(57)【要約】本発明は、電力を少なくとも１つの電気消費装置に供給するための燃料電池システムに関する。前記燃料電池システムは、少なくとも１つの燃料電池と、電力貯蔵装置と、燃料電池システムを少なくとも１つの消費装置から分離しまた当該装置に接続するためのスイッチング装置とを具備する。スイッチング装置には、燃料電池及び電力貯蔵装置を少なくとも１つの電気消費装置から独立して分離しまた当該装置に接続することができるために、少なくとも２つのスイッチが設けられる。本発明はまた、スイッチが周期的に作動されるこのような燃料電池システムの運転方法に関する。しかし、本発明は、例えば車両用の駆動ユニット又はＡＰＵとして、必ずしも移動燃料電池システムに使用する必要はない。
2006515707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの燃料電池と、エネルギ貯蔵装置と、さらに、燃料電池システムを少なくとも１つの電気消費装置から分離しまた当該装置に接続するためのスイッチング装置とを具備する、前記少なくとも１つの電気消費装置に電力を供給するための燃料電池システムの運転方法において、前記スイッチング装置（５）の少なくとも２つのスイッチ（５ａ、５ｂ）によって、前記燃料電池（２）及び前記エネルギ貯蔵装置（３）を互いに独立して、前記少なくとも１つの電気消費装置（４）に周期的に接続しまた当該装置から分離することができることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの消費装置が必要とするよりも多くの電力が前記燃料電池（２）によって発生された場合、前記余剰電力を貯蔵するために、前記エネルギ貯蔵装置（３）がパルス式にさらに接続されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの消費装置（４）が電力を必要とするときに少なくとも常に、また前記燃料電池（２）が前記少なくとも１つの電気消費装置に接続されていないときに、前記エネルギ貯蔵装置（３）が前記少なくとも１つの消費装置（４）に接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記燃料電池（２）がさらに接続された場合に電圧ピークが生じたときに少なくとも常に、前記エネルギ貯蔵装置（３）が他の構成要素（２、４）から分離され、また早くても前記電圧ピークが低下したときに前記他の構成要素（２、４）に再び接続されることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
特に高い充電電力レベルの場合に、前記エネルギ貯蔵装置（３）を充電するとき、前記エネルギ貯蔵装置を前記他の構成要素（２、４）にパルス式に切り換えることができ、各電力パルスの持続時間が、前記エネルギ貯蔵装置（３）に固有の内部容量の放電の持続時間よりも短いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記エネルギ貯蔵装置（３）が、所定の閾値電圧より上で及び所定の閾値電圧より下で前記スイッチ（５ｂ）によって前記残りの構成要素から分離されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記燃料電池システム（１）が異なる運転状態の間で前後に切り換えられるように、正確には、電力及び効率に関して最適化された前記燃料電池システム（１）の運転範囲が、時間平均して確立されるように、前記スイッチ（５ａ、５ｂ）が切り換えられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記スイッチ（５ａ、５ｂ）が作動されるスイッチング周波数が、前記消費装置（４）によって必要とされる電力に応じて変更されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの燃料電池と、エネルギ貯蔵装置と、さらに、燃料電池システムを少なくとも１つの消費装置から分離しまた当該装置に接続するためのスイッチング装置とを具備する、前記少なくとも１つの電気消費装置に電力を供給するための燃料電池システムにおいて、前記スイッチング装置（５）が少なくとも２つのスイッチ（５ａ、５ｂ）を有し、この結果、前記燃料電池（２）及び前記エネルギ貯蔵装置（３）を互いに独立して、前記少なくとも１つの電気消費装置（４）から分離しまた当該装置に接続することができることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１０】
