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WO2010060543A1 - Method for operation of fuel cell system - Google Patents

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WO2010060543A1
WO2010060543A1 PCT/EP2009/008107 EP2009008107W WO2010060543A1 WO 2010060543 A1 WO2010060543 A1 WO 2010060543A1 EP 2009008107 W EP2009008107 W EP 2009008107W WO 2010060543 A1 WO2010060543 A1 WO 2010060543A1
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WO
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fuel cell
phase
heating
recirculation conveyor
recirculation
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Application number
PCT/EP2009/008107
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Jörg SCHABEL
Cosimo Mazzotta
Holger Richter
Original Assignee
Daimler Ag
Ford Global Technologies, Llc
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Publication date
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel cell system with at least one fuel cell according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • Fuel cell systems of the above type are known from the general state of the art.
  • the fuel cell or the fuel cell typically formed as a stack of single cells is operated with oxygen and hydrogen or a hydrogen-rich gas and air, the fuel cell may provide electrical power.
  • the by-product of this "cold" combustion is product water which is contained in liquid form or in the form of moisture in the gas streams carried away from the fuel cell, which is especially problematic when using fuel cell systems under temperature conditions below freezing point of the system This can cause the system to freeze, especially when the system is turned off, which prevents the system from re-starting quickly, especially in automotive applications, as vehicles are often exposed to freezing temperatures is expected by the user of a motor vehicle that it is ready for use very quickly when restarting, so he does not want to wait for a longer period of time until the fuel cell system is thawed.
  • DE 103 14 820 A1 provides a method for preventing the freezing of water in an anode circuit of a fuel cell system in which the anode is rinsed in one or more phases with a dry purge gas at least as long and thereby dried until at least the immediate disturbing portion of the water of the anode has dried up and / or blown out of the system.
  • this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • the heating in the region of the anode recirculation blower can, according to a particularly advantageous embodiment of the invention, consist of an electrical heating device which can be integrated in the recirculation conveyor or in the region of its supply or discharge lines in a structurally simple manner.
  • heat is provided via corresponding heat exchangers, which are available anyway from other areas of the fuel cell system as waste heat or residual heat during the shutdown procedure.
  • a preferred use for the inventive method is certainly in the field of use of fuel cell systems in motor vehicles, such as railless land vehicles, rail-bound land vehicles, ships or aircraft, which comparatively often have cycles with shutdown and start of the system due to their mobility, and which often moves in areas be in which at least temporarily temperatures below freezing can occur.
  • FIG. 1 shows a highly schematic section of a fuel cell system with the necessary components for explaining the present invention.
  • a fuel cell system 1 or a section of such a fuel cell system 1 can be seen.
  • the section shown here comprises a fuel cell 2 which has a cathode region 3 and an anode region 4.
  • the fuel cell in the example shown here is intended to be, for example, a PEM fuel cell, fuel cell here being to be understood as meaning the structure customary for fuel cells from a stack of individual cells.
  • the fuel cell 2 has a cathode region 3 and an anode region 4.
  • the cathode region 3 is an oxygen-containing medium, in particular air, supplied as an oxidizing agent via means not shown.
  • the anode region 4 is supplied with a hydrogen-containing fuel gas, for example hydrogen or a hydrogen-containing synthesis gas.
  • hydrogen is to be used as the fuel gas, which hydrogen is supplied to the anode region 4 from a pressure storage device 5.
  • the pressure storage device 5 may also include suitable valve means for reducing the pressure and the like. Since this is not of further importance to the invention, will not be discussed in detail.
  • the fuel cell system 1 also has an anode recirculation device, which has an anode recirculation circuit 6 and a recirculation conveyor 7.
  • the anode recirculation circuit 6 is also typically referred to as an anode loop.
  • the recirculation conveyor 7 can be realized for example in the form of a blower. This then typically carries the name hydrogen circulation blower or in its English equivalent HRB (Hydrogen Recirculation Blower) 7.
  • the anode region 4 of the fuel cell 2 is now usually supplied with a corresponding excess of hydrogen, so that the available electrochemically active surface can be optimally utilized. Accordingly, in the flow direction after the anode region 4 unconsumed hydrogen is produced. This is returned via the HRB 7 and the anode loop 6 in the area in front of the anode 4, where it mixes with fresh hydrogen from the pressure accumulator 5. The mixture then passes into the region of the anode 4 of the fuel cell 2, wherein the unused hydrogen then again in the cycle is returned. Over time, inert gas and water will also accumulate in the circuit, which arise in the region of the anode 4 or pass from the region of the cathode 3 through the membrane into the region of the anode 4.
  • the anode loop 6 provides a drain valve 8 in all conventional fuel cell systems 1 with such an anode loop.
  • this so-called purge valve this discharge process is triggered either from time to time or when certain measured concentration values, for example the residual hydrogen after the anode, are reached.
  • This structure so far described is thus the generally common structure of fuel cell systems 1, which have an anode loop 6.
  • an additional gas jet pump may also be provided in the region in which the fresh hydrogen from the pressure storage device 5 mixes with the recirculated anode exhaust gas.
  • an electric heater 9 which should serve to heat the HRB 7 during the individual phases of the method for operating the fuel cell system 1.
  • the control and electrical supply of the electric heater 9 is not shown in the figure, but is certainly within the scope of what is obvious and obvious to those skilled in the art.
  • other heat sources would also be conceivable, for example a heat exchanger which directly heats the HRB 7 or one of its supply and discharge lines via waste heat / residual heat present in the systems by means of a heat transfer medium or by means of a connection by heat-conducting materials.
  • shutdown is typically to understand a targeted shutdown of the fuel cell system, for example by a driver of the vehicle.
  • Temporary shutdown which is already known to be restarted shortly, such as typically during start / stop operation of a fuel cell system, such as a red traffic light or the like, is unlikely to employ the following method. After it is clear by appropriate signal evaluation that the system is to be turned off actively, as is also known from the prior art, start a shutdown procedure.
  • this actual shutdown procedure of the anode recirculation means is preceded by exhausting the hydrogen remaining in the system.
  • the HRB 7 is then operated to purge the water in the anode loop 6 from the system.
