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Title:
FUEL CELL SYSTEM COMPRISING A REFORMER AND AN AFTERBURNER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/006334
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel cell system (10) which comprises a reformer (12) having an oxidation zone (48) to which stored fuel can be supplied by means of a fuel supply device (50) for reaction with an oxidant; and an afterburner (36) having an oxidation zone (60) to which stored fuel can be supplied by means of a fuel supply device (62) for reaction with an oxidant. The invention is characterized in that the fuel supply device (50) of the reformer (12) and the fuel supply device (62) of the afterburner (36) are adapted to supply fuel in such a manner that the fuel supplied by the fuel supply device (50) of the reformer differs from the fuel supplied by the fuel supply device (62) of the afterburner (36) with respect to the type of fuel and/or its state of aggregation and/or the temperature at which it is supplied. The invention also relates to a motor vehicle comprising said fuel cell system and to a method for operating said fuel cell system.

Inventors:
BOLTZE MATTHIAS (DE)
ROZUMEK MICHAEL (DE)
KAEDING STEFAN (DE)
PFALZGRAF MANFRED (DE)
ENGL ANDREAS (DE)
BLEEKER BEATE (DE)
SUESSL MICHAEL (DE)
BEDENBECKER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2007/001101
Publication Date:
January 17, 2008
Filing Date:
June 21, 2007
Export Citation:
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Assignee:
WEBASTO AG (DE)
BOLTZE MATTHIAS (DE)
ROZUMEK MICHAEL (DE)
KAEDING STEFAN (DE)
PFALZGRAF MANFRED (DE)
ENGL ANDREAS (DE)
BLEEKER BEATE (DE)
SUESSL MICHAEL (DE)
BEDENBECKER MARKUS (DE)
International Classes:
H01M8/04; H01M8/06
Domestic Patent References:
WO2003089128A12003-10-30
WO2001071838A22001-09-27
WO2001091217A12001-11-29
WO2003089128A12003-10-30
WO2001071838A22001-09-27
Foreign References:
DE10306234A12004-08-12
DE19950143A12000-05-18
DE10349075A12005-05-25
DE10359205A12005-07-14
DE102004049903A12006-04-20
DE10306234A12004-08-12
DE19950143A12000-05-18
Attorney, Agent or Firm:
SCHUMACHER & WILLSAU (München, DE)
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Claims:
ANSPRUCHE

1. BrennstoffZellensystem (10), umfassend:

einen Reformer (12) mit einer Oxidationszone (48) , welcher bevorrateter Brennstoff mittels einer BrennstoffZuführeinrichtung (50) zur Umsetzung mit Oxidati- onsmittel zuführbar ist; und

einen Nachbrenner (36) mit einer Oxidationszone (60) , welcher bevorrateter Brennstoff mittels einer BrennstoffZuführeinrichtung (62) zur Umsetzung mit Oxidati- onsmittel zuführbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzuführeinrich- tung (50) des Reformers (12) und die Brennstoffzuführein- richtung (62) des Nachbrenners (36) dazu ausgelegt sind, Brennstoff derart zuzuführen, dass sich der von der Brennstoffzuführeinrichtung (50) des Reformers zugeführte Brennstoff von dem von der Brennstoffzuführeinrichtung (62) des Nachbrenners (36) zugeführten Brennstoff hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführ- temperatur unterscheidet.

2. Brennstoffzellensystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzuführeinrichtung (50) des Reformers (12) dazu ausgelegt ist, mit einem ersten Brennstofftank (16) verbunden zu werden, und die Brennstoffzuführeinrichtung (62) des Nachbrenners (36) dazu ausgelegt ist, mit einem separaten zweiten Brennstofftank (20) verbunden zu werden.

3. Kraftfahrzeug mit einem BrennstoffZeilensystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

4. Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, dass zwei Brennstofftanks (16, 20) vorgesehen sind, wobei einer der Brennstofftanks (16) mit der Brennstoffzuführeinrichtung (50) des Reformers (12) verbunden ist und der zweite Brennstofftank (20) mit der Brennstoffzuführein- richtung (62) des Nachbrenners (36) verbunden ist.

5. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems (10), umfassend die Schritte:

Zuführen von in einem Brennstofftank (16,- 70) befind- lichem Brennstoff zu einer Oxidationszone (48) eines

Reformers (12) , in welcher der Brennstoff mit Oxidati- onsmittel umsetzbar ist; und

Zuführen von in einem Brennstofftank (20; 70) befind- lichem Brennstoff zu einer Oxidationszone (60) eines Nachbrenners (36) , in welcher der Brennstoff mit Oxi- dationsmittel umsetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass sich der der Oxidationszone (48) des Reformers (12) zugeführte Brennstoff von dem der Oxidationszone (60) des Nachbrenners (36) zugeführten Brennstoff hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführtemperatur unterscheidet .

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der der Oxidationszone (48) des Reformers (12) zugeführte Brennstoff aus einem ersten Brennstofftank (16) und der der Oxidationszone (60) des Nachbrenners (36) zugeführ-

te Brennstoff aus einem separaten zweiten Brennstofftank (20) zugeführt wird.

Description:

Brennstoffzellensystem mit Reformer und Naclibrenner

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, umfassend einen Reformer mit einer Oxidationszone, welcher bevorrateter Brennstoff mittels einer Brennstoffzuführein- richtung zur Umsetzung mit Oxidationsmittel zuführbar ist; und einen Nachbrenner mit einer Oxidationszone, welcher be- vorrateter Brennstoff mittels einer Brennstoffzuführein- richtung zur Umsetzung mit Oxidationsmittel zuführbar ist .

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Brennstoffzellensystem.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, umfassend die Schritte: Zuführen von in einem Brennstofftank befindlichem Brennstoff zu einer Oxidationszone eines Reformers, in welcher der Brennstoff mit Oxidationsmittel umsetzbar ist; und Zuführen von in einem Brennstofftank befindlichem Brennstoff zu einer Oxidationszone eines Nachbrenners, in welcher der Brennstoff mit Oxidationsmittel umsetzbar ist.

BrennstoffZeilensysteme dienen der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie. Das zentrale Element bei derartigen Systemen ist eine Brennstoffzelle, bei der durch die kontrollierte Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie freigesetzt wird. Brennstoff- zellensysteme müssen in der Lage sein, in der Praxis übliche Brennstoffe zu verarbeiten. Da in einer Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff umgesetzt werden, muss der verwendete Brennstoff so aufbereitet werden, dass das der Ano-

de der Brennstoffzelle zugeführte Gas einen möglichst hohen Anteil an Wasserstoff besitzt - dies ist Aufgabe des Reformers. Zu diesem Zweck werden einem Reformer Brennstoff und Oxidationsmittel, vorzugsweise Luft, zugeführt. In dem Re- former erfolgt dann eine Umsetzung des Brennstoffs mit dem Oxidationsmittel. Ein Reformer des Standes der Technik ist aus der DE 103 59 205 Al bekannt. Um einerseits Verbrennungsabgase des BrennstoffZeilensystems möglichst schadstofffrei an die Umwelt abzugeben und andererseits eine Wärmequelle zum Vorwärmen verschiedener Komponenten und Medienzuführungen des Brennstoffzellensystems zur Verfügung zu stellen, ist ein Nachbrenner im BrennstoffZellensystem vorgesehen. Ein Nachbrenner des Standes der Technik ist aus der DE 10 2004 049 903 Al bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es das gattungsgemäße Brennstoffzellensystem, das gattungsgemäße Kraftfahrzeug und das gattungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems derart weiterzubilden, dass ein opti- mierter Betrieb des Brennstoffzellensystems erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst .

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Brennstoffzuführeinrichtung des Reformers und die Brennstoffzuführeinrichtung des Nachbrenners dazu ausgelegt sind, Brennstoff derart zuzuführen, dass sich der von der Brennstoffzuführeinrichtung des Reformers zugeführte Brennstoff von dem von der Brennstoffzuführeinrichtung des Nach-