前記スイッチング装置（５）が、少なくとも１つの別のスイッチ（１６）を備え、該スイッチにより、前記少なくとも１つの電気消費装置（４）を前記別の構成要素（２、３）から分離しまたそれに接続することができることを特徴とする、請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記エネルギ貯蔵装置（３）が少なくとも１つのバッテリを備えることを特徴とする、請求項９または１０に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
充電貯蔵器（１７）が前記電気消費装置（４）に対し並列に接続されることを特徴とする、請求項９、１０または１１に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記別のスイッチ（１６）が前記充電貯蔵器（１７）と前記別の構成要素（２、３）との間に配置され、この結果、前記充電貯蔵器（１７）と前記少なくとも１つの電気消費装置（４）とが常に接続されることを特徴とする、請求項１２に記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記充電貯蔵器（１７）がスーパキャップとして形成されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の燃料電池システム。
【請求項１５】
移動燃料電池システム（１）、特に自動車における請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法及び／又は請求項９〜１４のいずれか１項に記載の燃料電池システムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文により正確に規定されたタイプの燃料電池システムの運転方法、及び請求項９の前文により正確に規定されたタイプの燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
対応する燃料電池システムが特許文献１から公知である。この燃料電池システムは、電力供給用に非常に高い力学的要件を有するシステムで、本質的に比較的遅い反応の燃料電池を使用することを可能にするためのバッテリを有する。
【０００３】
原則として、燃料電池とバッテリとを結合する場合、燃料電池の既存の特性曲線及びバッテリの比較的に柔軟でない特性曲線により、これらの曲線の交差点に対応する動作点が形成される。しかし、この動作点は望ましくないことが多いが、この理由は、バッテリを充電するために相応して高い電流を必要とするからであり、あるいは燃料電池が最適の動作条件下で使用されないからである。この結果、システムの効率は、バッテリの比較的高い内部抵抗及び燃料電池の不都合な動作条件のため損なわれる。
【０００４】
前述の特許文献１では、共振回路、変圧器及び整流器を具備し、また原則としてＤＣ／ＤＣ変換器の方式で構成されるシステムが、バッテリと燃料電池との間に使用される。このＤＣ／ＤＣ変換器により、燃料電池及びバッテリの特性曲線の互いに完全な切り離しが可能になり、またエレメントが互いに有害に干渉することなく、最も好ましい動作条件をバッテリ及び燃料電池のためにそれぞれ設定することが可能である。
【０００５】
しかし、ＤＣ／ＤＣ変換器を有する構造は、例えば自動車に使用するために、このようなシステムの大量生産に重大な不都合をもたらす。ＤＣ／ＤＣ変換器は比較的故障を生じやすく、比較的大きな取り付け空間を必要とし、また非常に高価であり、この結果、システムは全体としてはるかに高価になり、このことは、予想される比較的大きな数のユニットのため、例えば、自動車の燃料電池システムの前述の使用例では、このようなシステムの費用効果に重大な影響を及ぼす。
【０００６】
特許文献２、及び消費装置に最終的に同様の効果を達成しつつ、特許文献３は、燃料電池から高い電力を引くために燃料電池のパルス動作を使用できる燃料電池システムを開示している。これらのシステムは、実際に、パルス動作によって電力特性を高めるために、燃料電池のある固有の容量特性の用途に基づいている。しかし、ＤＣ／ＤＣ変換器による上述の動作と対照的に、これらの純粋にパルスベースの動作モードは、燃料電池から引き出される電力に関して柔軟性を許容しない。同様に、バッテリとの組み合わせの場合、充電中の高い電流のためバッテリが非常に集中的な負荷を受け、したがって、対応する損失が不可避であることは不利であるように思われる。
【０００７】
