
  • Pressure sensor which is signal-technically connected so that its signals are supplied as an actual value of the control circuit of the first pressure reducer and / or the controlled component.
  • the supply arrangement is designed as an anode supply, so that the gas in the supply arrangement is realized as fuel, in particular hydrogen.
  • the supply unit is preferably designed as a pressure tank, a metal hydride tank or a liquefied gas tank.
  • the supply unit may also be a reformer, in particular a methanol reformer, for generating hydrogen.
  • additional valves in particular further timing valves, are connected in parallel to the timing valve in terms of flow.
  • This training is based on the idea that when using a plurality of clock valves, so at least two clock valves, these can be dimensioned smaller and generate correspondingly lower clock noise.
  • a first clock valve is provided for normal operation and a second clock valve for the so-called idle operation, the operation at idle.
  • the timing valves can be dimensioned differently large, the timing valve for the normal operating condition needs to be selected as needed much larger than for the idle state. Especially at idle then only the smaller valve would be in operation, which would lead to a significant reduction in the level of clock noise.
  • the other valves may have different sizes, so they can be dimensioned, for example, cascading, etc.
  • Another object of the invention relates to a fuel cell module for a
  • Vehicle having a supply arrangement, in particular designed as an anode supply, according to one of the preceding claims.
  • Fuel cell module is in particular as a mobile fuel cell module
  • a final object of the invention relates to a method for operating a
  • the admission pressure is reduced to less than 6 bar, preferably to less than 5 bar and in particular to less than 4 bar absolute pressure, so that the load on the timing valve is reduced.
  • the maximum fluctuation of the admission pressure is reduced by less than 3 bar, preferably less than 2 bar and in particular less than 1 bar to a desired value.
  • the admission pressure is set to a first pressure value during an idling operation of the fuel cell module and to a second pressure value during a load operation, the first and the second pressure values being selected differently.
  • the pressure difference between the first and the second pressure value may be greater than 1 bar, preferably greater than 1, 5 bar and in particular greater than 2 bar.
  • Figure 1 is a schematic block diagram of a fuel cell module for a
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a fuel cell module 1 with a fuel cell pack 2 and an anode gas supply 3.
  • Fuel cell module 1 is designed for use in a vehicle, in particular a passenger car. Against this background, this includes
  • Fuel cell pack 2 a plurality, in particular more than 100 fuel cells, which provide the energy for the drive of the vehicle and which, e.g. are arranged in one or more fuel cell stacks.
  • the fuel cells are formed with a proton exchange membrane (PEM cell).
  • PEM cell proton exchange membrane
  • Hydrogen is provided by a tank 4 which stores the hydrogen at a supply pressure of several 100 bar, for example more than 500 bar.
  • the tank 4 is connected via a line with a first pressure reducer 5, which reduces the supply pressure to a pre-pressure of about 10 bar.
  • a shut-off valve between tank 4 and pressure reducer. 5
  • a timing valve 6 Downstream of the pressure reducer 5, a timing valve 6 is arranged, which operates as a metering valve for supplying the hydrogen to the fuel cell pack 2.
  • the timing valve 6 reduces the form to a working pressure in the range of 1 bar to 3 bar absolute pressure.
  • the pressure or flow of hydrogen through the timing valve 6 is adjusted. The adaptation takes place by activation of the
  • a duty cycle of 0 means a closing of the timing valve 6 and a duty cycle of 100 means a complete opening of the timing valve 6.
  • Clock noise which contributes to the NVH (noise-vibration-harshness) load.
  • the degree of cycle noise is essentially determined by the applied form.
  • two ways are conceivable in order to achieve a lower initial pressure: on the one hand, the pre-pressure can be reduced overall, on the other hand, the fluctuations can be significantly reduced by the set value of the form, so that no extreme pressure peaks occur and thus the clock valve can be made smaller.
  • a control circuit for pressure control of the pressure reducer 5 is constructed.
  • a pressure sensor 7 is connected to the pipe section between pressure reducer 5 and timing valve 6
  • the measured pre-pressure is fed to a control device 8 as an actual value and based on an actual value setpoint comparison determines a manipulated variable for the pressure reducer 5 and the pressure reducer 5 is controlled accordingly.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, wherein in comparison to the illustration in Figure 1, an additional fluidic element 9 between the pressure reducer 5 and the timing valve 6 is integrated.
  • the fluidic element 9 may be formed as a passive element, such as a throttle or a diaphragm.
  • the pressure reduction from the supply pressure to the form is not carried out in one stage only via the pressure reducer 5, but in two stages, wherein in a first stage by the pressure reducer 5, an intermediate pressure of about 50 bar is reached and only in a second step by the fluidic element 9 is a further reduction to the form of 10 bar.
  • the two-stage lowering of the pressure effectively avoids or reduces pressure fluctuations.
  • the fluidic element 9 is formed as an active component, such as a proportional valve, a timing valve or the like, which is controlled by the control device 8 and in this way can dynamically adjust the size of the form.
  • the fluidic element 9 is formed as a controlled component, optionally optionally used as actual size, the pressure signal from the sensor 7 or by another sensor 10 which is disposed between the fluidic element 9 and the timing valve 6 and immediately measures the form.