brenners zugeführten Brennstoff hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführtemperatur unterscheidet. Dies hat den Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass diese Parameter so ausgewählt und angepasst werden können, dass sich optimale Ausgangsbedingungen für die jeweilige Verdampfung in der entsprechenden Oxidations- zone des Reformers bzw. des Nachbrenners ergeben. Dies hat den weiteren Vorteil, dass der Arbeitsbereich, des Brennstoffzellensystems verbreitert wird, weil der Reformer und der Nachbrenner in verbesserter Weise und angepasst auf die jeweilige konstruktive Ausgestaltung betrieben werden können. Dies ist vor allem dann von besonderem Vorteil, wenn man ein Brennstoffzellensystem so betreiben möchte, dass eine zusätzliche thermische Leistung im Nachbrenner, z.B. für Heizzwecke, unabhängig von der Stromerzeugung zur Verfügung gestellt wird. Durch Betrieb des Nachbrenners mit Brennstoff, welcher sich zum Brennstoff des Reformers hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführtemperatur unterscheidet, kann eine beson- ders hohe thermische Leistung erzeugt werden ohne denselben Effekt im Reformer zu erzeugen. Der Reformer könnte dabei nur in Minimalbetrieb arbeiteten oder sogar abgeschaltet sein. Im stationären Betrieb kann die Verbrennung in der Oxidationszone des Nachbrenners so betrieben werden, dass möglichst viel thermische Leistung erzeugt wird, ohne dass dies einen Einfluss auf die anderen Komponenten im Brennstoffzellensystem hat.

Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem kann in vor- teilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die

Brennstoffzuführeinrichtung des Reformers dazu ausgelegt ist, mit einem ersten Brennstofftank verbunden zu werden, und die Brennstoffzuführeinrichtung des Nachbrenners dazu ausgelegt ist, mit einem separaten zweiten Brennstofftank

verbunden zu werden. Aufgrund der verschiedenen Verdampfungstemperaturen, -enthalpien und -geschwindigkeiten von verschiedenen BrennstoffSorten kann durch die Versorgung der Oxidationszone des Reformers und der Oxidationszone des Nachbrenners mit unterschiedlichen BrennstoffSorten die Brennstoffsorte so ausgewählt werden, dass in der jeweiligen Zone die Verdampfung und die damit verbundene Umsetzung optimal abläuft.

Des Weiteren stellt die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem BrennstoffZellensystem bereit, das die vorstehend beschriebenen Vorteile in übertragener Weise liefert.

Das gattungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass sich der der Oxidationszone des Reformers zugeführte Brennstoff von dem der Oxidationszone des Nachbrenners zugeführten Brennstoff hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführtemperatur unterscheidet. Auch im Rahmen des erfin- dungsgemäßen Verfahrens hat dies hat den Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass diese Parameter so ausgewählt und angepasst werden können, dass sich optimale Ausgangsbedingungen für die jeweilige Verdampfung in der entsprechenden Oxidationszone des Reformers bzw. des Nachbrenners er- geben. Dies hat auch den weiteren Vorteil, dass der Arbeitsbereich, des Brennstoffzellensystems verbreitert wird, weil der Reformer und der Nachbrenner in verbesserter Weise und angepasst auf die jeweilige konstruktive Ausgestaltung betrieben werden können. Dies ist vor allem dann von beson- derem Vorteil, wenn man ein BrennstoffZellensystem so betreiben möchte, dass eine zusätzliche thermische Leistung im Nachbrenner, z.B. für Heizzwecke, unabhängig von der Stromerzeugung zur Verfügung gestellt wird. Durch Betrieb des Nachbrenners mit Brennstoff, welcher sich zum Brenn-

Stoff des Reformers hinsichtlich Brennstoffsorte und/oder Aggregatszustand und/oder Zuführtemperatur unterscheidet, kann eine besonders hohe thermische Leistung erzeugt werden ohne denselben- Effekt im Reformer zu erzeugen. Der Reformer könnte dabei nur in Minimalbetrieb arbeiteten oder sogar abgeschaltet sein. Im stationären Betrieb kann die Verbrennung in der Oxidationszone des Nachbrenners so betrieben werden, dass möglichst viel thermische Leistung erzeugt wird, ohne dass dies einen Einfluss auf die anderen Kompo- nenten im Brennstoffzellensystem hat.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren so weitergebildet sein, dass der der Oxidationszone des Reformers zugeführte Brennstoff aus einem ersten Brennstofftank und der der Oxidationszone des Nachbrenners zugeführte Brennstoff aus einem separaten zweiten Brennstofftank zugeführt wird. Aufgrund der verschiedenen Verdampfungstemperaturen, -enthalpien und -geschwindigkeiten von verschiedenen Brennstoffsorten kann durch die Versorgung der Oxidationszone des Reformers und der Oxidationszone des Nachbrenners mit unterschiedlichen Brennstoffsorten die Brennstoffsorte so ausgewählt werden, dass in der jeweiligen Zone die Verdampfung und die damit verbundene Umsetzung optimal abläuft .