さらに従来技術について、特許文献４も参照すべきである。これらの燃料電池システムの場合、燃料電池からの電力の引き出しは、各々の場合に、システムと消費装置との間のスイッチング装置又はスイッチによって、切り換えモードベースで行われ、切り換えモードは、燃料電池がそれぞれ必要とする電力に関して、システムが燃料電池内、特にその陽極領域における燃料の有無に応答する効果を有する。燃料電池の領域又は燃料電池の陽極領域の圧力は、例えば、燃料電池で利用可能な燃料のパラメータとして使用可能である。
【０００８】
さらに一般的な従来技術として、特許文献５は燃料電池とエネルギ貯蔵装置とを有する燃料電池システムを記載している。この場合、エネルギ貯蔵装置は、少なくとも１つのバッテリと、バッテリよりも低い内部抵抗を有する中間充電貯蔵器とを備える。
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０７８２２０９Ａ１号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／９１２１４Ａ１号パンフレット
【特許文献３】国際公開第００／７９６２３Ａ１号パンフレット
【特許文献４】独国特許出願公開第１００５６４２９Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０１２５１０６Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、従来技術の前述の不都合を回避し、かつ低コストの頑丈な確実に動作する高性能の燃料電池システムである燃料電池システム及びこの燃料電池システムを運転するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、本発明により請求項１の特徴部分の特徴によって示された方法によって解決される。上述の目的を達成するための対応する燃料電池システムは、請求項９の特徴部分の特徴によって提供される。
【００１２】
燃料電池システム及びその運転方法の両方は、最小の手段、すなわち、２つのスイッチ、例えばＭＯＳＦＥＴ等のような電子スイッチによる著しく柔軟な燃料電池システムの運転を可能にする。ＤＣ／ＤＣ変換器の補助により同様の柔軟性を達成し得るが、これには、冒頭に既述した不都合が伴うであろう。
【００１３】
本発明による簡単かつ極めて頑丈な燃料電池システムにより、例えば測定可能な事象に基づき、少なくとも２つのスイッチの特に選択的な作動によって、周期的な繰返しにおけるそれらの個々の動作点における個々の構成要素の固有の特性を互いに理想的に整合することが可能である。このようにして、燃料電池システムに生じる電力損失は、性能を可能な限り最善にしつつ、最小にすることができる。このことは、システム効率をこのような方法によって高めることができるという最大の効果を有する。
【００１４】
さらに、本発明による燃料電池システムの場合、システム設計で個々の構成要素の電力適合を行わなくてもよいが、この理由は、例えば個々のスイッチの開放のパルス幅によって必要とされまた発生される電力の分配を、燃料電池システムの運転の際に、対応するスイッチ位置によって実現できるからである。このようにして、異なる状態、例えば運転中に力学的に変化する負荷状態にシステムを適合させることも、非常に容易に可能である。このことはまた、燃料電池システムの性能の向上に最終的に寄与することができる。
【００１５】
原則として、本発明による方法及び／又は本発明による燃料電池システムは、その用途の任意の形態で有意に使用することができる。この場合、燃料電池システムが固定又は移動燃料電池システムとして運転されるかどうか、あるいはガス発生装置の燃料から発生された水素又は水素含有ガスで直接運転されるかどうかは重要でない。しかし、移動燃料電池システムに、特に自動車にこのようなシステムを使用することが特に有利である。
【００１６】
自動車あるいは水上又は陸上又は空中の同様の種類の車両又は船舶に使用できるこのようなシステムは、このような車両の車載電源として機能することができる。このようなシステムは、一般に、補助動力ユニット又はＡＰＵと称される。これらのシステムでは、しかし、同様に移動システムを駆動するために設計される燃料電池システムでは、本発明による方法を特に好便に使用することができるが、この理由は、燃料電池によって供給される動力に対し非常に頻繁に変化する著しく力学的な要件がこの場合関係するからである。本発明は、電子装置の原価を低くして可能な限り最善の効率及び高い柔軟性でこの実現を可能にする。
【００１７】