  • the operation takes place in several individual phases, in which the HRB 7 is repeatedly operated or stopped.
  • a typical and efficient procedure provides for five phases.
  • a certain time is first waited for, in which, for example, the remaining hydrogen in the anode loop 6 can be used up.
  • a second phase takes place, which is significantly shorter than the first phase, for example of the order of 1 to 2% of the time of the first phase in which the HRB 7 is operated at high speed, for example in a range of approximately 75%. or more of its maximum speed.
  • the heating of either the HRB 7 or the feed and / or discharge lines running in the region of the HRB now takes place. As a result, the discharge of liquid or vaporous water remaining in the system can again be markedly improved.
  • a third phase the speed of the HRB 7 is then reduced to approximately 60-80% of the previous speed when the heating 9 continues to be heated, and evaporation of the remaining one continues Residual fluid over a period of time, which lies between the period of the first and the second phase.
  • a third comparatively long phase in which both the heating 9 and the operation of the HRB 7 are switched off.
  • residual liquid which may still be present may evaporate and the residual moisture diffuse into colder areas of the anode loop before being circulated or blown out again in a fifth phase by the operation of the HRB 7.
  • the heating 9 takes place only during the HRB 7 on its speed, which corresponds in its order of magnitude of the speed in phase 3, running high. Once the speed is reached, the heating is switched off and the HRB 7 continues to operate for some time.
  • phase 1 lasts 7,200 seconds while HRB 7 and heater 9 are off.
  • the HRB 7 is then operated for about 90 seconds at a speed of about 15,000 rpm with the heating 9 switched on.
  • the third phase which lasts about 210 seconds, with continued heating 9, the operation of the HRB 7 takes place at about 10,000 rpm. This is followed by the third phase, which in the present example lasts about 36,000 seconds without HRB 7 or heater 9 being operated.
  • the HRB 7 is operated again for approx. 30 seconds at approx. 10,000 rpm, whereby the heating 9 is on until the HRB 7 has reached this target speed.
  • the shutdown procedure is finished with these five phases per se, typically waiting another few minutes before the system is completely shut down with respect to its electronics and sensors.
  • the successful operation and the successful restart of the fuel cell system then also require appropriate control in the startup phase in order to be able to make the ideal use of the restarting conditions created by the shutdown procedure.
  • the anode loop is still empty, that is to say hydrogen has not yet been conducted into the region of the anode 4, and with the drain valve 8 closed, the HRB 7 with simultaneous heating thereof is put into operation.
  • the operation of the HRB 7 should take place with at least 80% of its maximum speed for a period of time which is typically between the time period of the first and the third phase of the shutdown procedure, for example about 300 seconds. During this time, so much heat can already be generated by the heating and operation of the HRB, that nothing stands in the way of a successful start of the system despite the then very cold hydrogen introduced from the pressure storage device 5, and that suddenly due to the cold hydrogen condensing liquid can not freeze.

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Abstract

The invention relates to a method for operation of a fuel cell system (1) having at least one fuel cell (2) and at least one anode recirculation device having at least one recirculation conveyance device (7) and a drain valve (8). During a deactivation procedure starting after the disengaging of the fuel cell system (1), the recirculation conveyance device (7) is operated further at least intermittently with the drain valve (8) opened. According to the invention, a heat source (9) is provided in the region of the recirculation conveyance device (7), said heat source providing heating at least intermittently during the deactivation procedure and/or during a system start of the fuel cell system (1).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems Method for operating a fuel cell system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit wenigstens einer Brennstoffzelle nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for operating a fuel cell system with at least one fuel cell according to the closer defined in the preamble of claim 1.
Brennstoffzellensysteme der oben genannten Art sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Wenn die Brennstoffzellen oder die typischerweise als Stapel von Einzelzellen ausgebildete Brennstoffzelle mit Sauerstoff und Wasserstoff oder einem wasserstoffreichen Gas und Luft betrieben wird, kann die Brennstoffzelle elektrische Leistung bereitstellen. Als Abfallprodukt dieser „kalten" Verbrennung fällt Produktwasser an, welches in flüssiger Form oder in Form von Feuchtigkeit in den von der Brennstoffzelle abtransportierten Gasströmen enthalten ist. Besonders problematisch ist dies beim Einsatz von Brennstoffzellensystemen unter Temperaturbedingungen, welche unter den Gefrierpunkt des in dem System enthaltenen Wassers fallen können. Dadurch kann es, insbesondere bei abgeschaltetem System, zu einem Einfrieren des Systems kommen, was einen zügigen Wiederstart des Systems verhindert. Insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen spielt dies eine entscheidende Rolle, da Kraftfahrzeuge häufig Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt sind. Außerdem wird vom Nutzer eines Kraftfahrzeugs erwartet, dass dieses bei der Wiederinbetriebnahme sehr schnell betriebsbereit ist, er will also nicht über einen längeren Zeitraum abwarten, bis das Brennstoffzellensystem aufgetaut ist.Fuel cell systems of the above type are known from the general state of the art. When the fuel cell or the fuel cell typically formed as a stack of single cells is operated with oxygen and hydrogen or a hydrogen-rich gas and air, the fuel cell may provide electrical power. The by-product of this "cold" combustion is product water which is contained in liquid form or in the form of moisture in the gas streams carried away from the fuel cell, which is especially problematic when using fuel cell systems under temperature conditions below freezing point of the system This can cause the system to freeze, especially when the system is turned off, which prevents the system from re-starting quickly, especially in automotive applications, as vehicles are often exposed to freezing temperatures is expected by the user of a motor vehicle that it is ready for use very quickly when restarting, so he does not want to wait for a longer period of time until the fuel cell system is thawed.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass die Vorbereitungen für einen erfolgreichen Kaltstart aus einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts bereits beim Abschalten des Brennstoffzellensystems nach dem Betrieb vorbereitet werden müssen. Der Stand der Technik kennt hierzu diverse Abschaltprozeduren, welche sich mit dem Austrag des in dem System verbleibenden flüssigen Wassers beschäftigen. Insbesondere bei Systemen mit einem sogenannten Anodenkreislauf oder einer Anodenrezirkulation, bei der unverbrauchtes Abgas aus dem Bereich nach der Anode der Brennstoffzelle in den Bereich vor der Anode der Brennstoffzelle zurückgeführt wird, fällt vor allem in diesem Anodenkreislauf sehr viel Feuchte bzw. Wasser an. Da dieser Anodenkreislauf typischerweise eine Rezirkulationsfördereinrichtung wie beispielsweise ein Anodenrezirkulationsgebläse aufweist, kann dieses bereits durch wenige einzelne Tröpfchen so einfrieren, dass das Verdichterlaufrad nicht mehr bewegt werden kann. Dadurch kann es zu gravierenden Problemen beim Wiederstart des Systems kommen, welche gegebenenfalls eine sehr lange Wartezeit zum Auftauen des Anodenkreislaufs nach sich ziehen.It is known from the prior art that the preparations for a successful cold start from a temperature range below the freezing point must already be prepared when the fuel cell system is switched off after operation. The prior art knows this various shutdown procedures, which deal with the discharge of the remaining liquid in the system. Especially in systems with a so-called anode circuit or a Anode recirculation, in which unused exhaust gas from the area downstream of the anode of the fuel cell is returned to the area in front of the anode of the fuel cell, falls in particular in this anode cycle very much moisture or water. Since this anode circuit typically has a recirculation conveyor, such as an anode recirculation fan, it can freeze by just a few individual droplets so that the compressor impeller can no longer be moved. This can lead to serious problems when restarting the system, which may entail a very long wait for the thawing of the anode circuit.