  • the pressure reducer 5 and the fluidic element 9 is supplied by the sensor 7 or the other sensor 10 with an actual size.
  • timing valve 6 in terms of flow, parallel to the timing valve 6, further timing valves 11, 12, 13 are arranged as bypasses, so that e.g. the same size clock valves 6, 11, 12, 13 can be used, which, however, are each dimensioned smaller and, accordingly, a smaller
  • the timing valves 6, 11, 12, 13 are e.g. operated in parallel at full load.
  • the fuel cell pack 2 can be supplied exclusively via the timing valve 11.
  • the regulation of the pressure reducer 5 in Figure 2 is optional, alternatively a static or quasi-static regulator, e.g. be used in the form of a diaphragm or throttle.
  • the pressure reducer 5 and / or the fluidic element 9 is controlled and / or regulated so that in

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Versorgungsanordnung, ein Brennstoffzellenmodul mit der Versorgungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben der Versorgungsanordnung bzw. des Brennstoffzellenmoduls vorzuschlagen, welche einen komfortablen und sicheren Betrieb des Brennstoffzellenmoduls ermöglichen. Hierzu wird eine Versorgungsanordnung (3) für ein Brennstoffzellenpack (2) vorgeschlagen, wobei die Versorgungsanordnung (3) strömungstechnisch zwischen einer Versorgungseinheit (4) mit einem Versorgungsdruck und dem Brennstoffzellenpack (2) mit einem Arbeitsdruck anordbar und/oder angeordnet ist, mit einem ersten Druckminderer (5), welcher zur Absenkung des Versorgungsdrucks auf einen Vordruck oder einen Zwischendruck ausgebildet ist, und mit einem Taktventil (6), welches zur weiteren Absenkung des Vordrucks auf den Arbeitsdruck ausgebildet ist, und mit einem Mittel zur Stabilisierung des Vordrucks, wobei das Mittel als ein Regelkreis (7, 8) zur Druckregelung des ersten Druckminderers (5) und/oder als eine weitere Druckmindereinrichtung (9), welche strömungstechnisch zwischen dem ersten Druckminderer (5) und dem Taktventil (6) angeordnet ist und welche zur Absenkung des Zwischendrucks auf den Vordruck ausgebildet ist.

Description

Versorgungsanordnung für ein Brennstoffzellenpack, Brennstoffzellenmodul sowie Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellenmoduls
Die Erfindung betrifft eine Versorgungsanordnung für ein Brennstoffzellenpack, wobei die Versorgungsanordnung strömungstechnisch zwischen einer Versorgungseinheit mit einem Versorgungsdruck und dem Brennstoffzellenpack mit einem Arbeitsdruck anordbar und/oder abgeordnet ist, mit einem ersten Druckminderer, welcher zur Absenkung des Versorgungsdrucks auf einen Vordruck oder einen Zwischendruck ausgebildet ist und mit einem Taktventil, welches zur weiteren Absenkung des Vordruckes auf den Arbeitsdruck ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Brennstoffzellenmodul mit dieser Versorgungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben desselben.
Brennstoffzelleneinheiten dienen zur elektrochemischen Umsetzung von chemischer Energie in elektrische Energie, wobei ein Oxidant mit einem Brennstoff, meist
Wasserstoff, umgesetzt wird. Während der Oxidant in vielen Fällen als Umgebungsluft dargestellt ist, wird der Brennstoff, insbesondere der Wasserstoff, meist aus einem Vorratstank mit hohem Druck bezogen. In den Brennstoffzelleneinheiten sind viele Brennstoffzellen angeordnet, welche in üblicher Bauweise einen Anoden- und einen Kathodenbereich aufweisen, die durch eine Membran getrennt sind. Insbesondere zum Schutz dieser Membran darf ein Maximaldruck in der Brennstoffzelle nicht überschritten werden. Daraus folgt die Notwendigkeit, den Druck des Brennstoffes in dem Vorratstank zu reduzieren und den Wasserstoff konditioniert oder dosiert den Brennstoffzellen zuzuführen.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2006 044 364 A1 einen Aufbau für die Anodengasversorgung eines Brennstoffzellenstapels, wobei ausgehend von einem Tank, der mit Wasserstoff bei einem Druck von 70 MPa gefüllt ist, eine Mehrzahl von strömungstechnischen Elementen angeordnet ist, die den Druck steuern bzw. reduzieren. So schließt sich unmittelbar an den Tank ein Abschlussventil an, welches jedoch nur ein vollständiges öffnen oder Sperren des Wasserstoffes ermöglicht. Nachfolgend ist ein erster Regulator angeordnet, der statisch oder quasi statisch den Druck auf die Größe von ca. 1 MPa reduziert. Nachfolgend ist ein zweiter Regulator angeordnet, welcher eine weitere Druckverminderung auf 0,2 MPa durchführt. Dieser zweite Regulator ist optional als ein Taktventil ausgebildet, welches über Steuerungssignale für den aktuellen
Wasserstoffbedarf des Brennstoffzellenstapels bedarfsgerecht angesteuert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Versorgungsanordnung, ein
Brennstoffzellenmodul mit der Versorgungsanordnung sowie ein Verfahren zum
Betreiben der Versorgungsanordnung bzw. des Brennstoffzellenmoduls vorzuschlagen, welche einen komfortablen und sicheren Betrieb des Brennstoffzellenmoduls
ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Versorgungsanordnung mit den Merkmalen des
Anspruches 1 , ein Brennstoffzellenmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 13 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Versorgungsanordnung vorgeschlagen, welche zur Versorgung eines Brennstoffzellenpacks geeignet und/oder ausgebildet ist. Der
Brennstoffzellenpack umfasst mindestens eine Brennstoffzelle, vorzugsweise eine Vielzahl von Brennstoffzellen, die beispielsweise in einen oder mehreren Stapeln angeordnet sind. Insbesondere sind die Brennstoffzelle(n) als PEM-Brennstoffzelle(n) ausgebildet.