本発明のさらに特に好ましい構造上の変形が従属請求項によって提供され、図を参照して以下により詳細に説明する例示的な実施形態から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
原則として、図１には、燃料電池２のみでなくエネルギ貯蔵装置３と、少なくとも１つの電気消費装置４とを具備する燃料電池システム１が示されている。
【００１９】
燃料電池２は、個々の燃料電池及び多数の燃料電池から構成された燃料電池スタックの両方を意味するものとして理解し得る。燃料電池２は、本発明の範囲内で、プロトン導電性膜（ＰＥＭ）による構造の燃料電池又は燃料電池スタックを意味するものとして、好ましくは、しかし限定的でなく理解すべきである。匹敵する表現が、例えばバッテリとして設計されるエネルギ貯蔵装置３にも同様に適用される。このバッテリが慣習的に多数の個々のバッテリセルから構成されることは、自明であると考えられる。しかし、例えば、個別に又は多数の個々の構成要素から構成された薄膜貯蔵コンデンサ又はスーパキャップとしてのエネルギ貯蔵装置３の他のタイプの構造も可能である。消費装置４は、特に、電気駆動部を具備してもよいが、具備する必要がない車両の電気システムの個々の電気消費装置及び多数のこのような消費装置の両方を意味するものとして理解し得る。
【００２０】
これらの構成要素２、３、４は別として、燃料電池システム１はまた、２つのスイッチ５ａ、５ｂを有するスイッチング装置５を具備し、このスイッチング装置によって、燃料電池２及びエネルギ貯蔵装置３を互いに独立して、少なくとも１つの電気消費装置４に周期的に接続しまた当該装置から分離することができる。この場合、スイッチ５ａ、５ｂは、原則として、所望のように形成可能であり、容易かつ迅速な作動能力のため、例えばＭＯＳＦＥＴをベースとする電子スイッチ５ａ、５ｂとして形成することが特に適切である。
【００２１】
この場合の２つのスイッチ５ａ、５ｂの作動は、常に、消費装置４に理想的に給電しつつ電力損失を最小にすることを目的とし、このようにして最終的にシステムの効率を高める。本方法の次の変形は、個別に又は任意の所望の組み合わせにより、この目的に特に適切である。
【００２２】
例えば、消費装置４が必要とするよりも多くの電力が燃料電池２によって発生された場合、余剰電力を貯蔵するために、エネルギ貯蔵装置３をスイッチ５ｂによってさらに接続することができる。この場合、スイッチ５ｂはパルス動作で切り換えることができる。したがって、余剰パワーはもはや失われず、必要とされるその後の時点に燃料電池システム１で有利に使用することができる。
【００２３】
原則として、エネルギ貯蔵装置３の充電時、特に当該装置が、例えば鉛、リチウム、ニッケル金属水素化物等をベースとするバッテリとして構成される場合、当該装置を他の構成要素にパルス式に切り換えることができ、各電力パルスの持続時間は、エネルギ貯蔵装置３に固有の内部容量の放電の持続時間よりも短い。
【００２４】
この場合、さもなければ、エネルギ貯蔵装置３として、バッテリと、充電貯蔵器、例えば薄膜コンデンサ（いわゆるスーパキャップ）との並列接続を使用する場合、パルス式充電により、スイッチ５ｂの周期的開閉によってバッテリの又はバッテリの内部抵抗の電力損失を最小にすることが可能である。高出力ピークを（バッテリ及び／又は外部充電貯蔵器の）容量に貯蔵することによって、高出力ピークは、「ゆっくりと」またより低い電流でバッテリに貯蔵される。バッテリの内部抵抗の不可避の損失は、電流ピークの「平滑」のため低下する。
【００２５】
匹敵する理由のため、燃料電池２がさらに接続されたときに電圧ピークが生じたときに少なくとも常に、エネルギ貯蔵装置３が他の構成要素２、４から分離され、また早くてもこれらの電圧ピークが低下したときに他の構成要素に再び接続される。
【００２６】
バッテリがエネルギ貯蔵装置３として使用されるか、あるいはエネルギ貯蔵装置３がその部分の一部分としてこのようなバッテリを有する場合、エネルギ貯蔵装置３は、所定の閾値電圧より上で及び所定の閾値電圧より下でスイッチ５ｂによって残りの構成要素２、３から分離することができる。
【００２７】
この手順は、損失の最小化を達成しないが、それにもかかわらず、燃料電池システム１の性能を高めるために最終的に働く。この理由は、過剰充電及び完全放電の両方を回避できるように、バッテリ特性に応じて閾値電圧を選択できるからである。このことは、通常高価で、特定のタイプに応じて、相応に感受性のバッテリ、例えば鉛蓄電池の寿命を延ばすために役立つ。このことは、過剰充電の問題に対する非常に容易な対策を可能にする。この問題は、主に、移動用途にしばしば当てはまるように、空間と費用の理由でバッテリが燃料電池２に対して小さく又は非常に小さく選択されていたときに生じる。