So sieht beispielsweise die DE 103 14 820 A1 ein Verfahren zum Verhindern der Einfrierung von Wasser in einem Anodenkreislauf eines Brennstoffzellensystems vor, bei dem mit einem trockenen Spülgas die Anode in einer oder mehreren Phasen zumindest so lange gespült und dadurch getrocknet wird, bis zumindest der unmittelbar störende Anteil des Wassers der Anode aufgetrocknet und/oder aus dem System geblasen ist.Thus, for example, DE 103 14 820 A1 provides a method for preventing the freezing of water in an anode circuit of a fuel cell system in which the anode is rinsed in one or more phases with a dry purge gas at least as long and thereby dried until at least the immediate disturbing portion of the water of the anode has dried up and / or blown out of the system.
Nachteilig ist dabei der Aufwand, dass ein trockenes Spülgas zur Verfügung gestellt werden muss. Wird beispielsweise ein Spülgas wie Stickstoff, Argon oder dergleichen verwendet, wie in der Schrift vorgeschlagen wird, so ist diese bei dem Brennstoffzellensystem vorzuhalten, was insbesondere bei Systemen in Kraftfahrzeugen, welche relativ häufig abgestellt und wieder gestartet werden, einen erheblichen Aufwand an Kosten und an Transportvolumen verursacht. Auch bei der Verwendung von Luft als trockenem Spülgas entsteht das Problem, dass diese verdichtet und über entsprechende Leitungselemente in den Bereich der Anode geleitet werden muss. Da typischerweise im Bereich der Anode keine Luft vorliegt, sind diese Leitungselemente immer als zusätzliche Elemente vorzusehen, was zu einem entsprechenden Kostenaufwand für Leitungen und Ventile einerseits und einem nicht unerheblichen Bedarf an Bauraum andererseits führt.The disadvantage here is the expense that a dry purge gas must be made available. For example, if a purge gas such as nitrogen, argon or the like is used, as proposed in the document, this is to be kept in the fuel cell system, which in particular in systems in motor vehicles, which are turned off and restarted relatively often, a considerable amount of costs and Transport volume caused. Even with the use of air as a dry purge gas, the problem arises that this must be compressed and passed through corresponding line elements in the region of the anode. Since there is typically no air in the region of the anode, these line elements are always provided as additional elements, which leads to a corresponding cost of lines and valves on the one hand and a significant demand for space on the other hand.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems zu schaffen, welches ohne zusätzliche bauliche Maßnahmen eine entsprechende Abschaltprozedur und einen schnellen Wiederstart des Brennstoffzellensystems gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide a method for operating a fuel cell system, which ensures a corresponding shutdown procedure and a quick restart of the fuel cell system without additional structural measures.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Durch eine im Bereich der Rezirkulationsfördereinrichtung vorgesehene Wärmequelle in den kritischen Phasen, also während der Abschaltprozedur und/oder während dem Systemstart, wird zumindest zeitweise eine Beheizung des Bereichs der Rezirkulationsfördereinrichtung erlaubt, und es kann ein System realisiert werden, welches zumindest im Bereich der Rezirkulationsfördereinrichtung nach dem Abschalten keine Restwasser- oder Restfeuchtigkeitsmengen aufweist, welche zu einem Einfrieren insbesondere der Rezirkulationsfördereinrichtung führen könnten und dadurch den Wiederstart des Systems verzögern würden. Durch diese Konzentration auf den kritischen Bereich der Rezirkulationsfördereinrichtung kann ein Betriebsverfahren realisierst werden, was hinsichtlich des benötigten Aufwands minimal und hinsichtlich des erzielten Erfolges maximal ist. Je nach gewählter Ausführungsvariante für die Beheizung kann durch diese ohne oder mit nur minimal konstruktivem Aufwand die Funktionsfähigkeit der Rezirkulationsfördereinrichtung beim Wiederstart aus Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes ideal sichergestellt werden.According to the invention this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1. By one in the region of the recirculation conveyor provided heat source in the critical phases, ie during the shutdown procedure and / or during system start, at least temporarily heating the area of the recirculation conveyor is allowed, and it can be realized a system which at least in the recirculation conveyor after switching off no residual water or Residual moisture amounts, which could lead to a freezing in particular the recirculation conveyor and thereby delay the restart of the system. By this concentration on the critical region of the recirculation conveyor an operating method can be realized, which is minimal in terms of the required effort and maximum in terms of the achieved success. Depending on the selected embodiment for the heating, the functionality of the recirculation conveyor can be ideally ensured by these with no or minimal constructive effort when restarting from temperatures below freezing.
