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DE20023503U1 - Circuit for generating voltage pulses, applying to fuel cell has arrangement for switching capacitance in charging/discharge circuit while/after voltage being applied - Google Patents

Circuit for generating voltage pulses, applying to fuel cell has arrangement for switching capacitance in charging/discharge circuit while/after voltage being applied Download PDF

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DE20023503U1
DE20023503U1 DE20023503U DE20023503U DE20023503U1 DE 20023503 U1 DE20023503 U1 DE 20023503U1 DE 20023503 U DE20023503 U DE 20023503U DE 20023503 U DE20023503 U DE 20023503U DE 20023503 U1 DE20023503 U1 DE 20023503U1
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voltage pulses
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pulse
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Abstract

The circuit has a pulse generator (30) for generating voltage pulses, a charge/discharge circuit (11/12) connected to the pulse generator containing at least one fuel cell (51) and capacitance (13) and a switch arrangement (20) for switching the charge/discharge circuit in relation to the capacitance in a charging circuit (11) while the voltage is being applied and in a discharge circuit (12) after applying the voltage. Independent claims are also included for the following: fuel cell system and the use of a fuel cell system, especially in a motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Spannungspulsen und zum Aufprägen der Spannungspulse auf eine Brennstoffzelle, sowie ein Brennstoffzellensystem.The present invention relates to generally a circuit arrangement for generating voltage pulses and to imprint the voltage pulses on a fuel cell and a fuel cell system.

Brennstoffzellen sind bereits seit langem bekannt und haben insbesondere im Bereich der Automobilindustrie in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen.Fuel cells have been around since long known and especially in the automotive industry has grown significantly in importance in recent years.

In einer Brennstoffzelle, beispielsweise einer PEM-Brennstoffzelle, wird durch eine chemische Reaktion Strom erzeugt. Dabei wird ein Brennstoff wie beispielsweise Wasserstoff und ein Oxidationsmittel wie beispielsweise Sauerstoff in elektrische Energie und ein Reaktionsprodukt wie beispielsweise Wasser umgewandelt. Eine Brennstoffzelle besteht im wesentlichen aus einem Anodenteil, einer Membran und einem Kathodenteil. Die Membran besteht aus einem gasdichten und protonenleitenden Material und ist zwischen der Anode und der Kathode angeordnet, um Ionen auszutauschen. Auf der Seite der Anode wird der Brennstoff zugeführt, während auf der Seite der Kathode das Oxidationsmittel zugeführt wird. An der Anode werden durch katalytische Reaktionen Protonen, d.h. Wasserstoffionen erzeugt, die sich durch die Membran zur Kathode bewegen. An der Kathode reagieren die Wasserstoffionen mit dem Sauerstoff, und es bildet sich Wasser. Die bei der Reaktion abgegebenen Elektronen lassen sich als elektrischer Strom durch einen Verbraucher leiten, beispielsweise den Elektromotor eines Automobils.In a fuel cell, for example a PEM fuel cell, electricity is generated by a chemical reaction generated. This is a fuel such as hydrogen and an oxidizing agent such as oxygen in electrical Energy and a reaction product such as water converted. A fuel cell essentially consists of an anode part, a membrane and a cathode part. The membrane consists of a gas-tight and proton conductive material and is between the anode and the Cathode arranged to exchange ions. On the side of the anode the fuel supplied while the oxidizing agent is supplied on the side of the cathode. At the anode, protons, i.e. Hydrogen ions are generated that pass through the membrane to the cathode move. At the cathode, the hydrogen ions react with the oxygen, and water forms. The electrons released during the reaction can be conducted as electrical current through a consumer, for example the electric motor of an automobile.

Will man die Brennstoffzelle mit einem leicht verfügbaren oder zu speichernden Brennstoff wie Erdgas, Methanol, Benzin oder dergleichen betreiben, muss man diese Kohlenwasserstoffe in einer Anordnung zum Erzeugen/Aufbereiten eines Brennstoffs zunächst in ein wasserstoffreiches Gas umwandeln. Dabei entsteht im wesentlichen Wasserstoff, Kohlendioxid und auch in gewissem Umfang Kohlenmonoxid (CO), das ein für die Brennstoffzelle schädliches Gas darstellt und deshalb vor Eintritt des Brennstoffs in die Brennstoffzelle möglichst weitgehend entfernt werden sollte.If you want the fuel cell with an easily available or fuel to be stored such as natural gas, methanol, gasoline or To operate the same, one must arrange these hydrocarbons in one arrangement to generate / process a fuel first in a hydrogen-rich Convert gas. This essentially produces hydrogen, carbon dioxide and to some extent carbon monoxide (CO), which is harmful to the fuel cell Represents gas and therefore before the fuel enters the fuel cell preferably should be largely removed.

In der Brennstoffzelle kann das Kohlenmonoxid ab einer bestimmten Konzentration dazu führen, dass sich die von der Brennstoffzelle abgegebene Leistung verringert und folglich der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle stark reduziert wird.In the fuel cell, the carbon monoxide Above a certain concentration, the Fuel cell output reduced and consequently the Efficiency of the fuel cell is greatly reduced.

Um eine solch schädliche Einflussnahme von Kohlenmonoxid (CO) auf die Brennstoffzelle verhindern zu können, ist in der DE 197 10 819 C1 , deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, eine Brennstoffzelle beschrieben worden, bei der Leistungseinbussen auf Grund von am Anodenkatalysator absorbierten Verunreinigungen vermieden werden sollen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Brennstoffzelle mit Mitteln verbunden ist, die der Anode der Brennstoffzelle einen positiven Spannungspuls aufprägen. Durch die Aufprägung des Spannungspulses wird eine pulsförmige Änderung des Anodenpotenzials bewirkt, die dazu führt, dass das in der Brennstoffzelle befindliche Kohlenmonoxid oxidiert wird. Die Spannungspulse können auf die Brennstoffzelle aufgeprägt werden, indem eine externe Gleichspannungsquelle über einen Schalter zeitweilig mit der Brennstoffzelle verbunden wird.In order to prevent such a harmful influence of carbon monoxide (CO) on the fuel cell, the DE 197 10 819 C1 , the disclosure content of which is included in the present application, a fuel cell has been described in which performance losses due to impurities absorbed on the anode catalyst are to be avoided. This is achieved in that the fuel cell is connected to means which impart a positive voltage pulse to the anode of the fuel cell. The voltage pulse causes a pulse-like change in the anode potential, which leads to the carbon monoxide in the fuel cell being oxidized. The voltage pulses can be impressed on the fuel cell by temporarily connecting an external DC voltage source to the fuel cell via a switch.

In der DE 197 10 819 C1 ist zwar bereits in allgemeiner Weise beschrieben worden ist, dass die Oxidation von Kohlenmonoxid vorteilhaft über das Aufprägen von Spannungspulsen auf die Brennstoffzelle erfolgen kann. Das in dieser Druckschrift beschriebene Beispiel einer dazu vorgesehenen Schaltungsanordnung weist aber noch eine Reihe von Nachteilen auf. So kann beispielsweise die elektrische Energie, die für die Aufprägung des Spannungspulses auf die Brennstoffzelle aufgewandt wird, nicht weiter verwertet werden, geht also verloren. Auch ist zur Bereitstellung der elektrischen Energie für die Spannungspulsgenerierung immer eine separate, externe Spannungsquelle erforderlich. Schließlich ist es mit der bekannten Schaltungsanordnung nicht möglich, die auf die Brennstoffzelle aufgeprägten Spannungspulse in ihrer Größe und Form steuern oder regeln zu können, um diese an verschiedene Betriebszustände und Betriebssituationen anpassen zu können.In the DE 197 10 819 C1 Although it has already been described in a general manner that the oxidation of carbon monoxide can advantageously take place by applying voltage pulses to the fuel cell. However, the example of a circuit arrangement provided for this purpose still has a number of disadvantages. For example, the electrical energy that is used to impress the voltage pulse on the fuel cell can no longer be used and is therefore lost. A separate external voltage source is also always required to provide the electrical energy for generating the voltage pulse. Finally, it is not possible with the known circuit arrangement to control or regulate the voltage pulses impressed on the fuel cell in terms of their size and shape, in order to be able to adapt them to different operating states and operating situations.

Ausgehend vom dem in der DE 197 10 819 beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung sowie ein verbessertes Brennstoffzellensystem bereitzustellen, mit dem insbesondere die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können.Starting from the one in the DE 197 10 819 In the prior art described, the present invention is based on the object of providing an improved circuit arrangement and an improved fuel cell system with which the disadvantages described above can be avoided in particular.

