[发明专利]快速加热燃料电池系统的方法

权利要求书

1.一种加热燃料电池系统(100a；100b；100c；100d；100e；100f；100g；100h；100i)的方法，该燃料电池系统具有：包括阳极部(2)和阴极部(3)的燃料电池堆(1)、用于使燃料-水混合物蒸发的至少一个蒸发器(4；4a,4b)、用于重整蒸发的燃料-水混合物以用在该燃料电池堆(1)阳极部(2)中的重整器(5)和用于燃烧含燃料流体的至少一个燃烧器(6,17)，且该至少一个燃烧器(6,17)与该至少一个蒸发器(4；4a,4b)流体连通以将在该至少一个燃烧器(6,17)中燃烧的含燃料流体从该至少一个燃烧器(6,17)供应至该至少一个蒸发器(4；4a,4b)，并且在该至少一个蒸发器(4；4a,4b)的上游设置用于给该至少一个蒸发器(4；4a,4b)提供燃料-水混合物的燃料-水混合物源(7；7a,7b)，其中，该方法具有以下步骤：

-将该至少一个蒸发器(4；4a,4b)和/或该至少一个蒸发器(4；4a,4b)内的流体加热至理想温度或更高温度，

-一旦该至少一个蒸发器(4；4a,4b)达到了该理想温度或高于该温度，就将该燃料-水混合物从该燃料-水混合物源(7；7a,7b)供应至该至少一个蒸发器(4；4a,4b)，

-将通过该至少一个蒸发器(4；4a,4b)被蒸发的燃料-水混合物从已达到理想温度或高于该温度的该至少一个蒸发器(4；4a,4b)供应至该重整器(5)以重整蒸发的燃料-水混合物，和

-将重整后的燃料-水混合物供应至处于停用工作状态的该阳极部(2)，

在停用工作状态下没有通过该燃料电池堆产生电流。

2.根据权利要求1的方法，其特征是，该重整器(5)布置在该至少一个蒸发器(4；4a,4b)的下游，该至少一个燃烧器(6,17)布置在该至少一个蒸发器(4；4a,4b)的上游。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征是，所述至少一个燃烧器(6,17)设计用于燃烧来自该阳极部(2)的阳极废气、来自该阴极部(3)的阴极废气和/或来自设于该至少一个燃烧器(6,17)上游的燃料源(14)的燃料，其中，该燃料源(14)给该至少一个燃烧器(6,17)供应燃料，且该燃料在该至少一个燃烧器(6,17)中被燃烧，并且其中，燃烧后的燃料从该至少一个燃烧器(6,17)被供给该至少一个蒸发器(4；4a,4b)以将该至少一个蒸发器(4；4a,4b)和/或该至少一个蒸发器(4；4a,4b)内的流体加热至理想温度或更高温度。

4.根据权利要求3的方法，其特征是，该燃料借助电活化式催化器被燃烧，并且一旦达到了或超过了该理想温度，就停用该催化器。

5.根据权利要求4的方法，其特征是，该燃料借助电热式金属催化器被燃烧。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征是，重整后的燃料-水混合物从该阳极部(2)被送至该至少一个燃烧器(6,17)，在该至少一个燃烧器(6,17)中被至少部分燃烧，且至少部分燃烧的燃料-水混合物从该至少一个燃烧器(6,17)经由该至少一个蒸发器(4)以及该重整器(5)被供给该阳极部(2)。

7.根据权利要求1或2的方法，其特征是，该燃料-水混合物从该燃料-水混合物源(7；7a,7b)通过喷射器(12)被喷入该至少一个蒸发器(4；4a,4b)。

8.根据权利要求1或2的方法，其特征是，在蒸发的燃料-水混合物被重整之前或重整期间，给该重整器(5)供应空气。

9.根据权利要求1或2的方法，其特征是，该重整器(5)在将蒸发的燃料-水混合物供应至该重整器(5)之前被预热。

10.根据权利要求1或2的方法，其特征是，该理想温度为至少250℃。

11.根据权利要求10的方法，其特征是，该理想温度是至少300℃。