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beispielhaft erläutert .

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoff- Zeilensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Reformers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Nachbrenners gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und

Figur 4 eine schematische Darstellung eines Brennstoff-

Zeilensystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel .

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das in einem Kraftfahrzeug installierte Brennstoffzellen- system 10 umfasst einen Reformer 12, dem über einen ersten Brennstoffsträng 14 aus einem ersten Brennstofftank 16

Brennstoff zugeführt wird. Ferner wird dem Reformer 12 an einer weiteren Zuführstelle mittels eines zweiten Brennstoffstrangs 18 aus dem ersten Brennstofftank 16 Brennstoff zugeführt . Weiterhin wird dem Reformer 12 über einen ersten Oxidationsmittelstrang 22 Oxidationsmittel, beispielsweise Luft, zugeführt. Das von dem Reformer 12 erzeugte Reformat wird über einen Reformatstrang 24 einem Brennstoffzellen- stapel 26 zugeführt. Bei dem Reformat handelt es sich um ein Wasserstoffhaltiges Gas, das in dem Brennstoffzellen- Stapel 26 mit Hilfe von über einen Kathodenzuluftsträng 28 geförderter Kathodenzuluft unter Erzeugung von Strom und Wärme umgesetzt wird. Der erzeugte Strom ist über elektrische Anschlüsse 30 abgreifbar. Im dargestellten Fall wird das Anodenabgas über einen Anodenabgassträng 32 einer Mischeinheit 34 eines Nachbrenners 36 zugeführt. Dem Nachbrenner 36 ist über einen dritten Brennstoffsträng 38 Brennstoff aus einem zweiten Brennstofftank 20 zuführbar. Als Brennstoffsorten für den ersten und zweiten Brennstofftank 16, 20 kommen Diesel, Benzin, Biogas, Erdgas und wei-

tere aus dem Stand der Technik bekannte BrennstoffSorten in Frage. Im Rahmen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich dabei die Brennstoffsorte im ersten Brennstofftank 16 von der Brennstoffsorte im zweiten Brennstoff- tank 20. Ferner ist dem Nachbrenner 36 über einen zweiten Oxidationsmittelstrang 40 Oxidationsmittel zuführbar. In dem Nachbrenner 36 erfolgt eine Umsetzung des abgereicher- ten Anodenabgases mit dem geförderten Brennstoff und Oxidationsmittel zu einem Verbrennungsabgas, welches in einer Mischeinheit 42 mit Kathodenabluft vermischt wird, die über einen Kathodenabluftstrang 44 von dem Brennstoffzellensta- pel 26 zu der Mischeinheit 42 gefördert wird. Das Verbrennungsabgas, welches nahezu keine Schadstoffe enthält, durchströmt einen Wärmetauscher 46 zum Vorwärmen der Katho- denzuluft und verläßt schließlich das Brennstoffzellensys- tem 10.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Reformers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Reformer 12 um- fasst eine Oxidationszone 48, welcher mit einer primären Brennstoffzuführeinrichtung 50 Brennstoff zuführbar ist. Die Brennstoffzuführeinrichtung 50 ist mit dem ersten Brennstoffsträng 14 verbunden, so dass der primären Brennstoffzuführeinrichtung 50 die Brennstoffsorte zugeführt wird, welche im ersten Brennstofftank 16 bevorratet ist. Ferner ist eine mit dem ersten Oxidationsmittelstrang 22 verbundene Oxidationsmittelzuführeinrichtung 52 vorgesehen, mittels der Oxidationsmittel der Oxidationszone 48 zuführbar ist. Innerhalb der Oxidationszone 48 findet eine Umset- zung von Brennstoff und Oxidationsmittel in einer Verbrennung bzw. exothermen vollständigen Oxidationsreaktion statt. Der dabei entstehende heiße Produktgasström tritt dann stromabwärts, d.h. rechts in Fig. 2 in eine Mischzone 54 ein. Die einzelnen Zonen des Reformers sind in Fig. 2