【００２８】
使用されるエネルギ貯蔵装置３のタイプに関わらず、遮断なしに保証できるならば、このエネルギ貯蔵装置は消費装置４の最適な給電に好ましい。このため、エネルギ貯蔵装置３は、消費装置４が電力を必要とするときに少なくとも常に、また燃料電池２が消費装置４に接続されていないときに、消費装置４に接続される。
【００２９】
中断のない消費装置の給電は別として、余剰電力等がある場合、エネルギ貯蔵装置３に貯蔵されたエネルギの優れた利用がある。
【００３０】
非常に好ましい発展形態によれば、スイッチ５ａ、５ｂは、システムが異なる運転状態の間で前後に切り換えられるように、正確には、電力及び効率に関して最適化された燃料電池システム１の運転範囲が、時間平均して確立されるように切り換えられる。この手順は、図２に示した特性曲線に基づく実施例によって以下に示す。
【００３１】
電流（Ｉ）−電圧（Ｕ）のグラフは、電気消費装置４の特性曲線７と共に燃料電池２の特性曲線６を示している。燃料電池２の特性曲線６は、２つの異なる領域６ａ、６ｂに分割され、固定制限で燃料を供給するための燃料電池２の特性曲線６は、第１の領域６ａに示されている。破線によって示した特性曲線６の領域６ｂは、より高いレベルの燃料を供給するために原則として生じる特性曲線６を示す。別の特性曲線８は、エネルギ貯蔵装置３と組み合わせた消費装置を表している。エネルギ貯蔵装置３としてのバッテリに例えば固有である容量についても考慮した場合、特性曲線８’が得られる。
【００３２】
図２の電流・電圧グラフの燃料電池２のすでに上に参照した静的な特性曲線６を別として、燃料電池２に固有の容量を考慮して、燃料電池に切り換えた直後に得られる燃料電池２の特性曲線９も考慮される。特性曲線６、７、８、９は別として、それらの交差点に得られる動作点及び軸線との交差点も、図２の電流・電圧グラフに見ることができる。例えば、特性曲線６又は９と電圧軸線Ｕとの交差点は、燃料電池２のスイッチオフ状態を象徴する点１０を提供する。これらの動作点について、図２と図３を参照して以下に詳細に説明するが、最初に図３の内容について簡単に説明する。
【００３３】
図３には、以下に説明する方法の特性であるパラメータの時間変化が、４つの個々のグラフでそれぞれ示されている。第１のグラフでは、スイッチ５ａのスイッチ位置Ｓが時間ｔにわたって示されている。安全上の考慮のため、スイッチ５ａ及び同様にスイッチ５ｂは、電流が供給されるときに閉じるように理想的に設計され、ここでは、状態１は閉スイッチ５ａを象徴し、状態０は開スイッチを象徴している。このように、スイッチ５ａは、時間ｔ１の点から時間ｔ５の時間に閉じられ、燃料電池２は消費装置４に接続される。それに反して、時間ｔ５とｔ６の点の間にスイッチ５ａは開いている。
【００３４】
第２のグラフは、時間ｔにわたる燃料電池２からの電流Ｉを示しており、一方、第３のグラフは再びスイッチ状態Ｓを示し、この場合、上記のグラフと同様のスイッチ５ｂのグラフを示している。最後に、最下方のグラフでは、燃料電池２からの電圧Ｕが時間ｔに対してプロットされている。
【００３５】
明示的でなく図３のグラフを参照して、上述の方法について、図２に示した特性曲線６、７、８、９に基づき、図３を暗黙に参照して次に説明する。
【００３６】
消費装置４がさらに接続され、かつエネルギ貯蔵装置３がスイッチオフされた状態で、燃料電池２がスイッチオンされた場合（スイッチ５ａ閉＝状態１及びスイッチ５ｂ開＝状態０）、上に説明した点１０から開始して、最初は動作点１１が特性曲線７と９の交差点として確立される。次に、この動作点は、燃料電池２の静的特性曲線６との交差点１２に移動する。次に、スイッチ５ｂの閉によってエネルギ貯蔵装置３がさらに接続された場合、最初に点１３が、次に定常状態の動作点１４が確立される。エネルギ貯蔵装置３をスイッチオフすることによって（スイッチ５ｂ＝状態０）、「ループ」１２、１３、１４を繰り返すことができる。バッテリの内部抵抗の損失を低減するために、既述の説明と同様に、実際に点１４に決して達せず、代わりに、点１２へのスイッチバックがちょうどこの前に、すなわち、エネルギ貯蔵装置３の固有の容量が完全に充電される直前に行われる程度に短く、エネルギ貯蔵装置３のスイッチオン持続時間を選択することができる。
【００３７】
