[发明专利]燃料电池系统的重整器

说明书

本发明涉及用于产生重整产物的燃料电池系统的重整器，其包含多个 用于处理燃料的功能单元，至少一个功能单元适合第一类型的燃料。

此外，本发明涉及用于这种重整器的功能单元、具有这种重整器的燃 料电池系统，以及具有这种燃料电池系统的机动车。

燃料电池系统用于利用通常已知的方法和装置将化学能转化成电能。 燃料电池系统必须能够在正常使用中处理燃料。由于氢和氧在燃料电池中 反应，所使用的燃料必须进行调整，从而使供应给燃料电池堆的阳极的气 体富含氢。在大多数情况中，在阴极端，向燃料电池堆提供含氧空气。为 此，向重整器提供燃料和氧化剂(优选为空气)。然后在重整器中使燃料与氧 反应，优选通过部分氧化的方法进行。例如，在德国专利DE 101 20 375 A1 中描述了传统构造的重整器。

然后将这样产生的重整产物供应给燃料电池或燃料电池堆，通过控制 作为重整产物的组分的氢与氧的反应来释放电能。

与所使用的燃料类型无关，目的总是为使重整产物中的氢的百分比尽 可能地高，所述重整产物随后供应给燃料电池堆。为此目的，根据所使用 的燃料，需要调整重整器以适应该特定燃料。这需要这种燃料电池系统的 制造商提供多种可选择的燃料电池系统，每一种特别用于特定燃料，从而 需要高的开发和制造成本。

因此本发明的目的是以相对较高的成本收益比提供适合于多种燃料的 重整器。

该目的通过独立权利要求的特征实现。

本发明的优点和进一步的实施方案可由从属权利要求得知。

根据本发明的重整器基于一般的现有技术，适合于第一类型的燃料的 功能单元可以利用接口作为可拆卸组件可拆卸地与重整器相连，除了可连 接适合第一类型的燃料的功能单元外，所述接口还设计为可连接替换功能 单元，所述替换功能单元适合不同于第一类型的燃料的第二类型的燃料。 这种构造使得在使用不同类型的燃料运行时，可以重复使用重整器的重要 的(salient)功能单元，从而使重整器适用于不同类型的燃料的各种要求，成 本收益高，并使用简单的方法和装置。这使得可以仅通过替换重整器的功 能单元来最优化地调整整个燃料电池系统以适合另一类型的燃料。

当适合于第一类型的燃料的功能单元和替换功能单元为气体混合器时 可以实现相同的优点。

更具体地，所述气体混合器是蒸发器。

此外，当适合于第一类型的燃料的功能单元和替换功能单元为反应单 元时可以实现前述优点。

更具体地，所述反应单元是重整器燃烧器。

此外，根据本发明的重整器可以通过将接口设计为快速拆卸连接器而 完善。通过在重整器的组件结构中包含快速拆卸连接器，可以方便用户快 速更换功能单元，而不需要重整器的复杂分解。

更具体地，所述接口是卡口连接器。

根据本发明，还提供了重整器的功能单元，其接口设计为能够连接这 种重整器。使用这种功能单元，可以相应地实现上述优点。

此外，本发明提供了具有这种重整器的燃料电池系统和具有这种燃料 电池系统的机动车，具有上述优点。

下面参考附图详细说明本发明的优选实施方案，其中：

图1是根据本发明的燃料电池系统的图示。

图1是根据本发明的燃料电池系统的图示。燃料电池系统10包含用于 接收来自燃料泵14供应的燃料的重整器12。所涉及的燃料类型包括柴油、 汽油、生物气、天然气和现有技术已知的其他类型的燃料。重整器12还接 收供应的氧化剂，在这种情况中，所述氧化剂由鼓风机16输送的空气组成， 阳极废气18夹在其中。所述阳极废气18是由燃料电池20产生的，燃料电 池20配备有燃料电池鼓风机22并接收由重整器12产生的重整产物。所涉 及的重整产物为富氢气体，其在由燃料电池鼓风机22输送的阴极空气的辅 助下在燃料电池20中转化为电能和热。在这种情况中，阳极废气18的未 返回部分供应给配备有后燃室鼓风机26的后燃室24。在后燃室24中，耗 尽的重整产物被由后燃室鼓风机26输送的空气转化为几乎不含有害排放物 的燃烧废气。