zeichnerisch durch gestrichelte Linien voneinander getrennt. Die Zonen können durch bauliche Merkmale voneinander getrennt sein oder fließend ineinander übergehen. In der Mischzone 54 wird dem entstandenen Produktgasström mit- tels einer sekundären Brennstoffzuführeinrichtung 56 zusätzlicher Brennstoff beigemischt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die primäre und sekundäre Brennstoffzuführeinrichtung 50, 56 jeweils eine Einspritzdüse und vorzugsweise eine Venturidüse, jedoch kann der Brennstoff auch mittels einer Brennstoffzuführeinrichtung der Verdampfungs- bauart, die eine poröse Verdampfungseinheit aufweist, der Oxidationszone 48 bzw. der Mischzone 54 zugeführt werden. Die sekundäre Brennstoffzuführeinrichtung 56 ist mit dem zweiten Brennstoffsträng 18 verbunden, so dass im ersten Brennstofftank 16 bevorrateter Brennstoff, der sekundären Brennstoffzuführeinrichtung 56 zuführbar ist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Mischzone 54 Oxidationsmit- tel zugeführt wird. Das mit dem zusätzlichen Brennstoff vermischte Gasgemisch tritt in eine Reformierungszone 58 ein, wo es in einer endothermen Reaktion in ein wasserstoffreiches Gasgemisch umgesetzt wird, vorzugsweise mittels eines dort angeordneten Katalysators. Dieses Reformat, d.h. Wasserstoffreiche Gasgemisch, verläßt den Reformer 12 über den Reformatstrang 24 und steht zur weiteren Nutzung für den Brennstoffzellenstapel 26 zur Verfügung.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Nachbrenners gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Nachbrenner 36 umfasst eine Oxidationszone 60, welcher mit einer Brenn- Stoffzuführeinrichtung 62 Brennstoff zuführbar ist. Die Brennstoffzuführeinrichtung 62 ist mit dem dritten Brennstoffstrang 38 verbunden, so dass der Brennstoffzuführeinrichtung 62 die Brennstoffsorte zugeführt wird, welche im zweiten Brennstofftank 20 bevorratet ist. Im vorliegenden

Ausführungsbeispiel ist die Brennstoffzuführeinrichtung 62 eine Einspritzdüse und vorzugsweise eine Venturidüse, jedoch kann der Brennstoff auch mittels einer Brennstoffzu- führeinrichtung der Verdampfungsbauart, die eine poröse Verdampfungseinheit aufweist, der Oxidationszone 60 zugeführt werden. Ferner ist eine mit dem zweiten Oxidations- mittelstrang 40 verbundene Oxidationsmittelzuführeinrich- tung 64 vorgesehen, mittels der Oxidationsmittel der Oxidationszone 60 zuführbar ist. Innerhalb der Oxidationszone 60 findet eine Umsetzung von Brennstoff und Oxidationsmittel in einer exothermen Oxidationsreaktion, d.h. einer möglichst vollständigen Verbrennung, statt. Das dabei entstehende Verbrennungsabgas tritt dann stromabwärts, d.h. rechts in Fig. 3 in eine Mischzone 66 ein. Die einzelnen Zonen des Nachbrenners 36 sind in Fig. 3 zeichnerisch durch gestrichelte Linien voneinander getrennt . Die Zonen können durch bauliche Merkmale voneinander getrennt sein oder fließend ineinander übergehen. In der Mischzone 66 wird dem entstandenen Verbrennungsabgas mittels der Mischeinheit 34 Anodenabgas beigemischt. Das mit dem Anodenabgas vermischte Gasgemisch tritt in eine Verbrennungszone 68 ein, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Porenkörper ausgefüllt wird, in dem das Gasgemisch nahezu vollständig verbrennt, d.h. das Gasgemisch verglüht an dem Porenkörper in der Verbrennungszone 68.

In einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels wird im ersten Brennstofftank 16 und im zweiten Brennstofftank 20 Brennstoff derselben Brennstoffsorte bevorratet, welcher sich jedoch durch seinen Aggregatszustand (d.h. gasförmig, flüssig) unterscheidet. Dabei kann beispielsweise in einem der Brennstofftanks ein bestimmter Brennstoff in flüssiger Form vorliegen und in dem anderen Brennstofftank Brennstoff derselben Brennstoffsorte in einem gasförmigen Zustand vor-

liegen, was dadurch erreicht wird, dass sowohl in einem Brennstofftank als auch im zugehörigen Brennstoffsträng ein höherer Druck vorliegt als im anderen Brennstofftank, der den Brennstoff in einem gasförmigen Zustand beibehält.