Die Versorgungsanordnung ist bestimmungsgemäß strömungstechnisch zwischen einer Versorgungseinheit mit einem Versorgungsdruck und dem Brennstoffzellenpack mit einem Arbeitsdruck anordbar und/oder angeordnet. Der Versorgungsdruck ist
vorzugsweise größer als 300 bar, insbesondere größer als 500 bar gewählt. Der
Arbeitsdruck beträgt dagegen vorzugsweise weniger als 5bar, insbesondere kleiner als 4 bar. Es wird darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Anmeldung Druckangaben als
Absolutdruck angegeben werden, so dass der normale Umgebungsdruck ca. 1 bar beträgt.
In der Versorgungsanordnung ist ein erster Druckminderer angeordnet, welcher zur Absenkung des Versorgungsdrucks entweder auf einen Vordruck oder einen
Zwischendruck ausgebildet ist. Der Druckminderer kann insbesondere als ein Regulator ausgebildet sein. Die Druckminderung ist vorzugsweise größer als eine 50%-Minderung, insbesondere größer als eine 80%-Minderung ausgebildet. Besonders bevorzugt wird der Druck um mindestens einen Faktor von 10 reduziert.
Ferner umfasst die Versorgungsanordnung ein Taktventil, welches zur weiteren
Absenkung des Vordruckes auf den Arbeitsdruck ausgebildet ist. Unter einem Taktventil wird bevorzugt ein strömungstechnisches Element verstanden, welches in Abhängigkeit des Tastverhältnisses eines Steuersignals geöffnet bzw. teilgeöffnet ist. So ist
beispielsweise bei einem Tastverhältnis von 50% das Taktventil ebenso zu 50% geöffnet. Es ist offensichtlich, dass das Verhältnis zwischen Taktverhältnis und Öffnungsgrad des Taktventils auch anders ausgelegt sein kann.
Prinzipiell und wie sich auch aus der eingangs zitierten Druckschrift ergibt, ist die geschilderte Versorgungsanordnung bereits einsatzbereit und prinzipiell funktionsfähig, Trotzdem wird im Rahmen der Erfindung ergänzend vorgeschlagen, dass die
Versorgungsanordnung Mittel zur Stabilisierung des Vordruckes aufweist. In einer ersten Verkörperung ist das Mittel als ein Regelkreis zur Druckregelung des ersten
Druckminderers ausgebildet. In einer zweiten Verkörperung, die eine Ergänzung oder eine Alternative zu der erste Verkörperung darstellen kann, ist das Mittel als eine weitere Druckmindereinrichtung ausgebildet, wobei die weitere Druckmindereinrichtung strömungstechnisch zwischen dem ersten Druckminderer und dem Taktventil angeordnet ist und den Zwischendruck auf den Vordruck absenkt.
Diese zwei Verkörperungen haben jede für sich oder gemeinsam das Ziel, den am Taktventil anliegenden Vordruck zu vermindern und/oder in seiner möglichen
Schwankungsbreite zu reduzieren. Die Erfindung ist vor dem Hintergrund zu sehen, dass der Einsatz von Taktventilen für die Versorgung von Brennstoffzellenpacks zu Taktgeräuschen führt, die das Niveau des NVH-Belastung (Noise-Vibration-Harshness) erhöhen und als unangenehm
wahrgenommen werden. Diese Taktgeräusche sind sehr schwierig bzw. aufwändig zu minimieren.
Es wurde jedoch erkannt, dass ein Zusammenhang zwischen dem an dem Taktventil anliegenden Vordruck und der Intensität bzw. der Lautstärke des Taktgeräusches besteht. Dieser Zusammenhang wird darauf zurückgeführt, dass bei einem Taktventil, das gegen einen hohen Vordruck öffnet, die Magnetkraft zum öffnen des Taktventils entsprechend groß sein muss. Insgesamt muss die Magnetkraft umso größer sein, je höher der Vordruck ist. Dies bedeutet aber zugleich, dass das Bauteil, welches denffnungsquerschnitt im Taktventil freigibt, mit einer größeren Kraft aus seiner Position bewegt werden muss und damit auch mit einer größeren Kraft gegen einen möglichen Anschlag fährt und auf diese Weise die Intensität der Taktgeräusche erhöht.