Diese Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Spannungspulsen und zum Aufprägen der Spannungspulse auf eine Brennstoffzelle, mit einem Pulsgenerator zum Erzeugen der Spannungspulse, einem mit dem Pulsgenerator verbundenen Lade-/Entladekreis, in dem wenigstens eine Brennstoffzelle und wenigstens eine Kapazität vorgesehen ist, und mit einer Schalteranordnung zum Schalten des Lade/Entladekreises in Bezug auf die Kapazität in einen Ladekreis oder einen Entladekreis.This task is done according to the first Aspect of the invention solved by a circuit arrangement for generating voltage pulses and to imprint the voltage pulses on a fuel cell, using a pulse generator to generate the voltage pulses, one connected to the pulse generator Charge / discharge circuit in which at least one fuel cell and at least a capacity is provided and with a switch arrangement for switching the charging / discharging circuit in terms of capacity into a loading circuit or an unloading circuit.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird es zum einen möglich, Spannungspulse auf eine Brennstoffzelle aufprägen zu können, wodurch die weiter oben beschriebenen Vorteile im Hinblick auf die Oxidation von schädlichen Stoffen wie beispielsweise Kohlenmonoxid erreicht werden können. Die Spannungspulse werden dabei vorteilhaft der Anode der Brennstoffzelle aufgeprägt.Through the circuit arrangement according to the invention it becomes possible on the one hand To be able to impress voltage pulses on a fuel cell, which causes the above described advantages with regard to the oxidation of harmful Substances such as carbon monoxide can be achieved. The Voltage pulses are advantageously the anode of the fuel cell impressed.

Durch diese Aufprägung wird eine pulsförmige Änderung des Anodenpotenzials bewirkt.This imprint creates a pulse-like change of the anode potential.

Durch den in der Schaltungsanordnung vorgesehenen Pulsgenerator wird es ermöglicht, die Spannungspulse regeln beziehungsweise steuern zu können, so dass je nach Betriebssituation und Betriebszustand Spannungspulse mit unterschiedlicher Größe und Form erzeugt und auf die Brennstoffzelle aufgeprägt werden können.The pulse generator provided in the circuit arrangement enables the To be able to regulate or control voltage pulses so that, depending on the operating situation and operating condition, voltage pulses of different sizes and shapes can be generated and impressed on the fuel cell.

Schließlich wird es durch die Verwendung einer Kapazität im Lade-/Entladekreis möglich, elektrische Energie zu speichern. Wenn der Brennstoffzelle, insbesondere der Anode, Spannungspulse aufgeprägt werden, erhöht sich deren Anodenpotenzial. Gleichzeitig wird die Klemmenspannung der Brennstoffzelle verringert, da Strom aus der Brennstoffzelle abgezogen wird. Diese elektrischen Ladungen können von der Kapazität gespeichert werden. Über die Spannungspulse wird die Brennstoffzelle so lange polarisiert, bis das Potenzial zur Oxidation der schädlichen Stoffe, beispielsweise von Kohlenmonoxid, erreicht ist. Befindet sich Kohlenmonoxid innerhalb des Anodenraums der Brennstoffzelle, kann dieses oxidiert werden, was zu einer Entgiftung der Brennstoffzelle führt.Eventually it will be through use a capacity possible in the loading / unloading circuit, to store electrical energy. If the fuel cell, in particular the anode, voltage pulses are impressed, increases their anode potential. At the same time, the terminal voltage of the Fuel cell decreases because electricity is drawn from the fuel cell becomes. These electrical charges can be stored by the capacity become. about the fuel cell polarizes the voltage pulses as long as until the potential to oxidize the harmful substances, for example of carbon monoxide. Carbon monoxide is inside the anode compartment of the fuel cell, it can be oxidized, which leads to detoxification of the fuel cell.

Um die Kapazität laden zu können, wird der Lade-/Entladekreis über die Schalteranordnung während der Spannungspulsaufprägung derart geschaltet, dass er in Bezug auf die Kapazität einen Ladekreis bildet. Durch die Verwendung wenigstens eines Kondensators wird erreicht, dass die bei der Aufprägung von Spannungspulsen auf die Brennstoffzelle frei werdenden elektrischen Ladungen nicht verloren gehen, sondern weiter genutzt werden können. Um diese Ladungen nutzen zu können, was einer Entladung der Kapazität entspricht, wird die Schalteranordnung nach der Spannungspulsaufprägung derart geschaltet, dass der Lade-/Entladekreis als Entladekreis fungiert.To be able to load the capacity, the charge / discharge circuit above the switch arrangement during the voltage pulse impression switched such that it has a capacity Charging circuit forms. By using at least one capacitor is achieved in that the imposition of voltage pulses the electrical charges released are not lost, but can continue to be used. To be able to use these charges, what a discharge of capacity corresponds, the switch arrangement is switched in such a way after the voltage pulse impression, that the charging / discharging circuit functions as an discharging circuit.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the circuit arrangement according to the invention result from the subclaims.

Vorteilhaft kann in dem Entladekreis eine Last vorgesehen sein. An diese Last kann die in der Kapazität gespeicherte Energie abgegeben werden. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen der Last beschränkt.Can be advantageous in the discharge circuit a load may be provided. The load stored in the capacity can be connected to this load Energy are given off. The invention is not limited to this Designs of the load limited.

So ist es beispielsweise denkbar, dass die Last als Lastwiderstand und/oder sonstiger nutzbarer elektrischer Verbraucher ausgebildet ist. Wenn die Last als Lastwiderstand ausgebildet ist, wird die Kapazität bei Aufprägung von Spannungspulsen auf die Brennstoffzelle geladen und anschließend über den Lastwiderstand wieder entladen. Die übertragene elektrische Ladung wird dabei im Lastwiderstand in Wärme umgesetzt. Es ist jedoch auch möglich, die in der Kapazität gespeicherte Energie sinnvoll zu nutzen. Hierbei kann an die Stelle des Lastwiderstands ein nützlicher Verbraucher wie beispielsweise eine aufladbare Batterie oder dergleichen treten, die dann über die Kapazität geladen werden kann. Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist jedoch auch jeder andere geeignete Verbraucher denkbar.For example, it is conceivable that the load as a load resistor and / or other usable electrical Consumer is trained. If the load is designed as a load resistor is the capacity with embossing of voltage pulses are loaded onto the fuel cell and then via the load resistor unloaded again. The transmitted electrical Charge is converted into heat in the load resistor. However, it is also possible, the in capacity to use stored energy wisely. This can take the place load resistance is a useful one Consumers such as a rechargeable battery or the like then kick over the capacity can be loaded. In view of the present invention however, any other suitable consumer is also conceivable.

Vorzugsweise kann die Kapazität als UltraCap-Kondensator ausgebildet sein. Derartige Kondensatoren, die an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, verfügen neben einer hohen Kapazität auch über eine besonders hohe Leistungsdichte. Sie sind somit geeignet, innerhalb kurzer Zeiten große Energiemenge zu speichern oder abgeben zu können.The capacitance can preferably be used as an UltraCap capacitor be trained. Such capacitors, which are in themselves from the state are known in the art in addition to a high capacity also over a particularly high power density. They are therefore suitable within large amounts of energy in short times to save or to be able to deliver.

Vorteilhaft kann der Pulsgenerator zur Erzeugung von im wesentlichen rechteckigen Spannungspulsen ausgebildet sein. Derartige Spannungspulse, die vorzugsweise als positive Spannungspulse ausgebildet sind, ermöglichen auf Grund ihrer steilen Flanken ein besonders genaues Schalten innerhalb der Schaltungsanordnung.The pulse generator can be advantageous designed to generate substantially rectangular voltage pulses his. Such voltage pulses, which are preferably designed as positive voltage pulses are, enable due to their steep flanks, particularly precise switching within the Circuitry.

Vorteilhaft können die Spannungspulse eine variable Pulsdauer und/oder einen variablen Pulsabstand aufweisen. Die Definition dieser Begriffe ergibt sich dabei aus der 1, die den zeitlichen Verlauf der Spannung schematisch wiedergibt. Darin ist die Pulsdauer des Spannungspulses mit D und der Pulsabstand als zeitlicher Zwischenraum zwischen zwei Pulsen mit A bezeichnet. Der Buchstabe F in 1 bezeichnet die Pulsfrequenz. Der zeitliche Abstand (Periode) zwischen dem Beginn eines Pulses und dem Beginn des unmittelbar darauf folgenden Pulses entspricht dabei dem Kehrwert der Pulsfrequenz F. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Pulsdauern, Pulsabstände oder Pulsfrequenzen beschränkt. Vorteilhafte Pulsdauern können sich beispielsweise im Bereich zwischen 10 msec und 2 sec, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 100 und 500 msec bewegen. Beispiele für geeignete Pulsabstände liegen im Bereich zwischen 2 und 7 Sekunden, vorteilhaft zwischen 4 und 5 Sekunden.The voltage pulses can advantageously have a variable pulse duration and / or a variable pulse interval. The definition of these terms results from the 1 , which schematically shows the course of the voltage over time. The pulse duration of the voltage pulse is denoted by D and the pulse interval is the time interval between two pulses by A. The letter F in 1 denotes the pulse rate. The time interval (period) between the start of a pulse and the start of the immediately following pulse corresponds to the reciprocal of the pulse frequency F. The invention is not limited to specific pulse durations, pulse intervals or pulse frequencies. Advantageous pulse durations can range, for example, in the range between 10 msec and 2 sec, preferably in a range between 100 and 500 msec. Examples of suitable pulse intervals are in the range between 2 and 7 seconds, advantageously between 4 and 5 seconds.

