本発明は、燃料電池システム（１０）において改質器（１６）の状態を画定する方法に関する。本発明によれば、改質器（１６）の状態は、アノード効率と相関する１つ又は複数の所定の特性曲線に基づいて画定される。
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本発明は、燃料（１４）および酸化剤（１６）を供給できる第１の媒体供給領域（１２）と、第１の媒体供給領域（１２）に続く、第１の媒体供給領域に供給された媒体が少なくとも部分的に反応して燃焼排ガス（２０）を形成する酸化ゾーン（１８）と、少なくとも燃料（２４）を供給できる第２の媒体供給領域（２２）と、酸化ゾーン（１８）および第２の媒体供給領域に続く、燃料／燃焼排ガス混合物（２８）を生成できる混合物生成ゾーン（２６）と、混合物生成ゾーン（２６）に続く、燃料／燃焼排ガス混合物（２８）を触媒改質できる改質ゾーン（３０）と、を有する改質器（１０）に関する。本発明によれば、混合物生成ゾーンの容積を２０〜９０ｃｍ^３とすることを提供する。
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本発明は、改質器（１０）および燃料電池スタック（１２）を備える燃料電池システムを始動する方法に関する。第１始動段階中、燃料・空気比を特徴づける第１空気比λ_１を有する酸素および燃料が、改質器に供給される。第２始動段階中、燃料・空気比を特徴づける第２空気比λ_２を有する酸素および燃料が、改質器に供給される。第１空気比λ_１は第２空気比λ_２より大きく（λ_１＞λ_２）、第１始動段階および第２始動段階中に生成される改質油（１８）は、燃料電池スタックに供給される。本発明によれば、第１始動段階から第２始動段階への遷移が、燃料電池スタックによって供給される電圧の検出によって監視される。本発明はまた、燃料電池システムに関する。
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本発明は、少なくとも１つの燃焼ゾーン（１２）と、該燃焼ゾーン（１２）に接続された蒸発ゾーン（１４）とを備える改質器（１０）の合計空気比を調整／制御するための方法およびシステムに関する。本発明は、合計空気比を調整／制御するために、燃焼ゾーン（１２）の空気比が調整され、かつ燃焼ゾーン（１２）と蒸発ゾーン（１４）とに送られる燃料レートが制御されることを特徴とする。本発明はまた、少なくとも１つの燃焼ゾーン（１２）および該燃焼ゾーン（１２）に接続された蒸発ゾーン（１４）を備える改質器（１０）と、改質器（１０）の合計空気比を調整／制御するための制御器（２６）とを備えるシステムに関する。本発明は、制御器（２６）が、合計空気比を調整／制御するために、燃焼ゾーン（１２）の空気比を調整するように、かつ燃焼ゾーン（１２）と蒸発ゾーン（１４）とに供給される燃料レートを制御するように構成されることを特徴とする。
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本発明は、改質器（１０）および燃料電池のスタック（１２）を備える燃料電池システムを始動する方法に関する。燃料（１４）および空気（１６）が、開始原料として改質器に供給され、改質器によって生成される改質油（１８）が、燃料電池のスタックに供給される。本発明によれば、改質器（１０）に供給される開始原料の燃料・空気比を特徴づける空気比は、燃料電池のスタック（１２）の温度に従って変化する。本発明はまた、燃料電池システムに関する。
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本発明は、燃料電池または燃料電池スタック（２０）のアノード性能を評価する方法に関する。本発明は、アノード性能が、燃料電池または燃料電池スタック（２０）の少なくともいずれかの電流と、測定中に燃料が供給されないアフタバーナ（２４）に供給される空気体積流量と、改質ガスの空気比と、アフタバーナガスにおける酸素体積含有量と、を測定することによって導出されることを特徴とする。
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本発明は、少なくとも１つの燃料電池スタック（１６；１１６；２１６；３１６；４１６）を収容するためのハウジングに関し、ハウジングは、第１のエンクロージャシェル（１０；１１０；２１０；３１０；４１０）および第２のエンクロージャシェル（１２；１１２；２１２；３１２；４１２）を含み、第１および第２のエンクロージャシェルは締結装置によって互いに締め付けられ、締結装置の弾性力によって、収容される燃料電池スタックをその積み重ね方向に押圧されるようにし得る。
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本発明は、燃料電池スタック（１０）と、燃料電池スタックから出るガスを燃焼するアフターバーナ（１２）と、アフターバーナからの排気通路（１４）に配置され、燃料電池スタックに供給されるカソード側の供給空気（１８）を加熱できる熱交換器（１６）とを含む燃料電池システムに関する。本発明は、熱交換器（１６）において予め加熱することなく、カソード側の供給空気（２０）を燃料電池スタック（１０）に供給する能力、並びに、供給されるカソード側の供給空気の総流量と、熱交換器において加熱された及び熱交換器において加熱されていないカソード側の供給空気の構成部分（１８、２０）の流量の比率とを使用する能力を提供して、燃料電池スタック（１０）の熱及び温度の収支に影響を及ぼす。本発明はまた、燃料電池スタックの熱及び温度の収支に影響を及ぼす方法に関する。
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本発明は、改質装置内の触媒の温度プロフィールを設定する方法に関する。本発明によれば、改質装置の改質区域内に所望の温度プロフィールが確立されるように、改質プロセス全体に適用可能な空気指数を維持しながら、媒体の導入のためのさまざまな区域内の燃料供給量が変更される。
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本発明は、燃料および酸化剤をリフォーメートに変換するための改質装置に関し、前記改質装置は改質装置ゾーン（１２）を備え、そこに燃料ならびに酸化剤と上流側に連結される酸化ゾーンからの少なくとも部分的に酸化された燃料の混合物がリフォーメートへの触媒転換のために供給される。改質プロセスの効率を改善するために、この改質ゾーン（１２）は、ガス流の流れの方向に第１の触媒反応ゾーン（３２）および第２の触媒反応ゾーン（４８）を有し、前記ゾーンは、第１の反応ゾーン（３２）から出てくるガス状成分を均一化するためにそれらの間に接続される触媒的に非活性な均一化ゾーン（４４）によって互いから分離される。本発明による実施形態は、第１の部分的な改質プロセスの後のガスの均一化を可能にし、前記均一化はより効率的な第２の部分的改質プロセスに繋がる。
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