Die Erfindung greift diese Erkenntnis in doppelter Hinsicht auf: Zum einen wird die Möglichkeit vorgeschlagen, den Vordruck zu verkleinern, insbesondere zu minimieren und zum anderen wird ergänzend oder alternativ vorgeschlagen, die Schwankungsbereite des Druckniveaus um einen Sollwert zu verkleinern. In Hinblick auf den letztgenannten Punkt wurde erkannt, dass im Realbetrieb des Brennstoffzellenpacks die Schwankungsbreite des Vordrucks vor dem Taktventil bei üblichen Anordnungen bis zu ± 5 bar betragen kann. Durch die vorgeschlagenen Mittel kann der Vordruck minimiert und optional zugleich die Schwankungsbreite verkleinert werden. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass jede einzelne Maßnahme bereits zu einer Verkleinerung der Taktgeräusche unabhängig von der anderen Maßnahme führt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, den Vordruck auf kleiner 6 bar, vorzugsweise auf kleiner 5 bar und insbesondere auf kleiner 4 bar Absolutdruck zu mindern. Insbesondere liegt der kleinste Wert nur wenig über dem tatsächlichen Arbeitsdruck in dem Brennstoffzellenpack, der wohl als technische Untergrenze zu verstehen ist. Alternativ hierzu kann die
Versorgungsanordnung so ausgebildet sein, dass der Vordruck weniger als 3 bar, insbesondere weniger als 2bar und im speziellen weniger als 1 bar größer als der maximale Arbeitsdruck des Brennstoffzellenpacks ist. Bei einer Alternative oder einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Druckminderer und/oder die weitere Druckmindereinrichtung ausgebildet, die Maximalschwankung des Vordrucks auf kleiner 3 bar, vorzugsweise kleiner 2 bar und insbesondere kleiner als 1 bar um einen Sollwert zu senken. Anders ausgedrückt soll der Betrag der maximalen Abweichung von dem Sollwert kleiner als die genannten Beträge sein (entspricht Sollwert +/-Maximalschwankung). Bei anderen Ausführungsformen ist es ausreichend, wenn die Maximalschwankung nur bei Werten größer als der Sollwert beschränkt ist (entspricht Sollwert +Maximalschwankung).
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausbildung der Erfindung ist der erste Druckminderer zur Absenkung des Versorgungsdrucks auf kleiner als 150 bar, vorzugsweise auf kleiner als 100 bar und insbesondere auf kleiner als 50 bar als Vordruck oder Zwischendruck ausgebildet. Insbesondere wenn dem ersten Druckminderer noch die weitere
Druckmindereinrichtung nachgeschaltet ist, muss diese nachgeschaltete
Druckmindereinrichtung nur noch von dem Zwischendruck mit den genannten Werten auf den Vordruck absenken. Dieses mehr-, insbesondere zweistufige Absenken des Drucks, ausgehend von dem Versorgungsdruck über den Zwischendruck auf den Vordruck führt dazu, dass die Druckschwankungen des Vordrucks auf das Taktventil geringer sind als wenn die Absenkung in einem einzigen Schritt durchgeführt wird.
Bei einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung ist die
Druckmindereinrichtung als eine passive Komponente ausgebildet, wie zum Beispiel eine Blende oder eine Drossel. Bereits eine derartige passive Komponente erniedrigt deutlich die Schwankungsbreite des Vordrucks.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Druckmindereinrichtung als eine gesteuerte Komponente realisiert, die die Druckminderung in Abhängigkeit eines
Steuersignals einstellt. Insbesondere ist es möglich, dass die Druckminderung in Bezug auf einen Betriebszustand des Brennstoffzellenpacks eingestellt wird. Beispielsweise kann ein erster Vordruck bei einem Leerlaufbetrieb und ein zweiter Vordruck bei einem Betrieb bei der Nennleistung des Brennstoffzellenpacks gewählt werden, wobei der erste Vordruck kleiner als der zweite Vordruck ist. Bei einer weiteren Möglichkeit der Erfindung ist die Druckmindereinrichtung als eine geregelte Komponente ausgebildet. Insbesondere weist die Versorgungsanordnung einen weiteren Regelkreis zur Druckregelung der Druckmindereinrichtung auf. Im Gegensatz zu der gesteuerten Komponente wird hier die Sollgröße mit einer gemessenen Istgröße verglichen und etwaige Differenzen nachgeregelt. Als Regelungsalgorithmen kommen klassische Regelungsverfahren wie z.B. ein PID-Regler, aber auch andere
Regelungsverfahren, wie zum Beispiel adaptive Regler, neuronale Netze etc. in Frage.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Versorgungsanordnung einen
Drucksensor, der signaltechnisch so verschaltet ist, dass dessen Signale als Istgröße dem Regelkreis des ersten Druckminderers und/oder der geregelten Komponente zugeführt wird. Optional ist es auch möglich, zwei verschiedene bzw. verschieden positionierte Drucksensoren für die beiden Regelkreise vorzusehen.
Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Versorgungsanordnung als eine Anodenversorgung ausgebildet, so dass das in der Versorgungsanordnung befindliche Gas als Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, realisiert ist. In Fortführung dieses Gedankens ist die Versorgungseinheit bevorzugt als ein Drucktank, ein Metallhydridtank oder ein Flüssiggastank ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Versorgungseinheit auch als ein Reformer, insbesondere ein Methanol-Reformer, zur Erzeugung von Wasserstoff sein.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung sind zu dem Taktventil weitere Ventile, insbesondere weitere Taktventile, strömungstechnisch parallel geschalten. Dieser Ausbildung liegt die Idee zugrunde, dass bei der Verwendung einer Mehrzahl von Taktventilen, also mindestens zwei Taktventilen, diese kleiner dimensioniert werden können und dementsprechend geringere Taktgeräusche generieren. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein erstes Taktventil für den Normalbetrieb vorgesehen ist und ein zweites Taktventil für den sogenannten Idle-Betrieb, den Betrieb im Leerlauf. In diesem Fall können die Taktventile unterschiedlich groß dimensioniert werden, wobei das Taktventil für den Normalbetriebszustand bedarfsgerecht deutlich größer gewählt werden muss, als für den Leerlaufzustand. Gerade im Leerlauf wäre dann nur das kleinere Ventil im Betrieb, was zu einer deutlichen Absenkung des Niveaus der Taktgeräusche führen würde. Bei weiteren Alternativen können die weiteren Ventile unterschiedliche Größen aufweisen, so können diese beispielsweise kaskadierend etc. dimensioniert sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenmodul für ein
Fahrzeug, welches eine Versorgungsanordnung, insbesondere als Anodenversorgung ausgebildet, nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Das
Brennstoffzellenmodul ist insbesondere als ein mobiles Brennstoffzellenmodul
ausgebildet, welches als Energiegenerator für ein Fahrzeug, insbesondere ein
Personenkraftfahrzeug, genutzt wird.
Ein letzter Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Brennstoffzellenmoduls mit der Versorgungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bzw. wie es zuvor beschrieben wurde. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Vordruck auf kleiner 6 bar, vorzugsweise auf kleiner 5 bar und insbesondere auf kleiner 4 bar Absolutdruck gemindert, so dass die Belastung des Taktventils verringert ist. Alternativ oder ergänzend wird die Maximalschwankung des Vordruckes kleiner 3 bar, vorzugsweise kleiner als 2 bar und insbesondere kleiner als 1 bar um einen Sollwert gesenkt.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vordruck bei einem Leerlaufbetrieb des Brennstoffzellenmoduls auf einen ersten Druckwert und bei einem Lastbetrieb auf einen zweiten Druckwert eingestellt wird, wobei der erste und der zweite Druckwert unterschiedlich gewählt sind. Beispielsweise kann die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckwert größer als 1 bar, vorzugsweise größer als 1 ,5 bar und insbesondere größer als 2 bar gewählt sein.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Blockdarstellung eines Brennstoffzellenmoduls für ein
Fahrzeug als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 in gleicher Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung ein Brennstoffzellenmodul 1 mit einem Brennstoffzellenpack 2 und einer Anodengasversorgung 3. Das
Brennstoffzellenmodul 1 ist für den Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, ausgebildet. Vor diesem Hintergrund umfasst das
Brennstoffzellenpack 2 eine Mehrzahl, insbesondere mehr als 100 Brennstoffzellen, welche die Energie für den Antrieb des Fahrzeuges bereit stellen und welche z.B. in einen oder mehreren Brennstoffzellestapeln angeordnet sind. Die Brennstoffzellen sind mit einer Protone-Exchange-Membrane (PEM-ZeIIe) ausgebildet.
Der für den elektrochemischen Prozess im Brennstoffzellenpack 2 notwendige
Wasserstoff wird durch einen Tank 4 bereitgestellt, welcher den Wasserstoff mit einem Versorgungsdruck von mehreren 100 bar, zum Beispiel mehr als 500 bar, speichert. Der Tank 4 ist über eine Leitung mit einem ersten Druckminderer 5 verbunden, der den Versorgungsdruck auf einen Vordruck von ca. 10 bar reduziert. Optional und nicht dargestellt sind weitere Komponenten, wie z.B. ein Absperrventil zwischen Tank 4 und Druckminderer 5.
Strömungsabwärts zu dem Druckminderer 5 ist ein Taktventil 6 angeordnet, welches als Dosierventil zur Zuführung des Wasserstoffes zu dem Brennstoffzellenpack 2 arbeitet. Das Taktventil 6 reduziert den Vordruck auf einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 bar bis 3 bar Absolutdruck. In Abhängigkeit des Betriebszustandes des Brennstoffzellenpacks 2 (z.B. Leerlaufbetrieb oder Volllast) wird der Druck bzw. der Durchfluss des Wasserstoffs durch das Taktventil 6 angepasst. Die Anpassung erfolgt durch Ansteuerung des
Taktventils 6 mit einem Steuersignal, wobei das Steuerungssignal ein Tastverhältnis umsetzt. Zum Beispiel bedeutet ein Tastverhältnis von 0 ein Schließen des Taktventils 6 und ein Tastverhältnis von 100 ein vollständiges öffnen des Taktventils 6.