Der Pulsgenerator kann vorteilhaft eine Schaltung zur Kalibrierung der Pulsdauer der Spannungspulse aufweisen. Bei Verwendung einer solchen Schaltung kann die Pulsfrequenz beispielsweise fest vorgegeben sein. Auch die Pulsdauer und der Pulsabstand sind im wesentlichen festgelegt. Über die Schaltung wird lediglich die Pulsdauer kalibriert, was bedeutet, dass eine Feineinstellung der Pulsdauer vorgenommen werden kann. Bei dieser Ausgestaltungsform handelt es sich um eine weitgehend „starre" Möglichkeit zur Erzeugung von Spannungspulsen.The pulse generator can be advantageous a circuit for calibrating the pulse duration of the voltage pulses exhibit. When using such a circuit, the pulse frequency for example, be fixed. Also the pulse duration and the pulse interval are essentially fixed. About the circuit is only the pulse duration calibrated, which means that a fine adjustment the pulse duration can be made. With this embodiment is a largely "rigid" option for generating voltage pulses.

In weiterer Ausgestaltung kann der Pulsgenerator eine Schaltung zum variablen Einstellen des Verhältnisses von Pulsdauer zu Pulsabstand der Spannungspulse aufweisen. Durch eine solche Schaltung wird es möglich, dass innerhalb der Pulsfrequenz, die wiederum fest vorgegeben sein kann, das Verhältnis, das auch Duty Cycle genannt wird, zwischen Pulsdauer und Pulsabstand beliebig eingestellt werden kann.In a further embodiment, the Pulse generator a circuit for variably setting the ratio from pulse duration to pulse spacing of the voltage pulses. By such a circuit will make it possible that within the pulse rate, which in turn can be fixed can, the ratio, which is also called duty cycle, between pulse duration and pulse interval can be set arbitrarily.

Die im Hinblick auf die beiden genannten Schaltungen beschriebene Einstellung der Pulsdauer und/oder des Pulsabstands kann beispielsweise über ein oder mehrere Potentiometer erfolgen. Potentiometer sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Hierbei handelt es sich um stetig regelbare elektrische Widerstände, die einen Schleifkontakt zum Abgreifen von Teilwiderständen aufweisen. Potentiometer können beispielsweise als Schiebe- oder Drehwiderstände ausgebildet sein.The setting of the pulse duration and / or the pulse interval described with regard to the two circuits mentioned can be carried out, for example, using one or more potentiometers. Potentiometers are known from the prior art known. These are continuously adjustable electrical resistors that have a sliding contact for tapping part resistors. Potentiometers can be designed, for example, as sliding or rotating resistors.

In weiterer Ausgestaltung kann der Pulsgenerator einen Zählerbaustein aufweisen, der mit der Schaltung zur Kalibrierung der Pulsdauer verbunden ist. Mit Hilfe eines solchen Zählerbausteins und einer wie oben beschriebenen entsprechenden Schaltung können die benötigten Spannungspulse erzeugt werden. Der Zählerbaustein kann beispielsweise über einen sogenannten „Clock-Eingang" verfügen, über den die von der Schaltung abgehenden Signale in den Zählerbaustein eingespeist werden. Bei Zählerbausteinen, die an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind, handelt es sich allgemein um sequentielle Schaltungen zum Zählen von Impulsen.In a further embodiment, the Pulse generator a counter module have with the circuit for calibration of the pulse duration connected is. With the help of such a counter module and a like The corresponding circuit described above can supply the required voltage pulses be generated. The counter module can for example about have a so-called "clock input" via the the outgoing signals from the circuit in the counter module be fed. With counter modules, which are known per se from the prior art generally about sequential circuits for counting pulses.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Pulsgenerator jeweils eine oder beide der vorgenannten Schaltungen aufweisen. Im letztgenannten Fall wird es möglich, Spannungspulse mit jeder beliebigen Pulsdauer und jedem beliebigen Pulsabstand einstellen zu können. Bei Verwendung beider Schaltungen kann der Pulsgenerator vorteilhaft ein Schalterelement zum wahlweisen Umstellen zwischen den beiden Schaltungen aufweisen. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Schalterelementtypen beschränkt. Beispielsweise kann das Schalterelement als Transistorschaltung oder dergleichen ausgebildet sein.In an advantageous embodiment can the pulse generator one or both of the aforementioned Have circuits. In the latter case, it becomes possible to apply voltage pulses set with any pulse duration and pulse interval to be able to. When using both circuits, the pulse generator can be advantageous a switch element for switching between the two Have circuits. The invention is not limited to this Switch element types limited. For example, the switch element as a transistor circuit or the like.

In weiterer Ausgestaltung kann die Schalteranordnung für die Schaltung des Lade/Entladekreises ein Treiberelement und einen oder mehrere Transistoren aufweisen. Bei Verwendung einer solchen Schalteranordnung können die in den beiden vorstehend beschriebenen Schaltungen erzeugten Impulse zunächst auf das Treiberelement geschaltet werden. Das Treiberelement sorgt für ein überlappungsfreies Hin- und Herschalten des/der Transistors/Transistoren zwischen Lade- und Entladezyklus der Kapazität.In a further embodiment, the Switch arrangement for the circuit of the charge / discharge circuit a driver element and one or have several transistors. When using such a switch arrangement can generated in the two circuits described above First impulses be switched to the driver element. The driver element provides for an overlap-free and switching the transistor (s) between charging and capacity discharge cycle.

Der oder die Transistoren kann/können vorteilhaft als Feldeffekttransistoren, beispielsweise als MOSFET-Transitoren, ausgebildet sein.The one or more transistors can be advantageous as field effect transistors, for example as MOSFET transistors, be trained.

Das in der Schalteranordnung für die Schaltung des Lade/Entladekreises vorgesehene Treiberelement kann wie ein Wechselschalter fungieren, der einzelne Transistoren leitend und andere Transistoren sperrend schaltet. Dies soll an Hand eines konkreten Beispiels erläutert werden.That in the switch arrangement for the circuit of the charging / discharging circuit provided driver element can be like a Toggle switches act, the individual transistors conductive and turns off other transistors. This is supposed to be based on a concrete Example explained become.

Beispielsweise kann die Schalteranordnung ein Treiberelement und zwei Transistoren aufweisen. Um Spannungspulse auf die Brennstoffzelle aufprägen zu können, kann einer der Transistoren über das Treiberelement leitend geschaltet werden, während der andere Transistor sperrend geschaltet wird. Dadurch wird der Lade-/Entladekreis in einen reinen Ladekreis umgewandelt, so dass die Kapazität, beispielsweise der UltraCap-Kondensator, geladen werden kann. Durch die Aufprägung der Spannungspulse beispielsweise auf die Anode der Brennstoffzelle, erhöht sich das Anodenpotenzial, wobei gleichzeitig die Klemmenspannung verringert und Strom aus der Brennstoffzelle gezogen wird. Diese elektrischen Ladungen werden in der Kapazität gespeichert. Die Kapazität kann anschließend, wenn keine Spannungspulse aufgeprägt werden, entladen werden. Dazu werden die Transistoren über das Treiberelement derart geschaltet, dass der zunächst leitende Transistor sperrt und dass der zuvor sperrende Transistor leitend geschaltet wird. Dadurch wird der Lade-/Entladekreis als reiner Entladekreis ausgebildet, so dass die Kapazität entladen und die in der Kapazität gespeicherte elektrische Energie für beliebige Verbraucher beziehungsweise einen Lastwiderstand genutzt werden kann.For example, the switch arrangement can be a Have driver element and two transistors. To voltage pulses stamp on the fuel cell to be able can one of the transistors over the driver element is turned on while the other transistor is turned off. This will cause the charge / discharge circuit in converted to a pure charging circuit so that the capacity, for example the UltraCap capacitor, can be charged. By embossing the Voltage pulses, for example on the anode of the fuel cell, increase the anode potential, at the same time reducing the terminal voltage and electricity is drawn from the fuel cell. These electrical Charges are in capacity saved. The capacity can then if no voltage pulses are impressed, be discharged. To do this, the transistors are over the driver element is switched such that the initially conductive Transistor blocks and that the previously blocking transistor is conductive is switched. This makes the charging / discharging circuit cleaner Discharge circuit designed so that the capacity is discharged and the one stored in the capacity electrical energy for any consumer or load resistor can be used can.