例えば制御のため必要となり得るように、燃料電池２がスイッチオフされた場合、前述の独国特許出願公開第１００５４４２９Ａ１号明細書に記載されているように、消費装置４の給電はエネルギ貯蔵装置３によって維持することができる。時間ｔ６の点、スイッチ５ａを閉じることによって更新された燃料電池２の追加接続の時点において、ここで説明した場合に繰り返しサイクルＸがもう一度始まる。同様に、燃料電池２の通常のスイッチオフにより、再度のスイッチオンによって発生される高圧を、燃料電池２の固有の容量に基づき電圧を上昇するために理想的に使用することが可能である。
【００３８】
時間平均して考慮すると、説明したような手順で、定常状態の操作効率を上回るシステム効率が確立される。ＤＣ／ＤＣ変換器等を省略することも可能なので、寄生損失を低減でき、同様に必要な取り付け空間及びコストも低減できる。時間平均して、このようにして運転される燃料電池システム１は、１５で示した電流等価に対応する程度に多くの水素を使用する。
【００３９】
スイッチ５ａ、５ｂが最終的にどのように切り換えられるかに関わらず、消費装置４によって必要とされる電流に応じて、スイッチ５ａ、５ｂが作動される又は個々のスイッチ期間が経過するスイッチング周波数を変更することが常に推奨される。原則として、この場合、可能な限り理想的に燃料電池２の固有の容量に基づき電圧上昇を使用するために、スイッチング周波数を可能な限り高く選択すべきである。しかし、負荷が増大するにつれ、スイッチ５ａ、５ｂの損失が増加するので、これらの損失を低減するために、消費装置４による負荷又は電力の要求が増加するにつれ、スイッチング周波数が下げられる。
【００４０】
燃料電池システム１の別の変形について図４で説明する。図１による構造との主な差は、消費装置４に対し並列に、例えばスーパキャップとして構成し得る別のスイッチ１６及び任意の充電貯蔵器１７である。
【００４１】
別のスイッチ１６は、燃料電池システム１のより柔軟な運転を可能にする。例えば、消費装置４は、残りの構成要素２、３から分離することが可能なので、例えばエネルギ貯蔵装置３の充電は、消費装置４とは無関係に燃料電池２を介して可能である。
【００４２】
図４による構造の場合に消費装置４と共に切り換えることができる任意の充電貯蔵器１７は、別のスイッチ１６なしの構造の場合にも使用することができる。電圧ピークは、この任意の充電貯蔵器１７によって平滑にされる。さらに、充電貯蔵器１７は、パルス化電力が明らかに平滑形状で消費装置４に到着することを保証する。例えば、燃料電池２がさらに接続されるときに生じることがある、例えば、電流又は電圧ピークによって引き起こされる抵抗損失は、このようにして、常に電流の平均値に低減することができる。電流ピークによる消費装置の負荷が低減され、かつ故障のおこりやすさが低減される。
【００４３】
さもなければ、図４の表示による燃料電池システム１の構造は、上述の図１の燃料電池システム１と同様の方法で運転することができる。
【００４４】
したがって、要約すると、本発明は、少なくとも１つの燃料電池と、エネルギ貯蔵装置と、さらに、燃料電池システムを少なくとも１つの消費装置から分離しまた当該装置に接続するためのスイッチング装置とを具備する、電力を少なくとも１つの消費装置に供給するための燃料電池システム１に関連し得る。スイッチング装置は、少なくとも２つのスイッチを有することが可能であり、この結果、燃料電池及びエネルギ貯蔵装置を互いに独立して、少なくとも１つの電気消費装置から分離しまた当該装置に接続することができる。本発明はまた、スイッチが周期的に作動されるこのような燃料電池システムの運転方法に関連し得る。
【００４５】
しかし、本発明は、例えば車両用の駆動部又はＡＰＵとして、移動燃料電池システムに使用してもよいが、必ずしも使用する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による燃料電池システムの可能な構造の概略図である。
【図２】本発明による燃料電池システムの構成要素の特性曲線による電流・電圧グラフである。
【図３】本発明による方法に関連するパラメータの時間変化の一例の図面である。
【図４】本発明による燃料電池システムの可能な代替構造の概略図である。
【図１】
2006515707.tif 000003
【図２】
2006515707.tif 000004
【図３】
2006515707.tif 000005
【図４】
2006515707.tif 000006
【国際調査報告】
2006515707.tif 000007
2006515707.tif 000008
2006515707.tif 000009
2006515707.tif 000010
2006515707.tif 000011
2006515707.tif 000012