Gerade im Leerlaufbetrieb (Idle-Betrieb) erzeugt das Taktventil 6 systembedingt
Taktgeräusche, welche einen Beitrag zu der NVH (noise-vibration-harshness) Belastung bilden. Der Grad der Taktgeräusche wird wesentlich durch den anliegenden Vordruck bestimmt. So führt ein niedrig gewählter Vordruck zum einem zu einer geringeren Geräuschemission, zum anderen ist es prinzipiell möglich, ein kleines Taktventil 6 einzusetzen, welches systembedingt eine geringere Geräuschemission hat. Um nun einen geringeren Vordruck zu erreichen, sind prinzipiell zwei Wege denkbar: Zum einen kann der Vordruck insgesamt reduziert werden, zum anderen können die Schwankungen um den Sollwert des Vordrucks deutlich reduziert werden, so dass keine extremen Druckspitzen auftreten und somit das Taktventil kleiner ausgelegt werden kann. Um die Kontrolle über den Vordruck zu erreichen, wird bei dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 ein Regelkreis zur Druckregelung des Druckminderers 5 aufgebaut. Hierzu wird an dem Leitungsstück zwischen Druckminderer 5 und Taktventil 6 ein Drucksensor 7
angeschlossen, der den aktuellen Vordruck misst. Der gemessene Vordruck wird einer Steuereinrichtung 8 als Istwert zugeleitet und auf Basis eines Istwert-Sollwert-Vergleiches eine Stellgröße für den Druckminderer 5 ermittelt und der Druckminderer 5 entsprechend angesteuert. Durch die Integration des Regelkreises sind die Schwankungen deutlich zu verringern, da die Druckspitzen durch Ansteuerung des Druckminderers 5 ausgeregelt werden können.
Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei im Vergleich zu der Darstellung in der Figur 1 ein zusätzliches strömungstechnisches Element 9 zwischen dem Druckminderer 5 und dem Taktventil 6 integriert ist.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann das strömungstechnische Element 9 als ein passives Element, wie zum Beispiel eine Drossel oder eine Blende, ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Druckabsenkung vom Versorgungsdruck zu dem Vordruck nicht einstufig nur über den Druckminderer 5, sondern in zwei Stufen, wobei in einer ersten Stufe durch den Druckminderer 5 ein Zwischendruck von ca. 50 bar erreicht wird und erst in einem zweiten Schritt durch das strömungstechnische Element 9 eine weitere Absenkung auf den Vordruck von 10 bar erfolgt. Durch das zweistufige Absenken des Druckes werden Druckschwankungen effektiv vermieden bzw. verkleinert.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das strömungstechnische Element 9 als eine aktive Komponente, wie zum Beispiel ein Proportionalventil, ein Taktventil oder dergleichen ausgebildet, welches von der Steuereinrichtung 8 angesteuert wird und auf diese Weise die Größe des Vordruckes dynamisch einstellen kann.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das strömungstechnische Element 9 als eine geregelte Komponente ausgebildet, wobei wahlweise als Istgröße das Drucksignal von dem Sensor 7 oder von einem weiteren Sensor 10 verwendet wird, welcher zwischen dem strömungstechnischen Element 9 und dem Taktventil 6 angeordnet ist und unmittelbar den Vordruck misst. Prinzipiell ist es auch möglich, dass sowohl der Druckminderer 5 als auch das strömungstechnische Element 9 durch den Sensor 7 oder den weiteren Sensor 10 mit einer Istgröße versorgt wird.
Bei weiteren Ausführungsformen ist es optional möglich, dass strömungstechnisch parallel zu dem Taktventil 6, weitere Taktventile 11 , 12, 13 als Bypässe angeordnet sind, so dass z.B. gleich große Taktventile 6, 11 , 12, 13 verwendet werden können, welche jeweils jedoch kleiner dimensioniert sind und dementsprechend eine geringere
Geräuschemission haben. Bei dieser Dimensionierung werden die Taktventile 6, 11 , 12, 13 z.B. im Vollastbetrieb parallel betrieben. Bei einer anderen Dimensionierung werden mindestens oder genau zwei verschieden große Taktventile z. B. 6, 11 verwendet, wobei zum Beispiel ein weiteres Taktventil 11 zur Versorgung des Brennstoffzellenpacks 2 beim Leerlauf und das Taktventil 6 zur Versorgung des Brennstoffzellenpacks unter Volllast ausgebildet ist. Insbesondere im Leerlaufbetrieb kann der Brennstoffzellenpack 2 ausschließlich über das Taktventil 11 versorgt werden.
Die Regelung des Druckminderers 5 in der Figur 2 ist optional, alternativ kann ein statischer oder quasistatischer Regulator, z.B. in Form einer Blende oder Drossel eingesetzt werden.
Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird der Druckminderer 5 und/oder das strömungstechnische Element 9 so gesteuert und/oder geregelt, so dass im
Leerlaufbetrieb ein geringerer Vordruck anliegt als beim Volllastbetrieb des
Brennstoffzellenpacks 2.