Die Beheizung im Bereich des Anodenrezirkulationsgebläses kann gemäß einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung durch eine konstruktiv einfach in die Rezirkulationsfördereinrichtung oder in den Bereich ihrer Zu- oder Ableitungen integrierbarer elektrischer Heizeinrichtungen bestehen.The heating in the region of the anode recirculation blower can, according to a particularly advantageous embodiment of the invention, consist of an electrical heating device which can be integrated in the recirculation conveyor or in the region of its supply or discharge lines in a structurally simple manner.
In einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, dass Wärme über entsprechende Wärmetauscher bereitgestellt wird, welche aus anderen Bereichen des Brennstoffzellensystems als Abwärme oder Restwärme während der Abschaltprozedur ohnehin zur Verfügung steht.In an alternative embodiment, it is also conceivable that heat is provided via corresponding heat exchangers, which are available anyway from other areas of the fuel cell system as waste heat or residual heat during the shutdown procedure.
Eine bevorzugte Verwendung für das erfindungsgemäße Verfahren liegt sicherlich im Bereich des Einsatzes von Brennstoffzellensystemen in Kraftfahrzeugen, beispielsweise schienenlosen Landfahrzeugen, schienengebundenen Landfahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen, welche aufgrund ihrer Mobilität vergleichsweise häufig Zyklen mit Abschalten und Start des Systems aufweisen, und welche häufig in Gebieten bewegt werden, in denen zumindest zeitweise Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes auftreten können.A preferred use for the inventive method is certainly in the field of use of fuel cell systems in motor vehicles, such as railless land vehicles, rail-bound land vehicles, ships or aircraft, which comparatively often have cycles with shutdown and start of the system due to their mobility, and which often moves in areas be in which at least temporarily temperatures below freezing can occur.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend anhand einer Figur näher erläutert wird. Die Figur zeigt einen stark schematisierten Ausschnitt aus einem Brennstoffzellensystem mit den zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung notwendigen Komponenten.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the remaining dependent claims and from the embodiment, which is explained below with reference to a figure. The figure shows a highly schematic section of a fuel cell system with the necessary components for explaining the present invention.
In der einzigen beigefügten Figur ist ein Brennstoffzellensystem 1 beziehungsweise ein Ausschnitt aus einem solchen Brennstoffzellensystem 1 zu erkennen. Der dargestellte Ausschnitt umfasst dabei eine Brennstoffzelle 2, welche einen Kathodenbereich 3 und einen Anodenbereich 4 aufweist. Die Brennstoffzelle im hier dargestellten Beispiel soll beispielsweise eine PEM-Brennstoffzelle sein, wobei unter Brennstoffzelle hier der für Brennstoffzellen übliche Aufbau aus einem Stapel an Einzelzellen zu verstehen sein soll.In the single attached figure, a fuel cell system 1 or a section of such a fuel cell system 1 can be seen. The section shown here comprises a fuel cell 2 which has a cathode region 3 and an anode region 4. The fuel cell in the example shown here is intended to be, for example, a PEM fuel cell, fuel cell here being to be understood as meaning the structure customary for fuel cells from a stack of individual cells.
Die Brennstoffzelle 2 weist einen Kathodenbereich 3 und einen Anodenbereich 4 auf. Dem Kathodenbereich 3 wird dabei über nicht näher dargestellte Mittel ein sauerstoffhaltiges Medium, insbesondere Luft, als Oxidationsmittel zugeführt. Dem Anodenbereich 4 wird ein wasserstoffhaltiges Brenngas, beispielsweise Wasserstoff oder ein wasserstoffhaltiges Synthesegas zugeführt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel soll als Brenngas Wasserstoff dienen, welcher dem Anodenbereich 4 aus einer Druckspeichereinrichtung 5 zugeführt wird. Die Druckspeichereinrichtung 5 kann dabei außerdem geeignete Ventileinrichtungen zur Herabsetzung des Drucks und dergleichen umfassen. Da dies für die Erfindung nicht von weiterer Bedeutung ist, wird hierauf nicht näher eingegangen. Das Brennstoffzellensystem 1 weist außerdem eine Anodenrezirkulationseinrichtung auf, welchen einen Anodenrezirkulationskreislauf 6 sowie eine Rezirkulationsfördereinrichtung 7 aufweist. Der Anodenrezirkulationskreislauf 6 wird typischerweise auch als Anodenloop bezeichnet. Die Rezirkulationsfördereinrichtung 7 kann beispielsweise in Form eines Gebläses realisiert sein. Diese trägt dann typischerweise die Bezeichnung Wasserstoffrezirkulationsgebläse oder in seiner englischen Entsprechung HRB (Hydrogen Recirculation Blower) 7.The fuel cell 2 has a cathode region 3 and an anode region 4. The cathode region 3 is an oxygen-containing medium, in particular air, supplied as an oxidizing agent via means not shown. The anode region 4 is supplied with a hydrogen-containing fuel gas, for example hydrogen or a hydrogen-containing synthesis gas. In the exemplary embodiment illustrated here, hydrogen is to be used as the fuel gas, which hydrogen is supplied to the anode region 4 from a pressure storage device 5. The pressure storage device 5 may also include suitable valve means for reducing the pressure and the like. Since this is not of further importance to the invention, will not be discussed in detail. The fuel cell system 1 also has an anode recirculation device, which has an anode recirculation circuit 6 and a recirculation conveyor 7. The anode recirculation circuit 6 is also typically referred to as an anode loop. The recirculation conveyor 7 can be realized for example in the form of a blower. This then typically carries the name hydrogen circulation blower or in its English equivalent HRB (Hydrogen Recirculation Blower) 7.
