[发明专利]蒸发冷却的燃料电池系统以及运行蒸发冷却的燃料电池系统的方法

权利要求书

1.一种具有一个或更多个至少部分地设置在航空器的不加压部分 中的部件的航空器燃料电池系统(10)，所述系统包括：

-燃料电池(14)，

-蒸发冷却系统(16)，所述蒸发冷却系统(16)与所述燃料电 池(14)热接触，其中在所述燃料电池(14)运行期间由所述燃料电池 (14)产生的热量通过冷却介质的蒸发而吸收并且从所述燃料电池(14) 中排出；

-用于感测所述蒸发冷却系统(16)中压力的装置(22)；和

-控制单元(24)，所述控制单元(24)依靠从感测所述蒸发冷却系 统(16)中压力的所述装置(22)向所述控制单元(24)提供的信号来 调节所述燃料电池(14)的运行温度以遵循冷却介质的蒸发曲线的依赖 于压力的蒸发，其中所述冷却介质在所述航空器的上升和下降期间都能够 在所述冷却介质的湿蒸气区中实现蒸发。

2.根据权利要求1所述的航空器燃料电池系统，其特征在于适于 在所述燃料电池(14)中产生期望压力的燃料电池运行压力产生系统 (25)、以及用于控制所述燃料电池运行压力产生系统(25)的控制单 元(24)。

3.根据权利要求2所述的航空器燃料电池系统，其特征在于用于 控制所述燃料电池运行压力产生系统(25)的所述控制单元(24)适于 控制所述燃料电池运行压力产生系统(25)，使得在所述燃料电池(14) 中产生防止通常以液体形式存在于所述燃料电池(14)中的物质和/或 物质混合物不必要蒸发的压力。

4.根据权利要求2所述的航空器燃料电池系统，其特征在于用于 控制所述燃料电池运行压力产生系统(25)的所述控制单元(24)适于 依靠所述燃料电池(14)的运行温度和/或依靠感测所述蒸发冷却系统 (16)中压力的所述装置(22)的信号，来控制所述燃料电池(14)中 的压力。

5.根据权利要求1所述的航空器燃料电池系统，其特征在于所述 蒸发冷却系统(16)包括用于冷凝为了冷却所述燃料电池(14)而在所 述燃料电池(14)运行期间蒸发的冷却介质的冷凝器(26)。

6.根据权利要求5所述的航空器燃料电池系统，其特征在于所述 冷凝器(26)为外壳冷却器的形式。

7.根据权利要求1所述的航空器燃料电池系统，其特征在于用于 利用储存在所述冷却介质中的热量的至少一种装置(42)。

8.根据权利要求7所述的航空器燃料电池系统，其特征在于用于 利用储存在所述冷却介质中的热量的所述装置(42)为蒸气加热装置、 水脱盐装置或者航空器的除冰装置。

9.根据权利要求1所述的航空器燃料电池系统，其特征在于用于 将所述冷却介质排出到环境中的装置(32，34)。

10.一种运行具有一个或更多个至少部分地设置在航空器的不加 压部分中的部件的航空器燃料电池系统(10)的方法，所述航空器燃料 电池系统(10)包括燃料电池(14)和蒸发冷却系统(16)，所述蒸发 冷却系统(16)与所述燃料电池(14)热接触，其中在所述燃料电池(14) 运行期间由所述燃料电池(14)产生的热量通过冷却介质的蒸发而吸收 并且从所述燃料电池(14)中排出，

所述方法包括以下步骤：

-借助于压力传感装置(22)感测所述蒸发冷却系统(16)中的压 力，和

-借助于控制单元(24)依靠从所述压力传感装置(22)向所述控 制单元(24)提供的信号来调节所述燃料电池(14)的运行温度以遵循 冷却介质的蒸发曲线的依赖于压力的蒸发，其中所述冷却介质在所述航 空器的上升和下降期间都能够在所述冷却介质的湿蒸气区中实现蒸发。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于借助于燃料电池运行 压力产生系统(25)在所述燃料电池(14)中产生期望的压力。