Bezugszeichenliste
1 Brennstoffzellenmodul
2 Brennstoffzellenpack
3 Anodengasversorgung
4 Tank
5 Druckminderer
6 Taktventil
7 Drucksensor
8 Steuereinrichtung
9 strömungstechnisches Element
10 Sensor
11 Taktventil
12 Taktventil
13 Taktventil

Claims

Patentansprüche
1. Versorgungsanordnung (3) für ein Brennstoffzellenpack (2), wobei die
Versorgungsanordnung (3) strömungstechnisch zwischen einer Versorgungseinheit (4) mit einem Versorgungsdruck und dem Brennstoffzellenpack (2) mit einem Arbeitsdruck anordbar und/oder angeordnet ist, mit einem ersten Druckminderer (5), welcher zur Absenkung des
Versorgungsdrucks auf einen Vordruck oder einen Zwischendruck ausgebildet ist, und mit einem Taktventil (6), welches zur weiteren Absenkung des Vordrucks auf den Arbeitsdruck ausgebildet ist, gekennzeichnet durch
Mittel zur Stabilisierung des Vordrucks, wobei das Mittel als ein Regelkreis (7, 8) zur Druckregelung des ersten Druckminderers (5) und/oder als eine weitere Druckmindereinrichtung (9), welche strömungstechnisch zwischen dem ersten Druckminderer (5) und dem Taktventil (6) angeordnet ist und welche zur Absenkung des Zwischendrucks auf den Vordruck ausgebildet ist.
2. Versorgungsanordnung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckminderer (5) und/oder die Druckmindereinrichtung (9) ausgebildet ist bzw. sind, den Vordruck auf kleiner 6 bar, vorzugsweise auf kleiner 5 bar und insbesondere auf kleiner 4 bar Absolutdruck zu mindern und/oder die
Maximalschwankung des Vordrucks auf kleiner 3 bar, vorzugsweise kleiner als 2bar und insbesondere kleiner als 1 bar um einen Sollwert zu senken.
3. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckminderer zur Absenkung des Versorgungsdrucks auf kleiner als 150 bar, vorzugsweise auf kleiner 100 bar und insbesondere auf kleiner als 50 bar ausgebildet ist.
4. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmindereinrichtung (9) als eine passive Komponente ausgebildet ist.
5. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmindereinrichtung (9) als eine gesteuerte Komponente ausgebildet ist.
6. Versorgungsanordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckmindereinrichtung (9) als eine geregelte
Komponente ausgebildet ist.
7. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens einen Drucksensor (7,10), der signaltechnisch so verschaltet ist, dass dessen Signal als Istgröße dem Regelkreis des ersten
Druckminderers (5) und/oder der geregelten Komponente (9) zugeführt wird.
8. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet als Anodenversorgung für das Brennstoffzellenpack (2).
9. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (4) als Drucktank, Metallhydridtank, Flüssiggastank und/oder Reformer ausgebildet ist.
10. Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Taktventil (6) mindestens ein weiteres Ventil, insbesondere ein Taktventil (11 , 12, 13), strömungstechnisch parallel geschaltet ist.
11. Versorgungsanordnung (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktventil (6) und das weitere Ventil (11 , 12, 13) unterschiedliche Größen aufweisen.
12. Brennstoffzellenmodul (1) für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine
Versorgungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
13. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellenmoduls (1) mit der
Versorgungsanordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck auf kleiner 6 bar, vorzugsweise auf kleiner 5 bar und insbesondere auf kleiner 4 bar Absolutdruck gemindert und/oder die Maximalschwankung des Vordrucks auf kleiner 3 bar, vorzugsweise kleiner als 2bar und insbesondere kleiner als 1 bar um einen Sollwert gesenkt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck bei einem Leerlaufbetrieb des Brennstoffzellenpacks (2) auf einen ersten Druckwert und bei einem Lastbetrieb auf einen zweiten Druckwert eingestellt wird, wobei der erste und der zweite Druckwert unterschiedlich gewählt sind.
PCT/EP2010/004378 2009-08-06 2010-07-19 Versorgungsanordnung für ein brennstoffzellenpack, brennstoffzellenmodul sowie verfahren zum betreiben des brennstoffzellenmoduls WO2011015281A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009036435.8 2009-08-06
DE102009036435A DE102009036435A1 (de) 2009-08-06 2009-08-06 Versorgungsanordnung für ein Brennstoffzellenpack, Brennstoffzellenmodul sowie Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellenmoduls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011015281A1 true WO2011015281A1 (de) 2011-02-10

Family

ID=43034521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/004378 WO2011015281A1 (de) 2009-08-06 2010-07-19 Versorgungsanordnung für ein brennstoffzellenpack, brennstoffzellenmodul sowie verfahren zum betreiben des brennstoffzellenmoduls

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009036435A1 (de)
WO (1) WO2011015281A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013072026A3 (de) * 2011-11-16 2013-09-06 Daimler Ag Strömungsangetriebene vorrichtung
CN113659176A (zh) * 2021-06-29 2021-11-16 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池自适应控制方法和装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016205713A1 (de) * 2016-04-06 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Druckregelsystem für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine und Verwendung eines Druckregelsystems
DE102020207137B4 (de) * 2020-06-08 2024-02-08 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Betreiben eines Unterseebootes mit einer Brennstoffzelle und einem Wasserstoffspeicher

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10050981A1 (de) * 2000-10-16 2002-04-25 Novars Ges Fuer Neue Technolog Vorrichtung zur Zuführung eines Betriebsgases zu einer Brennstoffzellenanordnung