Der Anodenbereich 4 der Brennstoffzelle 2 wird nun üblicherweise mit einem entsprechenden Überschuss an Wasserstoff versorgt, so dass die zur Verfügung stehende elektrochemisch aktive Fläche optimal ausgenutzt werden kann. Dementsprechend fällt in Strömungsrichtung nach dem Anodenbereich 4 unverbrauchter Wasserstoff an. Dieser wird über den HRB 7 und den Anodenloop 6 in den Bereich vor der Anode 4 zurückgeführt, vermischt sich dort mit frischem Wasserstoff aus dem Druckspeicher 5. Das Gemisch gelangt dann in den Bereich der Anode 4 der Brennstoffzelle 2, wobei der unverbrauchte Wasserstoff dann wieder im Kreislauf zurückgeführt wird. Über die Zeit werden sich in dem Kreislauf außerdem Inertgas sowie Wasser ansammeln, welche im Bereich der Anode 4 entstehen beziehungsweise aus dem Bereich der Kathode 3 durch die Membran hindurch in den Bereich der Anode 4 gelangen. Außerdem werden sich gegebenenfalls in dem Wasserstoff der Druckspeichereinrichtung 5 befindliche Unreinheiten mit der Zeit in dem Anodenloop 6 aufkonzentrieren. Deshalb sieht der Anodenloop 6 bei allen üblichen Brennstoffzellensystemen 1 mit einem solchen Anodenloop ein Ablassventil 8 vor. Mit diesem sogenannten Purgeventil wird entweder von Zeit zu Zeit oder beim Erreichen bestimmter gemessener Konzentrationswerte, beispielsweise des Restwasserstoffs nach der Anode dieser Ablassvorgang ausgelöst. Dieser bisher beschriebene Aufbau ist damit der allgemein übliche Aufbau von Brennstoffzellensystemen 1 , welche einen Anodenloop 6 aufweisen. Je nach Systemvariante kann neben dem HRB 7 noch eine zusätzliche Gasstrahlpumpe in dem Bereich vorgesehen sein, in dem sich der frische Wasserstoff aus der Druckspeichereinrichtung 5 mit dem rezirkulierten Anodenabgas mischt.The anode region 4 of the fuel cell 2 is now usually supplied with a corresponding excess of hydrogen, so that the available electrochemically active surface can be optimally utilized. Accordingly, in the flow direction after the anode region 4 unconsumed hydrogen is produced. This is returned via the HRB 7 and the anode loop 6 in the area in front of the anode 4, where it mixes with fresh hydrogen from the pressure accumulator 5. The mixture then passes into the region of the anode 4 of the fuel cell 2, wherein the unused hydrogen then again in the cycle is returned. Over time, inert gas and water will also accumulate in the circuit, which arise in the region of the anode 4 or pass from the region of the cathode 3 through the membrane into the region of the anode 4. In addition, any impurities present in the hydrogen of the pressure storage device 5 will eventually concentrate in the anode loop 6 over time. Therefore, the anode loop 6 provides a drain valve 8 in all conventional fuel cell systems 1 with such an anode loop. With this so-called purge valve, this discharge process is triggered either from time to time or when certain measured concentration values, for example the residual hydrogen after the anode, are reached. This structure so far described is thus the generally common structure of fuel cell systems 1, which have an anode loop 6. Depending on the system variant, in addition to the HRB 7, an additional gas jet pump may also be provided in the region in which the fresh hydrogen from the pressure storage device 5 mixes with the recirculated anode exhaust gas.
In der einzigen dargestellten Figur ist als für die Erfindung benötigter Aufbau beispielhaft ein elektrischer Heizer 9 eingezeichnet, welcher zur Beheizung des HRB 7 während der einzelnen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Brennstoffzellensystems 1 dienen soll. Die Ansteuerung und elektrische Versorgung des elektrischen Heizers 9 ist in der Figur nicht dargestellt, liegt aber sicherlich im Bereich dessen, was für den Fachmann nahe liegend und selbstverständlich ist. Alternativ zur Beheizung mit dem elektrischen Heizer 9 wären auch andere Wärmequellen denkbar, beispielsweise ein Wärmetauscher, welcher den HRB 7 oder eine seiner Zu- und Ableitungen über in den Systemen befindliche Abwärme/Restwärme mittels eines Wärmeübertragungsmediums oder mittels einer Verbindung durch wärmeleitende Materialien unmittelbar beheizt. Die Nutzung von derartigen Wärmequellen ist dabei für den Fachmann bekannt und ergibt sich beispielsweise aus zahlreichen älteren Anmeldungen der Anmelderinnen, in denen Wärme für verschiedene Zwecke aus wärmeführenden Kreisläufen in dem Brennstoffzellensystem 1 ausgekoppelt und an anderen Stellen verwendet werden. Es ist daher für die Erläuterung der hier vorliegenden Erfindung ausreichend, diese am Beispiel des hier exemplarisch dargestellten elektrischen Heizers 9 zu erläutern. Sie ist dann fachmännisch leicht auf andere Wärmequellen übertragbar. Wie schon mehrfach erwähnt, wird während des Betriebs des Brennstoffzellensystems in dem Anodenloop 6 Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf sowie flüssiges Wasser anfallen. Wird das Brennstoffzellensystem nun abgeschaltet, so wird typischerweise über eine Abschaltprozedur erreicht, dass das System mit optimalen Konditionen für den Wiederstart zum endgültigen Stillstand kommt. Dabei ist unter Abschalten typischerweise ein gezieltes Abschalten des Brennstoffzellensystems beispielsweise durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu verstehen. Ein vorübergehendes Abschalten, bei dem bereits bekannt ist, dass in Kürze ein Wiedereinschalten erfolgt, wie typischerweise beim Start/Stopp- Betrieb eines Brennstoffzellensystems, beispielsweise an einer roten Ampel oder dergleichen, wird das nachfolgende Verfahren eher nicht eingesetzt werden. Nachdem durch entsprechende Signalauswertung klar ist, dass das System aktiv abgestellt werden soll, wird, wie auch aus dem Stand der Technik bekannt, eine Abschaltprozedur starten.In the single illustrated figure, as an example of the invention required construction, an electric heater 9 is shown, which should serve to heat the HRB 7 during the individual phases of the method for operating the fuel cell system 1. The control and electrical supply of the electric heater 9 is not shown in the figure, but is certainly within the scope of what is obvious and obvious to those skilled in the art. As an alternative to heating with the electric heater 9, other heat sources would also be conceivable, for example a heat exchanger which directly heats the HRB 7 or one of its supply and discharge lines via waste heat / residual heat present in the systems by means of a heat transfer medium or by means of a connection by heat-conducting materials. The use of such heat sources is known to those skilled in the art and results for example from numerous earlier applications of the applicants, in which heat for various purposes from heat-conducting circuits in the fuel cell system 1 coupled and used at other locations. It is therefore sufficient for the explanation of the present invention to illustrate this example of the electric heater 9 exemplified here. It is then expertly easily transferable to other heat sources. As already mentioned several times, during the operation of the fuel cell system in the anode loop 6 moisture in the form of water vapor and liquid water will be incurred. If the fuel cell system is now switched off, it is typically achieved via a switch-off procedure that the system comes to a final standstill with optimal conditions for restarting. Here, shutdown is typically to understand a targeted shutdown of the fuel cell system, for example by a driver of the vehicle. Temporary shutdown, which is already known to be restarted shortly, such as typically during start / stop operation of a fuel cell system, such as a red traffic light or the like, is unlikely to employ the following method. After it is clear by appropriate signal evaluation that the system is to be turned off actively, as is also known from the prior art, start a shutdown procedure.