Vorteilhaft kann im Entladekreis eine Anordnung zum zeitlichen Glätten des während der Entladung der Kapazität über die Last abgegebenen elektrischen Stroms vorgesehen sein. Eine solche Glättung des Stroms ist in der Regel dann erforderlich, wenn über die in der Kapazität gespeicherte elektrische Ladung nutzbare Verbraucher betrieben werden sollen. Üblicherweise erfolgt die Ladung beziehungsweise Entladung einer Kapazität entlang eines nicht linearen kurvenförmigen Verlaufs. Eine solche Entladungskurve ist jedoch für nachgeschaltete Verbraucher häufig wenig geeignet. Durch eine entsprechende Anordnung zum Glätten des von der Kapazität abgegebenen Stroms kann erreicht werden, dass die von der Kapazität abgegebene Energie entsprechend dem Bedarf des jeweils nachgeschalteten Verbrauchers in zeitlich „gestreckter„ Form zur Verfügung gestellt wird.Can be advantageous in the discharge circuit an arrangement for temporal smoothing the during the discharge of the capacity over the Load delivered electrical current may be provided. Such smoothing of the electricity is usually required when over the in capacity stored electrical charge usable consumers are operated should. Usually the loading or unloading takes place along a capacity of a non-linear curve Course. However, such a discharge curve is for downstream ones Consumers often not very suitable. By an appropriate arrangement for smoothing the of capacity emitted current can be achieved that the emitted by the capacity Energy according to the needs of the downstream consumer in a "stretched" form to disposal is provided.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellensystem bereitgestellt, mit einer oder mehreren Brennstoffzellen und einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Spannungspulsen und zum zumindest zeitweiligen Aufprägen der Spannungspulse auf die Brennstoffzelle(n).According to the second aspect of the present The invention provides a fuel cell system with a or more fuel cells and one as described above circuit arrangement according to the invention for generating voltage pulses and for at least temporarily impressing the Voltage pulses on the fuel cell (s).

Bei einem solchen erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem kann zunächst auf einfache Weise erreicht werden, dass durch das Aufprägen von Spannungspulsen eine Vergiftung der Brennstoffzelle(n) durch darin befindliches Kohlenmonoxid oder dergleichen verhindert bzw. rückgänig gemacht wird. Weiterhin können die während des Aufprägens der Spannungspulse aus der oder den Brennstoffzelle(n) freigesetzten elektrischen Ladungen zwischengespeichert und anschließend beliebigen Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden. Schließlich ist es möglich, der oder den Brennstoffzelle(n) Spannungspulse aufprägen zu können, die an eine jeweils vorherrschende Betriebssituation angepaßt sind. Zu den Vorteilen, Wirkungen, Effekten und der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems wird ebenfalls auf die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.In such a fuel cell system according to the invention, it can initially be achieved in a simple manner that poisoning of the fuel cell (s) by carbon monoxide or the like therein is prevented or reversed by the application of voltage pulses. Furthermore, the electrical charges released during the application of the voltage pulses from the fuel cell (s) can be temporarily stored and then made available to any consumer. Finally, it is possible to be able to impress voltage pulses on the fuel cell (s), which are adapted to a prevailing operating situation. Regarding the advantages, effects, effects and the mode of operation of the fuel cell system according to the invention, reference is also made to the above statements regarding the circuit arrangement according to the invention full reference and hereby referenced.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Brennstoftzellensystem ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous designs of the fuel cell system according to the invention result from the subclaims.

Vorteilhaft kann der Pulsgenerator zum Bezug der zur Erzeugung der Spannungspulse benötigten elektrischen Energie mit einer oder mehreren Brennstoffzellen verbunden sein. Auf diese Weise kann auf eine separate Leistungsquelle in Form einer Batterie, wie dies beispielsweise in Bezug auf die DE 197 10 819 beschrieben war, verzichtet werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Brennstoffzellensystems kann nämlich die zur Erzeugung der Spannungspulse erforderlich Energie vom Brennstoftzellensystem selbst bereitgestellt werden.The pulse generator can advantageously be connected to one or more fuel cells in order to obtain the electrical energy required to generate the voltage pulses. In this way, a separate power source in the form of a battery, such as, for example, in relation to the DE 197 10 819 was described, be waived. In such a configuration of the fuel cell system, the energy required to generate the voltage pulses can be provided by the fuel cell system itself.

Es ist jedoch auch möglich, dass der Pulsgenerator zum Bezug der zur Erzeugung der Spannungspulse benötigten elektrischen Energie mit einer Batterie verbunden ist. Eine solche Ausgestaltungsform des Brennstoffzellensystems ist beispielsweise während des Startvorgangs, das heißt während des Hochfahrens des Brennstoffzellensystems, von Vorteil. Während des Startvorgangs produziert die Brennstoffzelle noch nicht in ausreichendem Maße elektrische Energie. Allerdings kann gerade in dieser Phase die Situation auftreten, dass die Brennstoffzelle mit einem erhöhten Kohlenmonoxidgehalt oder anderen Schadstoffen belastet wird. In diesem Fall können über die zusätzliche Batterie auch während des Startvorgangs des Brennstoffzellensystems Spannungspulse auf die Brennstoffzelle(n) aufgeprägt werden, so dass eine Entgiftung der Brennstoffzelle(n) über die Oxidation der schädlichen Stoffe auf Grund des sich ändernden Potenzials, insbesondere des Anodenpotenzials, innerhalb der Brennstoffzelle zu jeder Zeit möglich ist.However, it is also possible that the pulse generator for reference to the generation of the voltage pulses required electrical energy is connected to a battery. Such Embodiment of the fuel cell system is, for example, during the Startup process, that is while the startup of the fuel cell system, an advantage. During the The fuel cell does not yet produce sufficient starting power Dimensions electrical Energy. However, the situation can occur precisely in this phase, that the fuel cell with an increased carbon monoxide content or other pollutants. In this case, you can use the additional Battery even during voltage pulses during the starting process of the fuel cell system the fuel cell (s) are imprinted, so that detoxification of the fuel cell (s) via the oxidation of the harmful Fabrics due to the changing Potential, especially the anode potential, within the fuel cell anytime possible is.

Vorteilhaft kann das Brennstoffzellensystem ein oder mehrere Brennstoffzellenmodule mit jeweils einer oder mehreren Brennstoffzellen aufweisen. Üblicherweise bestehen Brennstoftzellensysteme nicht nur aus einer einzigen Brennstoffzelle sondern aus einer Vielzahl von Brennstoffzellen. Dabei werden mehrere Brennstoffzellen zu sogenannten Brennstoffzellen-Stacks zusammengefügt. Das Brennstoffzellensystem kann über ein oder mehrere solcher Brennstoffzellen-Stacks verfügen, die dann als einzelne Brennstoffzellenmodule zu einem Gesamtsystem zusammengefügt werden.The fuel cell system can be advantageous or several fuel cell modules, each with one or more Have fuel cells. Usually fuel cell systems do not consist of only one fuel cell but from a variety of fuel cells. Thereby several Fuel cells assembled into so-called fuel cell stacks. The Fuel cell system can over have one or more such fuel cell stacks that then be assembled as individual fuel cell modules to form an overall system.

Vorteilhaft ist es, wenn die von der Schaltungsanordnung erzeugten Spannungspulse lediglich auf einen Teil der Brennstoffzellenmodule beziehungsweise Brennstoffzellen unabhängig von anderen Brennstoffzellenmodulen beziehungsweise Brennstoffzellen des Brennstoffzellensystems aufgeprägt werden. Eine solche Ausgestaltung des Brennstoffzellensystems führt zu einer ganzen Reihe von Vorteilen. Wenn die Spannungspulse auf die Brennstoffzelle(n) aufgeprägt werden, führt dies zwar zu einer Erhöhung des Potenzials, beispielsweise des Anodenpotenzials, innerhalb der Brennstoffzelle, jedoch auch zu einer Reduzierung der Brennstoffzellen-Klemmenspannung. Wenn nun alle Brennstoffzellen des Brennstoffzellensystems gleichzeitig mit den Spannungspulsen beaufschlagt würden, könnte dies zu jeweils kurzzeitigen Totalausfällen des Brennstoffzellensystems führen. Wenn Brennstoffzellen zum Antrieb elektrischer Verbraucher, beispielsweise zum Antrieb von Elektromotoren in einem Automobil, verwendet werden, wäre ein solcher, wenn auch nur kurzzeitiger Totalausfall des Brennstoffzellensystems oder aber auch nur eine kurzzeitige erhebliche Leistungseinbuße des Brennstoffzellensystems von erheblichem Nachteil.It is advantageous if that of the circuit arrangement generated voltage pulses to only one Part of the fuel cell modules or fuel cells independently of other fuel cell modules or fuel cells of the fuel cell system. Such an arrangement of the fuel cell system for a number of advantages. When the voltage pulses on the fuel cell (s) are imprinted be leads this does increase the potential, for example the anode potential, within the Fuel cell, but also to reduce the fuel cell terminal voltage. If now all fuel cells of the fuel cell system at the same time if the voltage pulses were applied, this could be brief total loss of the fuel cell system. If fuel cells to drive electrical consumers, for example Drive electric motors used in an automobile would be a such, if only brief, total failure of the fuel cell system or but also only a short-term significant loss in performance of the fuel cell system of considerable disadvantage.

