Abstract
The progress currently emerging in the optimization of low temperature fuel cells with respect to efficiency, emission behaviour and life time led to a vigorous development aimed at applying these fuel cells in motor vehicles. The proposed hydrogen supply for a low-temperature fuel cell obtained by reforming a methanol/water-mixture into a hydrogen rich synthesis gas requires a precise adjustment of the reforming unit to the fuel cell under the special operating conditions of a mobile system. On the basis of results from theoretical and experimental studies of methanol reforming, various optimization criteria and possible approaches are discussed. Considering the limited dynamic behaviour of the reformer unit it becomes obvious that an additional battery has to cover the intermittent performance requirements for a vehicle. Based on the new ECE driving cycle, all drive components of a hybrid system with methanol reformer and fuel cell are dimensioned, including all foreseeable conversion losses. The calculation of the driving resistance resulting from the given speed profile provides the driving energy for a specified passenger car so that the emission balance of the vehicle and of the entire energy conversion chain from the primary energy carrier to the wheel can be estimated. Finally it is
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Ganser, B.
Process analysis: Hydrogen from methanol and its application in fuel cells for automobiles; Verfahrensanalyse: Wasserstoff aus Methanol und dessen Einsatz in Brennstoffzellen fuer Fahrzeugantriebe.
Germany: N. p.,
1993.
Web.
Ganser, B.
Process analysis: Hydrogen from methanol and its application in fuel cells for automobiles; Verfahrensanalyse: Wasserstoff aus Methanol und dessen Einsatz in Brennstoffzellen fuer Fahrzeugantriebe.
Germany.
Ganser, B.
1993.
"Process analysis: Hydrogen from methanol and its application in fuel cells for automobiles; Verfahrensanalyse: Wasserstoff aus Methanol und dessen Einsatz in Brennstoffzellen fuer Fahrzeugantriebe."
Germany.
@misc{etde_10122293,
title = {Process analysis: Hydrogen from methanol and its application in fuel cells for automobiles; Verfahrensanalyse: Wasserstoff aus Methanol und dessen Einsatz in Brennstoffzellen fuer Fahrzeugantriebe}
author = {Ganser, B}
abstractNote = {The progress currently emerging in the optimization of low temperature fuel cells with respect to efficiency, emission behaviour and life time led to a vigorous development aimed at applying these fuel cells in motor vehicles. The proposed hydrogen supply for a low-temperature fuel cell obtained by reforming a methanol/water-mixture into a hydrogen rich synthesis gas requires a precise adjustment of the reforming unit to the fuel cell under the special operating conditions of a mobile system. On the basis of results from theoretical and experimental studies of methanol reforming, various optimization criteria and possible approaches are discussed. Considering the limited dynamic behaviour of the reformer unit it becomes obvious that an additional battery has to cover the intermittent performance requirements for a vehicle. Based on the new ECE driving cycle, all drive components of a hybrid system with methanol reformer and fuel cell are dimensioned, including all foreseeable conversion losses. The calculation of the driving resistance resulting from the given speed profile provides the driving energy for a specified passenger car so that the emission balance of the vehicle and of the entire energy conversion chain from the primary energy carrier to the wheel can be estimated. Finally it is shown that, compared with conventional drive systems, the proposed hybrid system offers a similar driving performance with a much more favourable emission balance. (orig.) [Deutsch] Die erzielten Fortschritte bei der Optimierung von Niedertemperatur-Brennstoffzellen bezueglich des Wirkungsgrades, der Emissionen und der Lebensdauer haben eine nachdrueckliche Entwicklung in Gang gesetzt, die auf die Anwendung in Kraftfahrzeugen gerichtet ist. Under den speziellen Randbedingungen eines mobilen Systems erfordert die vorgeschlagene Brenngasversorgung einer Niedertemperatur-Brennstoffzelle durch die Reformierung eines Methanol/Wasser-Gemischs zu einem wasserstoffreichen Synthesegas eine genaue Anpassung der Reformereinheit an die Brennstoffzelle. Aufbauend auf theoretischen und experimentellen Untersuchungen zur Methanolreformierung werden verschiedene Optimierungskriterien und moegliche Loesungswege beschrieben und diskutiert. Durch die begrenzte Dynamik des untersuchten Methanolreformers wurde deutlich, dass zur Abdeckung der intermittierenden Leistungsanforderungen eine zusaetzliche Batterie erforderlich ist. Basierend auf dem neuen ECE-Fahrzyklus wurde die Dimensionierung aller Komponenten des beschriebenen Hybridsystems mit Brennstoffzelle und Methanolreformer unter Beruecksichtigung aller absehbarer Wirkungsgrade vorgenommen. Durch die Berechnung der Fahrwiderstaende fuer das vorgegebene Geschwindigkeitsprofil koennen Rueckschluesse auf den Energieverbrauch eines PKWs und damit auf die Emissionsbilanz des Fahrzeugs und der Gesamtenergieumwandlungskette vom Primaerenergietraeger bis zum Rad gezogen werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte aufgezeigt werden, dass im Vergleich zu konventionellen Antriebssystemen und bei aehnlichen Fahrleistungen eine deutlich verbesserte Emissionsbilanz durch das beschriebene Brennstoffzellen-Hybridsystem erreicht werden kann. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1993}
month = {Mar}
}
title = {Process analysis: Hydrogen from methanol and its application in fuel cells for automobiles; Verfahrensanalyse: Wasserstoff aus Methanol und dessen Einsatz in Brennstoffzellen fuer Fahrzeugantriebe}
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