DIAGNOSIS OF THE STATE OF MOISTNESS OF A PEM FUEL-CELL STACK

• Main Authors: BEER, Johannes, KELLER, Jens
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 09.09.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Feuchtezustands einer Membran (103) eines Brennstoffzellensystems (100) beschrieben. Ein optimaler Druckverlust zwischen einem Eingangsdruck (P1) von Luft und ein Ausgangsdruck (P2) in Abhängigkeit von einem Eingangsvolumenstrom (VL) bei einem optimalen Feuchtezustand der Membran (103) des Brennstoffzellensystems (100) und bei einer ausgetrockneten Membran (103) des Brennstoffzellensystems (100) werden bestimmt. Ferner wird ein Druckverlust zwischen dem Eingangsdruck dem Ausgangsdruck (P2) in Abhängigkeit von dem Eingangsvolumenstrom (VL) von Luft an dem Fluideingang (101) gemessen. Ein erster Referenzwert (R1) bestehend aus einer Differenz zwischen dem gemessenen Druckverlust und dem Trocken-Druckverlust (202) und ein zweiter Referenzwerts (R2) bestehend aus einer Differenz zwischen dem optimalen Druckverlust (201) und dem Trocken-Druckverlust (202) wird gebildet. Ferner wird ein Quotient aus dem ersten Referenzwert (R1) und dem zweiten Referenzwert (R2) gebildet, wobei der Quotient indikativ für einen Feuchtezustand der Membran (103) ist. The present invention describes a method for determining a state of moistness of a membrane (103) of a fuel-cell system (100). An optimum pressure loss between an input pressure (P1) of air and an output pressure (P2) in dependence on an input volumetric flow (VL) when there is an optimum state of moistness of the membrane (103) of the fuel-cell system (100) and when the membrane (103) of the fuel-cell system (100) is dried out is determined. Furthermore, a pressure loss between the input pressure and the output pressure (P2) in dependence on the input volumetric flow (VL) of air at the fluid input (101) is measured. A first reference value (R1), consisting of a difference between the measured pressure loss and the dry pressure loss (202), and a second reference value (R2), consisting of a difference between the optimum pressure loss (201) and the dry pressure loss (202), are formed. Furthermore, a quotient is formed from the first reference value (R1) and the second reference value (R2), with the quotient being indicative of a state of moistness of the membrane (103). La présente invention concerne un procédé de détermination d'un état d'humidité d'une membrane (103) d'un système de pile à combustible (100). Une perte de pression optimale entre une pression d'entrée (P1) de l'air et une pression de sortie (P2) en fonction d'un débit volumétrique d'entrée (VL) lorsqu'il y a un état optimal d'humidité de la membrane (103) du système de pile à combustible (100) et lorsque la membrane (103) du système de pile à combustible (100) est séchée est déterminée. En outre, une perte de pression entre la pression d'entrée et la pression de sortie (P2) en fonction du débit volumétrique d'entrée (VL) de l'air à l'entrée de fluide (101) est mesurée. Une première valeur de référence (R1), consistant en une différence entre la perte de pression mesurée et la perte de pression sèche (202), et une deuxième valeur de référence (R2), consistant en une différence entre la perte de pression optimale (201) et la perte de pression sèche (202), sont formées. En outre, un quotient est formé à partir de la première valeur de référence (R1) et de la deuxième valeur de référence (R2), le quotient étant indicatif d'un état d'humidité de la membrane (103).