Bezugszeichen, welche im folgenden zu den im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten identisch sind, kennzeichnen zum ersten Ausführungsbeispiel identische Elemente mit gleicher Funktionalität, deren Beschreibung zur Vermeidung von Wie- derholungen weggelassen wird.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines BrennstoffZeilensystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Brennstoffzellensystem 10 des zweiten Ausführungsbei- spiels unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Brennstoffzellensystem dadurch, dass anstatt des ersten und zweiten Brennstofftanks 16 und 20 nur ein einziger Brennstofftank 70 in dem Kraftfahrzeug installiert ist. Dieser Brennstofftank 70 versorgt den ersten, zweiten und dritten Brennstoffsträng 14, 18 und 38 mit Brennstoff der selben Brennstoffsorte. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die primäre Brennstoffzuführeinrichtung 50 des Reformers 12 und die Brennstoffzuführeinrichtung 62 des Nachbrenners 36 so ausgebildet oder werden derart betrieben, dass der von der primären Brennstoffzuführeinrichtung 50 des Reformers 12 zugeführte Brennstoff bei der Zuführung in die entsprechende Zone des Reformers 12 eine andere Temperatur aufweist als der von der Brennstoffzuführeinrichtung 62 des Nachbrenners 36 zugeführte Brennstoff. Dazu ist die primäre Brennstoffzuführeinrichtung 50 und die Brennstoffzuführeinrichtung 62 mit einer nicht dargestellten Heiz- bzw. Kühlvorrichtung versehen. Alternativ dazu kann diese unterschiedliche Zuführtemperatur des Brennstoffes auch mittels einer Heiz- bzw. Kühlvorrichtung im ersten und/oder dritten

BrennstoffStrang 14, 38 erreicht werden. Dieser Temperaturunterschied kann auch dazu führen, dass der Brennstoff an der primären Brennstoffzuführeinrichtung 50 des Reformers 12 in einem anderen Aggregatszustand zugeführt wird als an der Brennstoffzuführeinrichtung 62 des Nachbrenners 36.

Es wird explizit darauf hingewiesen, dass obwohl die einzelnen Ausführungsbeispiele und deren Abwandlungen separat anhand von zugeordneten Figuren beschrieben wurden, jegli- che Kombination der einzelnen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen innerhalb des Rahmens der Erfindung ist. Beispielsweise ist durchaus eine Kombination des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels möglich, bei der unterschiedliche BrennstoffSorten an einen Reformer und einen Nach- brenner zugeführt werden, welcher mit unterschiedlichen Temperaturen zugeführt wird.

Obwohl in den beschriebenen Figuren dies nicht explizit dargestellt ist, können in den Brennstoffsträngen 14, 18 und 38, in den Oxidationsmittelsträngen 22 und 40 sowie im Kathodenzuluftsträng 28 entsprechende Fördereinrichtungen wie beispielsweise Pumpen bzw. Gebläse und/oder Steuerventile zur Durchflussregelung vorgesehen sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste :

10 Brennstoffzellensystem

12 Reformer 14 erster Brennstoffsträng

16 erster Brennstofftank

18 zweiter Brennstoffsträng

20 zweiter Brennstofftank

22 erster Oxidationsmittelstrang 24 Reformatstrang

26 Brennstoffzellenstapel

28 KathodenzuluftStrang

30 elektrische Anschlüsse

32 Anodenabgasstrang 34 Mischeinheit

36 Nachbrenner

38 dritter Brennstoffsträng

40 zweiter Oxidationsmittelstrang 42 Mischeinheit 44 Kathodenabluftstrang

46 Wärmetauscher

48 Oxidationszone

50 primäre Brennstoffzuführeinrichtung

52 Oxidationsmittelzuführeinrichtung 54 Mischzone

56 sekundäre Brennstoffzuführeinrichtung

58 Reformierungszone

60 Oxidationszone

62 Brennstoffzuführeinrichtung 64 Oxidationsmittelzuführeinrichtung

66 Mischzone

68 Verbrennungszone

70 Brennstofftank