Abstract:
The invention relates to an electric turbocharger (13) for supplying air to a fuel cell (3), having a turbine (16), a compressor (12) and an electric machine (17) which all have a drive connection with one another, having a compressor-side device for influencing pressure and/or volume flow at the compressor (12), and having a turbine-side device for influencing pressure and/or volume flow at the turbine (16). The invention is characterized in that the compressor-side device for influencing pressure and/or volume flow at the compressor (12) is constructed as a variable compressor inlet geometry (18).
Abstract:
In a method of operating a fuel cell with fuel circulation, the recirculated moist fuel exhaust stream serves to humidify the fuel inlet stream. The fuel stoichiometry and operating temperatures may be adjusted or selected to control the humidity of the fuel inlet stream.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Brennstoffzellenluft-Versorgungssystem mit reinen hochtourigen Strömungsmaschinen, die für einen Fahrzeugeinsatz äusserst günstige Bauraumanforderungen mit sich bringen. Im überwiegenden Fall werden Strömungsmaschinen der Radialen Bauweise hierzu eingesetzt. Der Niederdruckverdichter (14) wird durch einen hochdrehenden Elektromotor (11) angetrieben, der die notwendige elektrische Energie in das System einspeist, wodurch auch die Hochdruckstufe (16) entsprechend mitversorgt wird, indem sie als Freiläufer mit einer Turbine (17) gekoppelt ist, die einen gewissen Energierückgewinn, auch der ursprünglich eingeleiteten elektrischen Energie, erzielen kann. Neben der Zwischenkühlung der beiden Verdichtstufen kommt der regelbaren Umblaseeinrichtung als Bypass der Brennstoffzelle eine bedeutetende Aufgabe zu, in dem sie für die Stabilität der Betriebsweise des gesamten Luftversorgungssystems, bzw. für die Vermeidung der Pumpgefahr der Verdichter in allen Betriebspunkten der Brennstoffzelle garantieren muss.
Abstract:
The invention relates to devices for operating fuel cells. According to the invention, the two functions "cooling" and "humidification" are combined in a functional unit (10) to adjust the temperature of the air (1) supplied as the reaction medium and to humidify it. Membranes (5) are used that consist of a temperature-resistant material.
Abstract:
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Betrieb von Brennstoffzellen. Die Erfindung schlägt vor, zur Temperatureinstellung und Befeuchtung der als Reaktionsmedium zugeführten Luft (1) die beiden Funktionen 'Kühlung' und 'Befeuchtung' in einer Funktionseinheit (11, 12) zu kombinieren, wobei für den Ladeluftkühler (3) vorzugsweise das bekannte Hohlfaserkonzept für Membranbefeuchter mit hoher spezifischer Oberfläche übernommen werden kann. Diese Hohlfasern können auch aus temperaturbeständigem Membranmaterial (5) bestehen und ebenfalls Wasserdampf an das Frischgas abgeben.
Abstract:
Ein Brennstoffzellensystem (1) weist wenigstens eine Brennstoffzelle (2) auf. Außerdem umfasst es wenigstens eine Luftfördereinrichtung (6), welche einen Prozessluftstrom zu der Brennstoffzelle (2) fördert. Letztlich ist außerdem wenigstens ein Wärmetauscher (16) vorgesehen, welcher auf der einen Seite von dem Prozessluftstrom nach der Luftfördereinrichtung (6) und auf seiner anderen Seite von einem Kühlmedienstrom durchströmt ist. Erfindungsgemäß ist in Strömungsrichtung des Prozessluftstroms vor oder im Bereich des Wärmetauschers (16) ein Bereich mit katalytisch aktivem Material (22) angeordnet. Außerdem kann dem Bereich mit dem katalytisch aktiven Material (22) ein Brennstoff zugeführt werden.
Abstract:
Ein Brennstoffzellensystem (1) umfasst wenigstens eine Brennstoffzelle (2), die einen Kathodenbereich (3) und einen Anodenbereich (4) aufweist. Das Brennstoffzellensystem (1) weist außerdem wenigstens eine Vorrichtung (12, 13, 22) auf, welche von einem zum Kathodenbereich (3) strömenden Zuluftstrom einerseits und einem aus dem Kathodenbereich (3) stammenden Abluftstrom andererseits durchströmt ist. Außerdem weist sie katalytisches Material zur thermischen Umsetzung von brennstoffhaltigem Gas auf. Erfindungsgemäß ist eine erste Einheit (18) mit katalytischem Material in Strömungsrichtung des Zuluftstroms vor der wenigstens einen Vorrichtung (12, 13, 22) angeordnet ist. Dieser ersten Einheit (18) ist dabei ein Abgas aus dem Anodenbereich (4) als brennstoffhaltiges Gas zuführbar. Eine zweite Einheit (19) mit katalytischem Material ist in Strömungsrichtung des Abluftstroms nach der wenigstens einen Vorrichtung (12, 13, 22) angeordnet ist.
Abstract:
A device used for humidifying the flow of a gas which is to be humidified, e.g., fed to a fuel cell system. A moist gas, e.g. a moist waste gas from said fuel cell system is used for said humidification, whereby said gas flows together with the gas flow in a humidifying device. The two gas flows are separated from each other by a membrane in the humidifying device. The membrane is exclusively permeable for water vapour. According to the invention, at least one bypass line is provided. At least one of the gas flows can be partially guided via said bypass line around the region of the membrane in the humidifying device. The saturation point can thus be freely adjusted in an advantageous manner in the gas which is to be humidified.
Abstract:
The invention relates to a two-stage fuel cell air supply system with pure high-speed dynamic compressors, which bring particularly favourable installation space requirements for a vehicle application. In the majority of cases dynamic compressors of radial type are used. The low pressure compressor is driven by a high speed electric motor, which supplies the necessary electrical energy to the system, also supplying the high pressure stage, connected to a turbine as a free-wheeling unit which leads to a certain energy recovery from the originally supplied electrical energy. In addition to the intermediate cooling of both compressor stages, the adjustable blow-by device as a by-pass for the fuel cell has a particular role in guaranteeing the stability of the operation of the entire air supply system and prevention of pumping damage to the compressor at all operating points of the fuel cell.
Abstract:
Ein Brennstoffzellensystem (1) umfasst wenigstens eine Brennstoffzelle (2), die einen Kathodenbereich (3) und einen Anodenbereich (4) aufweist. Das Brennstoffzellensystem (1) weist außerdem eine Austauschvorrichtung (12) auf, welche von einem zum Kathodenbereich (3) strömenden Zuluftstrom einerseits und einem aus dem Kathodenbereich (3) stammenden Abluftstrom andererseits durchströmt ist. In der Austauschvorrichtung (12) wird Wärme vom Zuluftstrom auf den Abluftstrom und gleichzeitig Wasserdampf vom Abluftstrom auf den Zuluftstrom übertragen. Erfindungsgemäß ist die Austauschvorrichtung (12) zuluftseitig zumindest teilweise mit einem katalytischen Material (13) versehen. Außerdem wird der Austauschvorrichtung (12) zuluftseitig ein Abgas aus dem Anodenbereich (4) zugeführt.