Wenn nun lediglich einzelne Brennstoffzellenmodule unabhängig voneinander mit Spannungspulsen beaufschlagt werden, führt dies dazu, dass solche kurzzeitigen Totalausfälle immer nur in einem kleinen Teilbereich des Brennstoffzellensystems auftreten, so dass die Leistungseinbußen des gesamten Systems minimal gehalten werden können.If only single fuel cell modules independently voltage pulses from each other, this leads that such short-term total failures only ever occur in a small amount Part of the fuel cell system occur, so that the performance of the entire system can be kept to a minimum.

Weiterhin können in einem derart ausgebildeten Brennstoffzellensystem immer solche Brennstoffzellenmodule, die gerade nicht mit Spannungspulsen beaufschlagt werden, dazu verwendet werden, um elektrische Energie zur Erzeugung von Spannungspulsen für solche Brennstoffzellenmodule bereitzustellen, denen entsprechende Spannungspulse zur Entgiftung aufgeprägt werden sollen.Furthermore, such a trained Fuel cell system always such fuel cell modules that voltage pulses are not currently being used are used to generate electrical energy to generate voltage pulses for such To provide fuel cell modules, which corresponding voltage pulses imprinted for detoxification should be.

Vorteilhaft kann eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Aufprägen von Spannungspulsen auf eine oder mehrere Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellensystem, insbesondere einem wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem, verwendet werden. Vorteilhaft kann ein solches Brennstoftzellensystem in einem oder für ein Fahrzeug verwendet werden.One can advantageously be as above described circuit arrangement according to the invention for embossing of voltage pulses on one or more fuel cells in one Fuel cell system, in particular one as described above fuel cell system according to the invention, be used. Such a fuel cell system can be advantageous in or for a vehicle can be used.

Auf Grund der rasanten Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie im Fahrzeugsektor bietet eine solche Verwendung zur Zeit besonders gute Einsatzmöglichkeiten. Dennoch sind auch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar. Zu nennen sind hier beispielsweise Brennstoffzellen für mobile Geräte wie Computer oder dergleichen bis hin zu stationären Einrichtungen wie Kraftwerksanlagen. Hier eignet sich die Brennstoffzellentechnik besonders für die dezentrale Energieversorgung von Häusern, Industrieanlagen oder dergleichen.Because of the rapid development Fuel cell technology in the vehicle sector offers one Currently particularly good uses. Still are too other uses conceivable. One example is fuel cells for mobile Devices like Computers or the like to stationary facilities such as power plants. Here the fuel cell technology is particularly suitable for the decentralized Energy supply of houses, Industrial plants or the like.

In bevorzugter Weise wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit Brennstoffzellen mit Polymermembranen (PEM) verwendet. Diese Brennstoffzellen haben einen hohen elektrischen Wirkungsgrad, verursachen nur minimale Emissionen, weisen ein optimales Teillastverhalten auf und sind im wesentlichen frei von mechanischem Verschleiß. Außerdem arbeiten sie auf einem für den mobilen Einsatz vorteilhaften Temperaturniveau.Preferably the present invention used in connection with fuel cells with polymer membranes (PEM). These fuel cells have a high electrical efficiency, cause only minimal emissions, show optimal part-load behavior on and are essentially free of mechanical wear. Also work them on one for the mobile use advantageous temperature level.

Die Erfindung wird nun auf exemplarische Weise an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be exemplified using exemplary embodiments under Be access to the accompanying drawing explained. Show it:

1 den schematischen zeitlichen Verlauf von Spannungspulsen, die auf eine Brennstoffzelle aufgeprägt werden können, 1 the schematic time course of voltage pulses that can be impressed on a fuel cell,

2 in schematischer Form eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, 2 a circuit arrangement according to the invention in schematic form,

3 in schematischer Ansicht den Aufbau eines in der Schaltungsanordnung vorgesehenen Pulsgenerators und 3 in a schematic view the structure of a pulse generator provided in the circuit arrangement and

4 ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem. 4 an inventive fuel cell system.

In 2 ist eine Schaltungsanordnung 10 zum Erzeugen von Spannungspulsen 40 und zum Aufprägen der Spannungspulse 40 auf eine oder mehrere Brennstoffzellen 51 eines Brennstoffzellensystems 50 (siehe 4) dargestellt. Der besseren Übersicht halber ist in 2 nur eine einzige Brennstoffzelle 51 gezeigt.In 2 is a circuit arrangement 10 for generating voltage pulses 40 and to impress the voltage pulses 40 on one or more fuel cells 51 a fuel cell system 50 (please refer 4 ). For the sake of clarity, is in 2 just a single fuel cell 51 shown.

Die Schaltungsanordnung 10 weist einen Pulsgenerator 30 auf, der in Verbindung mit 3 detaillierter beschrieben wird und der im wesentlichen rechteckförmige Spannungspulse 40 erzeugt. Die Spannungspulse 40 weisen, wie dies in 1 dargestellt ist, eine definierte Pulsfrequenz F, eine Pulsdauer D sowie einen Pulsabstand A auf.The circuit arrangement 10 has a pulse generator 30 on who in connection with 3 is described in more detail and the substantially rectangular voltage pulses 40 generated. The voltage pulses 40 point out how this in 1 is shown, a defined pulse frequency F, a pulse duration D and a pulse interval A.

Gemäß 3 kann die Erzeugung der Rechteck-Spannungspulse 40 auf verschiedene Weise erfolgen. Zunächst wird der Pulsgenerator 30 über eine elektrische Leitung 31 mit elektrischer Energie versorgt, die in rechteckförmige Spannungspulse 40 umgewandelt werden soll. Dazu sind in dem Pulsgenerator 30 jeweils eine Schaltung 33 und eine Schaltung 34 vorgesehen, die über ein Schalterelement 35 wahlweise angesteuert werden können.According to 3 can generate the square wave voltage pulses 40 done in different ways. First, the pulse generator 30 via an electrical line 31 supplied with electrical energy in the form of rectangular voltage pulses 40 to be converted. These are in the pulse generator 30 one circuit each 33 and a circuit 34 provided via a switch element 35 can be controlled optionally.

Bei der Schaltung 33 handelt es sich um eine solche Schaltung, bei der bei fest vorgegebener Pulsfrequenz F und im wesentlichen vorgegebener Pulsdauer D sowie Pulsabstand A die Pulsdauer D kalibriert, das heißt fein eingestellt werden kann. Die Kalibrierung beziehungsweise Feineinstellung kann beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer nicht dargestellter Potentiometer erfolgen. Die so eingestellten Signale werden über einen Clock-Eingang 37 einem Zählerbaustein 36 zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise werden die Spannungspulse in rechteckförmige Spannungspulse 40 mit der gewünschten Pulsdauer D und dem gewünschten Pulsabstand A umgewandelt werden. Bei entsprechender Stellung eines zweiten Schalterelements 38 können die so erzeugten Spannungspulse 40 über eine elektrische Leitung 32 aus dem Pulsgenerator 30 abgeführt und anderen Bauelementen der Schaltungsanordnung 10 zugeführt werden.When switching 33 is such a circuit in which the pulse duration D can be calibrated, that is to say finely adjusted, at a predetermined pulse frequency F and an essentially predetermined pulse duration D and pulse interval A. The calibration or fine adjustment can be carried out, for example, using one or more potentiometers (not shown). The signals set in this way are via a clock input 37 a counter block 36 made available. In this way, the voltage pulses are converted into rectangular voltage pulses 40 can be converted with the desired pulse duration D and the desired pulse interval A. With a corresponding position of a second switch element 38 the voltage pulses generated in this way 40 via an electrical line 32 from the pulse generator 30 dissipated and other components of the circuit arrangement 10 are fed.

Bei umgekehrter Stellung der Schalterelemente 35 und 38 ist es jedoch auch möglich, die rechteckförmigen Spannungspulse 40 über die Schaltung 34 zu erzeugen. Die Schaltung 34 kann unter Verwendung eines oder mehrerer nicht dargestellter Potentiometer derart ausgestaltet sein, dass über sie innerhalb einer vorgegebenen Pulsfrequenz F das Verhältnis (Duty Cycle) der Pulsdauer D zum Pulsabstand A beliebig variiert und eingestellt werden kann. Über die Schaltung 34 wird es somit möglich, Spannungspulse mit beliebiger Pulsdauer und beliebigem Pulsabstand zu erzeugen.With the switch elements in the reverse position 35 and 38 however, it is also possible to use the rectangular voltage pulses 40 about the circuit 34 to create. The circuit 34 can be designed using one or more potentiometers (not shown) such that the ratio (duty cycle) of the pulse duration D to the pulse interval A can be varied and set as desired within a predetermined pulse frequency F. About the circuit 34 it is thus possible to generate voltage pulses with any pulse duration and pulse interval.

