水（６６）などの液状媒体を、エネルギー回収装置（ＥＲＤ）（３２）内の１つのガスチャネル（４２）を通って流れる処理酸化剤（空気）ストリーム（５３）中に分配する（５８，７４，６０，６４）ための燃料電池発電設備（１０）に機構を提供する。燃料電池（１２）からの熱と水分を含む排気ガスストリーム（４６）は、ＥＲＤの他のチャネル（４４）を通って流れる。エンタルピー交換障壁（４６）は、一方と他方のチャネルを分離するが、それらの間における物質及び／又は熱の移動を可能にする。発電設備の１つ又はより多くの状態を調整するために、空気ストリーム（５３）中に、検知された処理空気ストリームを含む発電設備のパラメータ（８０，８４，９０）、おそらくは温度（７８）に応答して制御（７０，７４）された量で水が注入される。ＥＲＤの乾燥度を制御すること、ＥＲＤに解凍性能を提供すること、及び／又は、システム内の蓄積水が過剰になるのを防止することが、制御されるいくつかの状態である。
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本発明は、負荷追従型固体酸化物形燃料電池システムを、該システム内の燃料電池が受忍可能な電気化学反応効率の範囲内で動作するように制御することに関する。前記システムはコントローラを有し、該コントローラは、燃料電池スタックへの負荷の変化を検出するべくプログラムされ、該負荷が減少するとき、前記スタックが前記減少した負荷に対応する受忍可能な電気化学反応効率の範囲内で動作するように、前記スタックへの燃料流速を減少させるか、あるいは、前記スタック内の１個または２個以上の燃料電池を脱活性化する。そして前記負荷が増大するとき、前記コントローラは、前記スタックが受忍可能な電気化学反応効率の範囲内で作動するように、前記スタックへの燃料流速を増大させるか、前記スタック内の燃料電池を活性化する。 （もっと読む）

燃料電子システムを動作する方法及びデバイスである。燃料電池カソードに結合された再循環ループは、カソードを通過する流体が再利用されることを保証し、それによって、燃料電池を横切る低減された電圧レベルが達成されるまで、再利用される流体に残留する酸素と、再循環ループ内に導入された燃料との間の反応を可能にする。低減された電圧レベルの達成は、再利用される流体が実質的に酸素のない状態であり、不活性流体を生じることを示す。その後、空気が後続するこの合成物又は空気を、システム停止期間に燃料電池アノード及び関連する流路を浄化するために直接使用することができる。同様に、システム始動期間に、水素を燃料電池アノードに導入することができ、次いで、通常の動作のために空気をカソード及び関連する流路に導入することができる。パージ弁の配置により、カソードに空気を再導入することなく、アノードを空気で浄化することができる。
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燃料電池と、膨張サイクル及び圧縮機サイクルを有する熱機関とを有し、熱機関の膨張サイクルからのオキシダント供給ガスを、第１の膨張オキシダント供給ガス及び第２の膨張ガスとに分割するバイパスアセンブリをさらに含み、第１の膨張オキシダント供給ガスは燃料電池に使用され、第２の膨張ガスは燃料電池を迂回するように搬送されるハイブリッド燃料電池システム。
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燃料電池発電プラントは、互いに作用するように対応する複数の燃料電池スタック２を備え、それによって、発電プラントの各スタックによりスタックに対する空気流および燃料流が共有される。空気および燃料流は、発電プラントの最初のスタック段に供給され、空気流および燃料流が該最初のスタック段を通過した後、燃料排出流は、発電プラントにおける１つまたは複数の次のスタック段に供給される。燃料流は、発電プラントの各燃料電池スタックが取付けられた共通のマニホールド２０を介して最初の燃料電池スタック段から次の燃料電池スタック段に送られる。空気流は、共通のマニホールドのチャネル４６を通って全燃料電池スタックに送られる。燃料電池スタックからの排出空気は、マニホールドの空気排出チャネル４８に収集される。単一のマニホールドを用いることにより、発電プラントの１つまたは複数の燃料電池スタックが発電プラントの他の燃料電池スタックからの空気および燃料により作動する場合に必要な燃料および空気の移送配管が著しく簡素化される。マニホールドは、プラスチックのシートからフローチャネルを熱成形することにより形成される。
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プロトン交換膜型燃料電池のスタックを有する燃料電池システムは、凍結が発生し得る前に、スタックの前回停止時または前回停止後に、燃料電池の水流通路からどのような液体水も抜き出し、その後、ａ）燃料反応物および酸化剤反応物を燃料電池内へ導き、かつ負荷をスタックに接続して、スタックを始動させ、ｂ）スタックにより生じた熱を用いて、スタックの作動温度を高めることで、スタック内の氷を溶解し、ｃ）スタック作動温度が少なくとも０℃に達すると、少なくとも、水流通路を循環する液体水が不足している間は、燃料電池の完全乾燥を防止するように充分低い燃料電池内の水蒸気圧を維持するのに十分低いスタックの温度を維持するよう、不凍液をスタック冷却器を通して循環させることにより、氷点下の温度で作動する。
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燃料を受け入れるためのアノード側入口と、燃料を排出するためのアノード側出口と、酸化剤を受け入れるためのカソード側入口と、酸化剤と、精製酸素と精製水素との少なくとも１つとを排出するためのカソード側出口と、第１のコネクタと、第２のコネクタとを備える電気化学セルを含む燃料電池−水素または酸素ポンプ結合体。制御装置は、発電のために電気化学セルに電荷を加え、水素の精製または酸素の精製のために電気化学セルに電位を加えるために作用可能である。また、方法と、下部構造システムとが開示される。 （もっと読む）

燃料容器８１１の開口部にフィルタ９００を設ける。フィルタ９００は、気体分離膜上に二酸化炭素選択透過性膜を設けることで構成されている。フィルタ９００は、燃料１２４中の二酸化炭素を選択的に透過させ、燃料電池システムの外部へ放出する。これにより、二酸化炭素が燃料極１０２に付着して電池効率を低下させたり、二酸化炭素の発生による圧力増加によって燃料容器８１１が破損したりすることを効果的に抑制することができる。 （もっと読む）

自力起動作動は、燃料電池システム作動をブートストラップするために、燃料電池スタックへパッシブにしみ出され、または拡散された燃料と周囲の酸化剤との反応の結果として生ずる電力の蓄積を利用する。燃料電池システムは、燃料電池スタックと、燃料電池スタックへ反応物を選択的に供給するための反応物供給システムと、燃料電池スタックへ酸化剤を選択的に供給するための酸化剤供給システムと、燃料電池スタックと電気的に結合される電気貯蔵装置とを備える。

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