Im Allgemeinen geht dieser eigentlichen Abschaltprozedur der Anodenrezirkulationseinrichtungen ein Aufbrauchen des in dem System verbliebenen Wasserstoffs voraus. Dazu wird bei bereits abgeschalteter Wasserstoffzufuhr aus dem Druckspeicher 5 weiterhin Luft in den Kathoden bereich 3 gefördert, so dass der in dem Anodenloop 6 verbleibende Restwasserstoff in der Brennstoffzelle 2 aufgebraucht wird, bis in dem Anodenloop kein oder nur noch ein minimaler Anteil an Wasserstoff vorliegt. Dann folgt die eigentliche Abschaltprozedur. Mit geöffnetem Ablassventil 8 wird dann der HRB 7 betrieben, um das in dem Anodenloop 6 befindliche Wasser aus dem System auszublasen. Typischerweise erfolgt der Betrieb in mehreren einzelnen Phasen, in denen der HRB 7 immer wieder betrieben oder angehalten wird. Ein typischer und wirksamer Ablauf sieht beispielsweise fünf Phasen vor. Dabei wird in einer ersten Phase zuerst eine gewisse Zeit abgewartet, in der beispielsweise der restliche Wasserstoff in dem Anodenloop 6 aufgebraucht werden kann. Dann erfolgt eine zweite Phase, die deutlich kürzer als die erste Phase ist, beispielsweise in der Größenordnung von 1 - 2 % der Zeit der ersten Phase, in welcher der HRB 7 mit hoher Drehzahl betrieben wird, beispielsweise in einem Bereich von ca. 75 % oder mehr seiner Maximaldrehzahl. Während dieser Phase erfolgt nun erfindungsgemäß das Beheizen entweder des HRB 7 oder der im Bereich des HRB verlaufenden Zu- und/oder Ableitungen. Dadurch kann der Austrag von in dem System verbleibendem flüssigem oder dampfförmigem Wasser nochmals deutlich verbessert werden. In einer dritten Phase wird dann bei weiterhin erfolgender Beheizung 9 die Drehzahl des HRB 7 auf ca. 60 - 80 % der vorherigen Drehzahl reduziert und es erfolgt weiterhin ein Verdunsten der verbleibenden Restflüssigkeit über eine Zeitspanne hinweg, welche zwischen der Zeitspanne der ersten und der zweiten Phase liegt. Daran schließt sich eine dritte vergleichsweise lange Phase an, in welcher sowohl die Beheizung 9 als auch der Betrieb des HRB 7 abgeschaltet ist. In dieser Phase kann eventuell noch vorhandene Restflüssigkeit verdunsten und die Restfeuchtigkeit in kältere Bereiche des Anodenloops diffundieren, bevor sie in einer fünften Phase nochmals durch den Betrieb des HRB 7 umgewälzt beziehungsweise ausgeblasen werden. In dieser letzten Phase der Abschaltprozedur erfolgt dabei die Beheizung 9 nur noch während der HRB 7 auf seine Drehzahl, welche in ihrer Größenordnung der Drehzahl in der Phase 3 entspricht, hoch läuft. Sobald die Drehzahl erreicht ist, wird die Beheizung abgeschaltet und der HRB 7 noch für einige Zeit weiter betrieben.In general, this actual shutdown procedure of the anode recirculation means is preceded by exhausting the hydrogen remaining in the system. For this purpose, in the already switched-off hydrogen supply from the pressure accumulator 5 further air in the cathode area 3 promoted, so that the remaining in the anode loop 6 residual hydrogen is used up in the fuel cell 2 until there is no or only a minimal amount of hydrogen in the anode loop. Then follows the actual shutdown procedure. With the drain valve 8 open, the HRB 7 is then operated to purge the water in the anode loop 6 from the system. Typically, the operation takes place in several individual phases, in which the HRB 7 is repeatedly operated or stopped. For example, a typical and efficient procedure provides for five phases. In a first phase, a certain time is first waited for, in which, for example, the remaining hydrogen in the anode loop 6 can be used up. Then, a second phase takes place, which is significantly shorter than the first phase, for example of the order of 1 to 2% of the time of the first phase in which the HRB 7 is operated at high speed, for example in a range of approximately 75%. or more of its maximum speed. During this phase, according to the invention, the heating of either the HRB 7 or the feed and / or discharge lines running in the region of the HRB now takes place. As a result, the discharge of liquid or vaporous water remaining in the system can again be markedly improved. In a third phase, the speed of the HRB 7 is then reduced to approximately 60-80% of the previous speed when the heating 9 continues to be heated, and evaporation of the remaining one continues Residual fluid over a period of time, which lies between the period of the first and the second phase. This is followed by a third comparatively long phase, in which both the heating 9 and the operation of the HRB 7 are switched off. In this phase, residual liquid which may still be present may evaporate and the residual moisture diffuse into colder areas of the anode loop before being circulated or blown out again in a fifth phase by the operation of the HRB 7. In this last phase of the switch-off procedure, the heating 9 takes place only during the HRB 7 on its speed, which corresponds in its order of magnitude of the speed in phase 3, running high. Once the speed is reached, the heating is switched off and the HRB 7 continues to operate for some time.