Zurückkommend auf 2 werden die so erzeugten Spannungspulse 40 vom Pulsgenerator 30 an einen Lade-/Entladekreis 11, 12 der Schaltungsanordnung 10 gegeben. Dies erfolgt über eine Schalteranordnung 20. In dem Lade-/Entladekreis 11, 12 sind eine oder mehrere Brennstoffzellen 51 angeordnet. Weiterhin ist in dem Lade- /Entladekreis 11, 12 eine als UitraCap-Kondensator ausgebildete Kapazität 13 vorgesehen.Coming back on 2 the voltage pulses generated in this way 40 from the pulse generator 30 to a charge / discharge circuit 11 . 12 the circuit arrangement 10 given. This is done via a switch arrangement 20 , In the loading / unloading circuit 11 . 12 are one or more fuel cells 51 arranged. Furthermore, is in the loading / unloading circuit 11 . 12 a capacitance designed as a UitraCap capacitor 13 intended.

Die Schalteranordnung 20 verfügt über ein Treiberelement 21 sowie zwei Transistoren 22, 23, die vorzugsweise als Feldeffekttransistoren ausgebildet sind. Über das Treiberelement 21 können die Transistoren 22, 23 entweder leitend oder sperrend geschaltet werden.The switch arrangement 20 has a driver element 21 as well as two transistors 22 . 23 , which are preferably designed as field effect transistors. About the driver element 21 can the transistors 22 . 23 either switched on or off.

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der Schaltungsanordnung 10 beschrieben. Wenn die Brennstoffzelle 51 mit Spannungspulsen 40 beaufschlagt werden soll, wird das Treiberelement 21 derart angesteuert, dass der Transistor 22 leitend und der Transistor 23 sperrend geschaltet wird. Dadurch wird der Lade-/Entladekreis 11, 12 in Bezug auf die Kapazität 13 als reiner Ladekreis 11 geschaltet. Die Brennstoffzelle 51 wird also gleichsam über die Kapazität 13 kurzzeitig kurzgeschlossen. Die Spannungspulse 40 werden somit über die vom Treiberelement 21 an den Transistor 22 gegebenen Steuersignale mittelbar auf die Brennstoffzelle 51 aufgeprägt. Dadurch wird das Brennstoffzellenpotenzial, beispielsweise das Anodenpotenzial, erhöht, was gleichzeitig zu einer Reduzierung der Klemmenspannung der Brennstoffzelle 51 führt, da Strom aus der Brennstoffzelle 51 gezogen wird. Durch das sich ändernde Potenzial kann in der Brennstoffzelle 51 vorhandenes Kohlenmonoxid oxidiert werden, so dass die Brennstoffzelle 51 entgiftet wird.The functioning of the circuit arrangement is now described below 10 described. If the fuel cell 51 with tension pulses 40 is to be acted upon, the driver element 21 controlled such that the transistor 22 conductive and the transistor 23 is turned off. This will make the charge / discharge circuit 11 . 12 in terms of capacity 13 as a pure charging circuit 11 connected. The fuel cell 51 is, so to speak, about the capacity 13 short-circuited. The voltage pulses 40 are thus about that of the driver element 21 to the transistor 22 given control signals indirectly to the fuel cell 51 impressed. This increases the fuel cell potential, for example the anode potential, which at the same time reduces the terminal voltage of the fuel cell 51 leads because electricity from the fuel cell 51 is pulled. Due to the changing potential in the fuel cell 51 Existing carbon monoxide will be oxidized, leaving the fuel cell 51 is detoxified.

Da der Transistor 23 sperrend geschaltet ist, wird durch die in der Brennstoffzelle 51 ablaufenden Vorgänge der Kondensator 13 geladen. Die beim Aufprägen der Spannungspulse 40 auf die Brennstoffzelle 51 frei werdenden elektrischen Ladungen gehen somit nicht verloren, sondern können in dem Kondensator 13 zwischengespeichert werden.Because the transistor 23 is turned off by the in the fuel cell 51 ongoing operations of the capacitor 13 loaded. That when impressing the voltage pulses 40 on the fuel cell 51 thus released electrical charges are not lost, but can in the capacitor 13 be cached.

Um den Kondensator 13 später entladen zu können, wird erneut die Schalteranordnung 20 betätigt. Dazu wird das Treiberelement 21 derart geschaltet, dass der Transistor 22 sperrend und der Transistor 23 leitend geschaltet wird. Dadurch wird der Lade-/Entladekreis 11, 12 als reiner Entladekreis 12 geschaltet, so dass der Kondensator 13 entladen und die darin gespeicherte elektrische Ladung einer Last 14 zur Verfügung gestellt werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die Last 14 als Lastwiderstand dargestellt. Die elektrische Ladung aus dem Kondensator 13 wird in diesem Lastwiderstand 14 in Wärme umgewandelt. Es ist jedoch auch denkbar, die Last 14 in Form eines sinnvollen Verbrauchers wie beispielsweise einer aufladbaren Batterie oder dergleichen auszugestalten, so dass die im Kondensator 13 gespeicherte Energie bei dessen Entladung sinnvoll genutzt werden kann.To the capacitor 13 To be able to discharge later will be the switch arrangement again 20 actuated. This is the driver element 21 switched such that the transistor 22 blocking and the transistor 23 is switched on. This will make the charge / discharge circuit 11 . 12 as a pure discharge circuit 12 switched so that the capacitor 13 discharge and the electrical charge of a load stored therein 14 can be made available. In the present embodiment according to 2 is the burden 14 shown as load resistance. The electric la dung from the capacitor 13 is in this load resistance 14 converted into heat. However, the load is also conceivable 14 in the form of a meaningful consumer such as a rechargeable battery or the like, so that the in the capacitor 13 stored energy can be used sensibly when it is discharged.

In 4 ist schließlich ein Brennstoffzellensystem 50 dargestellt, in dem eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 10 vorgesehen ist. Das Brennstoffzellensystem 50 weist eine Anzahl von Brennstoffzellen 51 auf. Im vorliegenden Beispiel sind der Einfachheit halber nur drei Brennstoffzellen 51 dargestellt. In der Praxis weisen derartige Brennstoftzellensysteme 50 in der Regel eine Anzahl von Brennstoffzellenmodulen auf, wobei jedes Brennstoffzellenmodul üblicherweise aus einer Anzahl von Brennstoffzellen besteht, die zu sogenannten Brennstoffzellen-Stacks zusammengefasst sind. Solche Brennstoffzellensysteme 50 können beispielsweise verwendet werden, um elektrische Energie zum Betrieb eines elektrischen Antriebs in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen bereitzustellen. Die einzelnen Brennstoffzellen 51 sind mit Zuleitungen 52 und Ableitungen 53 verbunden, über die ein geeigneter Brennstoff und ein geeignetes Oxidationsmittel zugeführt beziehungsweise abgeführt wird. Der Einfachheit halber sind die Leitungen für den Brennstoff und die Leitungen für das Oxidationsmittel nicht separat voneinander dargestellt worden. Die einzelnen Brennstoffzellen 51 können als sogenannte PEM-Brennstoffzellen ausgebildet sein und verfügen über eine Kathode, eine Anode sowie eine dazwischen liegende Membran. Um bei Vorhandensein von schädlichen Kohlenmonoxid-Konzentrationen oder anderen Stoffen in den Brennstoffzellen 51 eine Entgiftung herbeiführen zu können, sind die einzelnen Brennstoffzellen 51 mit einer wie vorstehen beschriebenen Schaltungsanordnung 10 verbunden, über die im wesentlichen rechteckförmige Spannungspulse 40 auf die Anoden der Brennstoffzellen 51 aufgeprägt werden können. Die zur Erzeugung der Spannungspulse 40 erforderliche elektrische Energie für den Pulsgenerator 30 in der Schaltungsanordnung 10 wird über die Brennstoffzelten 51 selbst zur Verfügung gestellt. Dazu sind die einzelnen Brennstoffzellen 51 über entsprechende elektrische Verbindungsleitungen 55 mit der zuführenden elektrischen Verbindungsleitung 31 des Pulsgenerators 30 verbunden. Die einzelnen von den Brennstoffzellen 51 abführenden elektrischen Verbindungsleitungen 55 sind über ein geeignetes Schalterelement 56 mit der elektrischen Leitung 31 verbunden. Auf diese Weise kann ausgewählt werden, welche der Brennstoffzellen 51 jeweils zur Bereitstellung der elektrischen Energie für den Pulsgenerator 30 verwendet wird. Auf ähnliche Weise können die von der Schaltungsanordnung 10 erzeugten Spannungspulse 40 auf die Brennstoffzellen 51 aufgeprägt werden. Dazu werden die Spannungspulse 40 über die von der Schaltungsanordnung 10 abführende elektrische Leitung 32 einem Schalterelement 59 und über entsprechende elektrische Verbindungsleitungen 60, die mit dem Schalterelement 59 verbunden sind, den jeweiligen Brennstoffzellen 51 aufgeprägt. Durch die Verwendung eines solchen Schalterelements 59 wird es möglich, dass einzelne Brennstoffzellen 51 gezielt mit den Spannungspulsen 40 beaufschlagt werden können.In 4 is a fuel cell system after all 50 shown in which a circuit arrangement according to the invention as described above 10 is provided. The fuel cell system 50 has a number of fuel cells 51 on. For the sake of simplicity, there are only three fuel cells in the present example 51 shown. In practice, such fuel cell systems have 50 usually a number of fuel cell modules, each fuel cell module usually consisting of a number of fuel cells, which are combined into so-called fuel cell stacks. Such fuel cell systems 50 can be used, for example, to provide electrical energy for operating an electrical drive in a motor vehicle or the like. The individual fuel cells 51 are with leads 52 and derivatives 53 connected via which a suitable fuel and a suitable oxidizing agent is supplied or removed. For the sake of simplicity, the lines for the fuel and the lines for the oxidizing agent have not been shown separately from one another. The individual fuel cells 51 can be designed as so-called PEM fuel cells and have a cathode, an anode and an intermediate membrane. To in the presence of harmful carbon monoxide concentrations or other substances in the fuel cells 51 The individual fuel cells are able to bring about detoxification 51 with a circuit arrangement as described above 10 connected, via the substantially rectangular voltage pulses 40 on the anodes of the fuel cells 51 can be imprinted. The one for generating the voltage pulses 40 required electrical energy for the pulse generator 30 in the circuit arrangement 10 is about the fuel tents 51 provided itself. The individual fuel cells 51 via appropriate electrical connection lines 55 with the feeding electrical connection line 31 of the pulse generator 30 connected. The individual from the fuel cells 51 laxative electrical connection lines 55 are via a suitable switch element 56 with the electrical wire 31 connected. In this way it can be selected which of the fuel cells 51 each to provide the electrical energy for the pulse generator 30 is used. Similarly, that of the circuitry 10 generated voltage pulses 40 on the fuel cells 51 be imprinted. To do this, the voltage pulses 40 about that from the circuitry 10 laxative electrical wire 32 a switch element 59 and via corresponding electrical connecting lines 60 that with the switch element 59 are connected to the respective fuel cells 51 impressed. By using such a switch element 59 it becomes possible for individual fuel cells 51 targeted with the tension pulses 40 can be applied.