WO2003015202A1 (de) * 2001-08-10 2003-02-20 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Brennstoffzellen-systeme mit reaktionsgas-druckregelung oder -volumenstromregelung sowie betriebsmittel-versorgung und -entsorgung unter nutzung eines reaktionsgas-volumenstroms
DE102004048862A1 (de) * 2004-10-07 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Energiewandler, insbesondere Brennstoffzelle oder Gasmotor, mit Gasdosiereinheit
WO2006084834A1 (de) * 2005-02-11 2006-08-17 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenanlage mit einer dosiereinheit
DE102006044364A1 (de) 2005-09-21 2007-04-05 Aisan Kogyo K.K., Obu Fluidsteuerungsventil
DE102006006110A1 (de) * 2006-02-10 2007-08-16 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenvorrichtung
EP1936726A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-25 Masterflex AG Brennstoffzellenanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle
DE102006061264A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Daimler Ag Vorrichtung zur Verringerung von Druckschwankungen in einem von Gas durchströmten System

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10050981A1 (de) * 2000-10-16 2002-04-25 Novars Ges Fuer Neue Technolog Vorrichtung zur Zuführung eines Betriebsgases zu einer Brennstoffzellenanordnung
WO2003015202A1 (de) * 2001-08-10 2003-02-20 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Brennstoffzellen-systeme mit reaktionsgas-druckregelung oder -volumenstromregelung sowie betriebsmittel-versorgung und -entsorgung unter nutzung eines reaktionsgas-volumenstroms
DE102004048862A1 (de) * 2004-10-07 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Energiewandler, insbesondere Brennstoffzelle oder Gasmotor, mit Gasdosiereinheit
WO2006084834A1 (de) * 2005-02-11 2006-08-17 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenanlage mit einer dosiereinheit
DE102006044364A1 (de) 2005-09-21 2007-04-05 Aisan Kogyo K.K., Obu Fluidsteuerungsventil
DE102006006110A1 (de) * 2006-02-10 2007-08-16 Robert Bosch Gmbh Brennstoffzellenvorrichtung
EP1936726A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-25 Masterflex AG Brennstoffzellenanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle
DE102006061264A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Daimler Ag Vorrichtung zur Verringerung von Druckschwankungen in einem von Gas durchströmten System

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013072026A3 (de) * 2011-11-16 2013-09-06 Daimler Ag Strömungsangetriebene vorrichtung
CN113659176A (zh) * 2021-06-29 2021-11-16 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池自适应控制方法和装置
CN113659176B (zh) * 2021-06-29 2023-03-24 东风汽车集团股份有限公司 一种氢燃料电池自适应控制方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009036435A1 (de) 2011-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006003292B4 (de) Brennstoffzellensystem und Verwendung des Brennstoffzellelsystems in einem beweglichen Gegenstand
DE112006003414B4 (de) Brennstoffzellensystem sowie seine Verwendung in einem Fahrzeug
DE112008003031B9 (de) Brennstoffzellensystem
EP0693793A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Zuführen von Methanol und/oder Wasser zu einem Brennstoffzellensystem
DE112008001997B4 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerungsverfahren für dasselbe
DE112004000811T5 (de) Betriebssteuerung für ein Brennstoffzellensystem
DE102018100027A1 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerverfahren hierfür
DE112008002735B4 (de) Brennstoffzellensystem
WO2011015281A1 (de) Versorgungsanordnung für ein brennstoffzellenpack, brennstoffzellenmodul sowie verfahren zum betreiben des brennstoffzellenmoduls
EP1897164B1 (de) Verfahren zur zuführung von betriebsgas zu einem gasraum einer brennstoffzelle sowie brennstoffzelle
DE102012219061A1 (de) Brennstoffzellensystem mit stabilisiertem H2-Mitteldruck
DE112007001372B4 (de) Brennstoffzellensystem
WO2007098782A1 (de) Anodenversorgungssystem für einen brennstoff zellenstapel sowie methode zur reinigung des anodenversorgungssystems
DE10200058A1 (de) Liefersystem zur Lieferung eines gasförmigen Brennstoffs an einen Brennstoffstapel, Brennstoffzellensystem sowie Verfahren zur Lieferung eines gasförmigen Brennstoffs
DE102005046424B4 (de) Verbesserte Abschaltstrategie zur Verbesserung der Sicherheit und des Wirkungsgrades von Brennstoffzellenfahrzeugen
DE112005000229T5 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Ansteuerung desselben
EP1808925B1 (de) Druckminderungseinrichtung für Brennstoffzellensystem mit einer Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Schaltventilen und Verfahren hierfür
DE102020215558A1 (de) Verfahren zur Optimierung der Purgestrategie eines Brennstoffzellensystems
DE10119339B4 (de) Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Druckregulation in Brennstoffzellensystemen sowie Verwendung des Brennstoffzellensystems
DE102011118688A1 (de) Strömungsangetriebene Vorrichtung
EP1936726A1 (de) Brennstoffzellenanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle
DE10161622A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer PEM-Brennstoffzellenanlage und zugehörige PEM-Brennstoffzellenanlage
DE102004012332A1 (de) Brennstoffzellenanordnung
WO2024184348A1 (de) Verfahren zum betrieb eines brennstoffzellensystems; brennstoffzellensystem
DE102009036436A1 (de) Versorgungsanordnung zur Versorgung eines Brennstoffzellenpacks, Brennstoffzellenmodul mit der Versorgungsanordnung sowie Verfahren zum Betreiben der Versorgungsanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10734703

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10734703

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1