Mit einer solchen Abschaltprozedur, welche den phasenweisen Betrieb des HRB 7 und während des Betriebs ein zeitweises Beheizen vorsieht, werden optimale Ergebnisse hinsichtlich der Verteilung der Restfeuchtigkeit und dem Ausblasen der Restfeuchtigkeit erreicht. Somit kann das System auf Temperaturen unter dem Gefrierpunkt abkühlen, ohne dass es an kritischen Punkten zu einer Eisbildung kommen kann, welche den Wiederstart nachhaltig verzögern würde.With such a shutdown procedure, which provides the phased operation of the HRB 7 and during operation a temporary heating, optimum results are achieved in terms of the distribution of the residual moisture and the exhaust of the residual moisture. This allows the system to cool to subfreezing temperatures without the formation of ice at critical points, which would retard the re-start.
Nachfolgend sollen dabei Beispiele für die Drehzahl und Zeitabschnitte der Prozedur angegeben werden, welche in einem PEM-Brennstoffzellensystem mit einer Nennleistung von etwas mehr als 50 kW ermittelt wurden, und welche das Ausführungsbeispiel für die Abschaltprozedur beispielhaft illustrieren sollen. So dauert die Phase 1 beispielsweise 7.200 Sekunden an, während der HRB 7 und die Beheizung 9 ausgeschaltet sind. In der zweiten Phase wird der HRB 7 dann für ca. 90 Sekunden mit einer Drehzahl von ungefähr 15.000 U/min bei eingeschalteter Beheizung 9 betrieben. In der dritten Phase, welche ca. 210 Sekunden andauert, erfolgt bei weiterhin eingeschalteter Beheizung 9 der Betrieb des HRB 7 bei ca. 10.000 U/min. Daran schließt sich die dritte Phase an, welche im vorliegenden Beispiel ca. 36.000 Sekunden andauert, ohne dass HRB 7 oder Heizung 9 betrieben werden. In der letzten Phase erfolgt nochmals für ca. 30 Sekunden der Betrieb des HRB 7 bei ca. 10.000 U/min, wobei die Beheizung 9 so lange an ist, bis der HRB 7 diese Zieldrehzahl erreicht hat. Die Abschaltprozedur ist mit diesen fünf Phasen an sich beendet, typischerweise wird noch eine weitere Zeit von einigen Minuten abgewartet, bevor das System auch hinsichtlich seiner Elektronik und seiner Sensorik vollkommen abgestellt wird. Neben der Abschaltprozedur ist für den erfolgreichen Betrieb und den erfolgreichen Wiederstart des Brennstoffzellensystems dann auch eine entsprechende Steuerung in der Startphase notwendig, um die durch die Abschaltprozedur geschaffenen Bedingungen für den Wiederstart ideal nutzen zu können. Hierbei ist es vorgesehen, dass bei noch leerem Anodenloop, also noch ohne dass Wasserstoff in den Bereich der Anode 4 geleitet worden ist, und bei geschlossenem Ablassventil 8, der HRB 7 mit gleichzeitiger Beheizung desselben in Betrieb genommen wird. Der Betrieb des HRB 7 soll dabei mit mindestens 80% seiner maximalen Drehzahl für eine Zeitspanne erfolgen, welche typischerweise zwischen der Zeitspanne der ersten und der dritten Phase der Abschaltprozedur, beispielsweise bei ca. 300 Sekunden liegt. In dieser Zeit kann durch die Beheizung und den Betrieb des HRB's bereits so viel Wärme erzeugt werden, dass einem erfolgreichen Start des Systems trotz des dann eingeleiteten sehr kalten Wasserstoffs aus der Druckspeichereinrichtung 5 nichts im Wege steht, und dass durch den kalten Wasserstoff ggf. plötzlich auskondensierende Flüssigkeit auch nicht mehr gefrieren kann.In the following, examples will be given of the speed and time intervals of the procedure, which were determined in a PEM fuel cell system with a rated power of slightly more than 50 kW, and which are intended to illustrate the exemplary embodiment of the shutdown procedure by way of example. For example, phase 1 lasts 7,200 seconds while HRB 7 and heater 9 are off. In the second phase, the HRB 7 is then operated for about 90 seconds at a speed of about 15,000 rpm with the heating 9 switched on. In the third phase, which lasts about 210 seconds, with continued heating 9, the operation of the HRB 7 takes place at about 10,000 rpm. This is followed by the third phase, which in the present example lasts about 36,000 seconds without HRB 7 or heater 9 being operated. In the last phase, the HRB 7 is operated again for approx. 30 seconds at approx. 10,000 rpm, whereby the heating 9 is on until the HRB 7 has reached this target speed. The shutdown procedure is finished with these five phases per se, typically waiting another few minutes before the system is completely shut down with respect to its electronics and sensors. In addition to the shutdown procedure, the successful operation and the successful restart of the fuel cell system then also require appropriate control in the startup phase in order to be able to make the ideal use of the restarting conditions created by the shutdown procedure. In this case, it is provided that, while the anode loop is still empty, that is to say hydrogen has not yet been conducted into the region of the anode 4, and with the drain valve 8 closed, the HRB 7 with simultaneous heating thereof is put into operation. The operation of the HRB 7 should take place with at least 80% of its maximum speed for a period of time which is typically between the time period of the first and the third phase of the shutdown procedure, for example about 300 seconds. During this time, so much heat can already be generated by the heating and operation of the HRB, that nothing stands in the way of a successful start of the system despite the then very cold hydrogen introduced from the pressure storage device 5, and that suddenly due to the cold hydrogen condensing liquid can not freeze.