In 4 ist weiterhin eine Batterie 54 dargestellt. Die Batterie 54 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 57 und ein Schalterelement 58 mit der Schaltungsanordnung 10 verbunden.In 4 is still a battery 54 shown. The battery 54 is via an electrical connection line 57 and a switch element 58 with the circuit arrangement 10 connected.

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Anordnung erläutert. Insbesondere während der Startphase des Brennstoffzellensystems 50 kann die Situation auftreten, dass die einzelnen Brennstoffzellen 51 noch nicht in ausreichender Menge elektrische Energie erzeugen, dennoch aber die einzelnen Brennstoffzellen 51 mit zu hohen Kohlenmonoxid-Konzentrationen vergiftet werden. Um auch in diesem Zustand eine Entgiftung der Brennstoffzellen 51 erreichen zu können, ist die Batterie 54 vorgesehen. Diese Batterie 54 stellt dann insgesamt die elektrische Energie zur Verfügung, die zur Erzeugung der Spannungspulse erforderlich ist, die auf die einzelnen Brennstoffzellen 51 aufgeprägt werden sollen. Durch eine entsprechende Schaltung des Schalterelements 58 wird die von der Batterie 54 erzeugte Spannung auf die Schaltungsanordnung 10 geschaltet. Die Schaltungsanordnung 10 kann dann unmittelbar die Spannungspulse erzeugen, die den einzelnen Brennstoffzellen 51 aufgeprägt werden, so dass diese auf Grund einer Änderung des Brennstoftzellenpotenzials, das zu einer Oxidation des Kohlenmonoxids führt, entgiftet werden. Wenn die Brennstoffzellen 51 genügend elektrische Energie erzeugen, so dass die Erzeugung der Spannungspulse 40 über die von den Brennstoffzellen 51 erzeugte elektrische Energie erfolgen kann, kann das Schalterelement 58 so geschaltet werden (wie in 4 gezeigt), dass die Erzeugung der Spannungspulse 40 über die Schaltungsanordnung 10 erfolgt.The mode of operation of the arrangement described above is now explained below. Especially during the start phase of the fuel cell system 50 the situation may arise that the individual fuel cells 51 not yet generate sufficient electrical energy, but nevertheless the individual fuel cells 51 be poisoned with too high concentrations of carbon monoxide. To detoxify the fuel cells even in this condition 51 to be able to reach is the battery 54 intended. This battery 54 then provides the total of the electrical energy required to generate the voltage pulses to the individual fuel cells 51 should be imprinted. By switching the switch element accordingly 58 will be from the battery 54 generated voltage on the circuit arrangement 10 connected. The circuit arrangement 10 can then immediately generate the voltage pulses that the individual fuel cells 51 are imprinted so that they are detoxified due to a change in the fuel cell potential, which leads to an oxidation of the carbon monoxide. If the fuel cells 51 generate enough electrical energy so that the generation of the voltage pulses 40 about that from the fuel cells 51 generated electrical energy can take place, the switch element 58 be switched (as in 4 shown) that the generation of the voltage pulses 40 about the circuit arrangement 10 he follows.

Durch die Verwendung der Schalterelemente 56 und 59 wird es möglich, dass die einzelnen Brennstoffzellen 51, beziehungsweise die einzelnen Brennstoffzellenmodule, unabhängig voneinander mit Spannungspulsen 40 beaufschlagt werden können. Würden alle Brennstoffzellen 51 gleichzeitig mit den Spannungspulsen 40 beaufschlagt, würde dies zu einem kurzzeitigen Totalausfall des Brennstoffzellensystems 50 führen, was von erheblichem Nachteil ist. Durch die Tatsache, dass nur einzelne Brennstoffzellen 51 beziehungsweise Brennstoffzellenmodule mit Spannungspulsen 40 beaufschlagt werden, während die restlichen Brennstoffzellen 51 beziehungsweise Brennstoffzellenmodule im Normalbetrieb weiterlaufen, wird erreicht, dass das gesamte Brennstoffzellensystem 50 nur einen minimalen, nicht spürbaren Leistungsabfall aufweist, wenn nur jeweils einzelne Brennstoffzellen 51 oder Brennstoffzellenmodule entgiftet werden.By using the switch elements 56 and 59 it becomes possible that the individual fuel cells 51 , or the individual fuel cell modules, independently of one another with voltage pulses 40 can be applied. Would all fuel cells 51 simultaneously with the voltage pulses 40 applied, this would lead to a short-term total failure of the fuel cell system 50 lead, which is a considerable disadvantage. Due to the fact that only individual fuel cells 51 or fuel cell modules with voltage pulses 40 be charged while the remaining fuel cells 51 or continue running fuel cell modules in normal operation, it is achieved that the entire fuel cell system 50 shows a minimal, not noticeable drop in performance, if only one at a time fuel cells 51 or detoxify fuel cell modules.

Durch die Verwendung eines Schalterelements 56 wird auf der anderen Seite sichergestellt, dass die Schaltungsanordnung 10 über die Brennstoffzellen 51 immer mit ausreichender elektrischer Energie versorgt wird. Wenn die für die Schaltungsanordnung 10 erforderliche elektrische Energie über die Brennstoffzellen 51 selbst zur Verfügung gestellt wird, würde bei gleichzeitiger Aufprägung von Spannungspulsen 40 auf alle Brennstoffzellen 51 die Situation auftreten, dass in diesen während der Beaufschlagung mit den Spannungspulsen 40 ein Totalausfall aufträte beziehungsweise die Leistung der Brennstoffzellen 51 in erheblichem Maße reduziert würde. Dies hätte zur Folge, dass in diesen Zeiträumen keine beziehungsweise nur eine geringe elektrische Leistung von den Brennstoffzellen 51 zur Verfügung gestellt werden könnte. Damit wäre jedoch die Schaltungsanordnung 10 nicht in der Lage, die für die Entgiftung erforderlichen Spannungspulse 40 zu erzeugen. Durch eine entsprechende Auswahl beziehungsweise Stellung des Schalterelements 56 kann erreicht werden, dass die Schaltungsanordnung 10 immer von einer Brennstoffzelle 51 beziehungsweise einem Brennstoffzellenmodul mit elektrischer Energie versorgt wird, die beziehungsweise das gerade nicht mit Spannungspulsen beaufschlagt wird, also im Normalbetrieb arbeitet.By using a switch element 56 on the other hand, it ensures that the circuitry 10 about the fuel cells 51 is always supplied with sufficient electrical energy. If that for the circuit arrangement 10 required electrical energy via the fuel cells 51 itself would be made available with simultaneous impressions of voltage pulses 40 on all fuel cells 51 the situation that occurs in these during the application of the voltage pulses 40 there was a total failure or the performance of the fuel cells 51 would be significantly reduced. This would result in no or only a small electrical output from the fuel cells in these periods 51 could be made available. However, this would be the circuit arrangement 10 unable to receive the voltage pulses required for detoxification 40 to create. Through an appropriate selection or position of the switch element 56 can be achieved that the circuit arrangement 10 always from a fuel cell 51 or a fuel cell module is supplied with electrical energy that is not currently being subjected to voltage pulses, that is to say operates in normal operation.