Durch die Kombination von Betrieb und Beheizung des HRB 7 in den entscheidenden Phasen beim Abschalten und Wiederstarten des Brennstoffzellensystems 1 kann erreicht werden, dass ein zuverlässiger und sicherer Betrieb des Systems auch bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts ermöglicht wird, und dass insbesondere ein Starten des Systems unter solchen Bedingungen bereits durch die Abschaltprozedur so vorbereitet ist, dass diese mit der entsprechenden Steuerung des HRB und der Heizung beim Start schnell und zuverlässig erfolgen kann. The combination of operation and heating of the HRB 7 in the critical phases when switching off and restarting the fuel cell system 1 can be achieved that a reliable and safe operation of the system is also possible at temperatures below freezing, and in particular starting the system under Such conditions are already prepared by the shutdown procedure so that they can be done quickly and reliably with the appropriate control of the HRB and the heater at startup.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit wenigstens einer Brennstoffzelle und wenigstens einer Anodenrezirkulationseinrichtung mit zumindest einer Rezirkulationsfördereinrichtung und einem Ablassventil, wobei die Rezirkulationsfördereinrichtung während einer nach dem Abstellen des Brennstoffzellensystems startenden Abschaltprozedur zumindest zeitweise bei zumindest zeitweise geöffnetem Ablassventil weiter betrieben wird; dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) eine Wärmequelle (9) vorgesehen ist, durch welche während der Abschaltprozedur und/oder während eines Systemstarts zumindest zeitweise eine Beheizung erfolgt.A method of operating a fuel cell system having at least one fuel cell and at least one anode recirculation device having at least one recirculation conveyor and a drain valve, wherein the recirculation conveyor is at least temporarily continued to operate at least temporarily during a shutdown procedure starting after the fuel cell system is turned off; characterized in that in the region of the recirculation conveyor (7) a heat source (9) is provided, through which during the shutdown procedure and / or during a system start, at least temporarily, a heating takes place.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmequelle zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (9) genutzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that as a heat source at least one electric heater (9) is used.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmequelle zumindest ein Wärmetauscher genutzt wird, welcher von einem warmen Betriebsstoff des Brennstoffzellensystems (1) durchströmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one heat exchanger is used as the heat source, which is flowed through by a warm fuel of the fuel cell system (1).
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmequelle Restwärme in dem Brennstoffzellensystem (1) genutzt wird, welche durch wärmeleitende Materialien und/oder ein Wärmetransportmedium zu dem Bereich der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) geleitet wird.4. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that as a heat source residual heat in the fuel cell system (1) is used, which is passed through heat-conducting materials and / or a heat transport medium to the region of the recirculation conveyor (7).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltprozedur mehrere Phasen vorsieht, in denen die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) betrieben wird, und Phasen, in denen die Rezirkulationsfördereinrichtung nicht betrieben wird, wobei in den Phasen mit dem Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) geheizt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the shut-off procedure provides a plurality of phases in which the recirculation conveyor (7) is operated and phases in which the recirculation conveyor is not operated, heating in phases with the operation of the recirculation conveyor (7).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der letzten der Betriebsphasen der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) vor dem Ende der Abschaltprozedur nur so lange geheizt wird, bis die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) ihre Zieldrehzahl erreicht hat.6. The method according to claim 5, characterized in that in the last of the operating phases of the recirculation conveyor (7) before the end of the shutdown procedure is heated only until the recirculation conveyor (7) has reached its target speed.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltprozedur folgenden Ablauf umfasst:7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the shutdown procedure comprises the following sequence:
7.1 eine erste Phase, in der kein Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) und keine Beheizung (9) erfolgt;7.1 a first phase in which no operation of the recirculation conveyor (7) and no heating (9) takes place;
7.2 eine zweite sehr viel kürzere Phase, in der die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) mit hoher Drehzahl betrieben wird, und in der eine Beheizung (9) erfolgt;7.2 a second much shorter phase, in which the recirculation conveyor (7) is operated at high speed, and in which a heating (9) takes place;
7.3 eine dritte Phase, welche in der Länge zwischen den ersten beiden Phasen liegt, und in welcher die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) mit 60 - 80 % der Drehzahl der zweiten Phase betrieben wird, und in der eine Beheizung erfolgt;7.3 a third phase which is in the length between the first two phases and in which the recirculation conveyor (7) is operated at 60-80% of the second phase speed and in which heating takes place;
7.4 eine vierte Phase von der zweifachen bis sechsfachen Länge der ersten Phase, in der die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) nicht betrieben wird, und in der keine Beheizung (9) erfolgt; sowie7.4 a fourth phase of twice to six times the length of the first phase in which the recirculation conveyor (7) is not operated and in which no heating (9) occurs; such as
7.5 eine fünfte Phase mit maximal der halben Dauer der zweiten Phase, in der die Rezirkulationsfördereinrichtung (7) mit 60 - 80 % der Drehzahl der zweiten Phase betrieben wird, und in der die Beheizung (9) nur zeitweise erfolgt.7.5 a fifth phase with a maximum of half the duration of the second phase, in which the recirculation conveyor (7) with 60 - 80% of the speed of the second phase is operated, and in which the heating (9) takes place only temporarily.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Startvorgangs des Brennstoffzellensystems (1) eine Beheizung und ein Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) erfolgt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that during the starting process of the fuel cell system (1) takes place heating and operation of the recirculation conveyor (7).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) und die Beheizung bei geschlossenem Ablassventil (8) erfolgt, bevor Brenngas in den Bereich der Anode (4) der Brennstoffzelle (2) gelangt.9. The method according to claim 8, characterized in that the operation of the recirculation conveying device (7) and the heating with the discharge valve (8) closed occur before fuel gas reaches the region of the anode (4) of the fuel cell (2).
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Rezirkulationsfördereinrichtung (7) mit einer Minderdrehzahl, insbesondere von 80 % der maximalen Drehzahl, und bei eingeschalteter Beheizung (9) für eine Zeitspanne erfolgt, welche zwischen den Zeitspannen der dritten Phase und der ersten Phase der Abschaltprozedur liegt.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the operation of the recirculation conveyor (7) with a reduced speed, in particular of 80% of the maximum speed, and with the heating (9) for a period takes place, which between the periods of the third Phase and the first phase of the shutdown procedure.
11. Verwendung des Verfahrens zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Brennstoffzellensystem (1) in einem Fahrzeug. 11. Use of the method for operating a fuel cell system according to one of claims 1 to 10 in a fuel cell system (1) in a vehicle.
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