Die Stellung des Schalterelements 56 erfolgt vorzugsweise koordiniert mit der Stellung des Schalterelements 59, so dass immer solche Brennstoffzellen 51 beziehungsweise Brennstoffzellenmodule über das Schalterelement 56 mit der zur Schaltungsanordnung 10 hinführenden Leitung 31 verbunden sind, die gerade nicht über das Schalterelement 59 mit der von der Schaltungsanordnung 10 abführenden Leitung 32 verbunden sind.The position of the switch element 56 is preferably coordinated with the position of the switch element 59 so that always such fuel cells 51 or fuel cell modules via the switch element 56 with the circuit arrangement 10 leading line 31 are connected, which are not currently on the switch element 59 with that of the circuit arrangement 10 laxative line 32 are connected.

1010
Schaltungsanordnungcircuitry
1111
Ladekreischarging circuit
1212
Entladekreisdischarge circuit
1313
Kapazitätcapacity
1414
Lastload
2020
Schalteranordnungswitch arrangement
2121
Treiberelementdriving element
2222
Transistortransistor
2323
Transistortransistor
3030
Pulsgeneratorpulse generator
3131
elektrische Leitung (Zuleitung elektrischer Energie)electrical Line (supply of electrical energy)
3232
elektrische Leitung (Ableitung der Spannungspulse)electrical Line (derivation of the voltage pulses)
3333
Schaltungcircuit
3434
Schaltungcircuit
3535
Schalterelementswitching element
3636
Zählerbausteincounters block
3737
Clock-EingangClock input
3838
Schalterelementswitching element
4040
Spannungspuls (rechteckig)voltage pulse (rectangular)
5050
BrennstoffzellensystemThe fuel cell system
5151
Brennstoffzellefuel cell
5252
Brennstoff-/OxidationsmittelzuleitungFuel / oxidizer supply line
5353
Brennstoff-/OxidationsmittelableitungFuel / oxidizer discharge
5454
Batteriebattery
5555
elektrische Verbindungsleitungelectrical connecting line
5656
Schalterelementswitching element
5757
elektrische Verbindungsleitungelectrical connecting line
5858
Schalterelementswitching element
5959
Schalterelementswitching element
6060
elektrische Verbindungsleitungelectrical connecting line
DD
Pulsdauerpulse duration
AA
Pulsabstandpulse interval
FF
Pulsfrequenzpulse rate

Claims (18)

Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Spannungspulsen und zum Aufprägen der Spannungspulse auf eine Brennstoffzelle, mit einem Pulsgenerator (30) zum Erzeugen der Spannungspulse (40), einem mit dem Pulsgenerator (30) verbundenen Lade-/Entladekreis (11, 12), in dem wenigstens eine Brennstoffzelle (51) und wenigstens eine Kapazität (13) vorgesehen ist, und mit einer Schalteranordnung (20) zum Schalten des Lade- /Entladekreises (11, 12) in Bezug auf die Kapazität (13) während der Spannungspulsaufprägung in einen Ladekreis (11) und nach der Spannungspulsaufprägung in einen Entladekreis (12).Circuit arrangement for generating voltage pulses and for impressing the voltage pulses on a fuel cell, with a pulse generator ( 30 ) to generate the voltage pulses ( 40 ), one with the pulse generator ( 30 ) connected charging / discharging circuit ( 11 . 12 ), in which at least one fuel cell ( 51 ) and at least one capacity ( 13 ) is provided, and with a switch arrangement ( 20 ) for switching the charging / discharging circuit ( 11 . 12 ) in terms of capacity ( 13 ) during the voltage pulse impression in a charging circuit ( 11 ) and after the voltage pulse is impressed into a discharge circuit ( 12 ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Entladekreis (12) eine Last (14) vorgesehen ist.Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in the discharge circuit ( 12 ) a burden ( 14 ) is provided. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Last (14) als Lastwiderstand und/oder nutzbare elektrischer Verbraucher ausgebildet ist.Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the load ( 14 ) as Lastwi the state and / or usable electrical consumers is formed. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (13) als UltraCap-Kondensator ausgebildet ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the capacitance ( 13 ) is designed as an UltraCap capacitor. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) zur Erzeugung von im wesentlichen rechteckigen Spannungspulsen (40) ausgebildet ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pulse generator ( 30 ) for the generation of essentially rectangular voltage pulses ( 40 ) is trained. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungspulse (40) eine variable Pulsdauer (D) und/oder einen variablen Pulsabstand (A) aufweisen.Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the voltage pulses ( 40 ) have a variable pulse duration (D) and / or a variable pulse interval (A). Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) eine Schaltung (33) zur Kalibrierung der Pulsdauer (D) der Spannungspulse (40) aufweist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pulse generator ( 30 ) a circuit ( 33 ) for calibration of the pulse duration (D) of the voltage pulses ( 40 ) having. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) eine Schaltung (34) zum variablen Einstellen des Verhältnisses von Pulsdauer (D) zu Pulsabstand (A) der Spannungspulse (40) aufweist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pulse generator ( 30 ) a circuit ( 34 ) for variably setting the ratio of pulse duration (D) to pulse spacing (A) of the voltage pulses ( 40 ) having. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (33) und/oder die Schaltung (34) ein oder mehrere Potentiometer aufweist/aufweisen.Circuit arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the circuit ( 33 ) and / or the circuit ( 34 ) has one or more potentiometers. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) einen mit der Schaltung (33) verbundenen Zählerbaustein (36) aufweist.Circuit arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the pulse generator ( 30 ) one with the circuit ( 33 ) connected counter module ( 36 ) having. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) ein Schalterelement (38) zum wahlweisen Umschalten zwischen der Schaltung (33) und der Schaltung (34) aufweist.Circuit arrangement according to one of claims 8 to 10, characterized in that the pulse generator ( 30 ) a switch element ( 38 ) for switching between the circuit ( 33 ) and the circuit ( 34 ) having. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteranordnung (20) ein Treiberelement (21) und einen oder mehrere Transistoren (22, 23) aufweist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the switch arrangement ( 20 ) a driver element ( 21 ) and one or more transistors ( 22 . 23 ) having. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladekreis (12) eine Anordnung zum Glätten des während der Entladung der Kapazität (13) über die Last (14) abgegebenen elektrischen Stroms vorgesehen ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the discharge circuit ( 12 an arrangement for smoothing the during the discharge of the capacity ( 13 ) about the load ( 14 ) provided electrical current is provided. Brennstoffzellensystem, mit einer oder mehreren Brennstoffzellen (51) und einer Schaltungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, zum Erzeugen von Spannungspulsen (40) und zum zumindest zeitweiligen Aufprägen der Spannungspulse (40) auf die Brennstoffzelle(n) (51).Fuel cell system, with one or more fuel cells ( 51 ) and a circuit arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 13, for generating voltage pulses ( 40 ) and for at least temporarily impressing the voltage pulses ( 40 ) on the fuel cell (s) ( 51 ). Brennstoffzellensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) zum Bezug der zur Erzeugung der Spannungspulse (40) benötigten elektrischen Energie mit einer oder mehreren Brennstoffzellen (51) verbunden ist.Fuel cell system according to claim 14, characterized in that the pulse generator ( 30 ) for reference to the generation of the voltage pulses ( 40 ) required electrical energy with one or more fuel cells ( 51 ) connected is. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (30) zum Bezug der zur Erzeugung der Spannungspulse (40) benötigten elektrischen Energie mit einer Batterie (54) verbunden ist.Fuel cell system according to claim 14 or 15, characterized in that the pulse generator ( 30 ) for reference to the generation of the voltage pulses ( 40 ) required electrical energy with a battery ( 54 ) connected is. Brennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Brennstoffzellenmodule mit jeweils mehreren Brennstoffzellen (51) vorgesehen sind.Fuel cell system according to one of claims 14 to 16, characterized in that a plurality of fuel cell modules, each with a plurality of fuel cells ( 51 ) are provided. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Schaltungsanordnung (10) erzeugten Spannungspulse (40) auf jedes Brennstoffzellenmodul unabhängig von anderen Brennstoffzellenmodulen aufprägbar sind.Fuel cell system according to claim 17, characterized in that the circuit arrangement ( 10 ) generated voltage pulses ( 40 ) can be stamped on each fuel cell module independently of other fuel cell modules.
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