Verfahrensanalyse von Brennstoffzellensystemen zur Stromerzeugung fuer Elektroantriebe in Fahrzeugen bei Nutzung unterschiedlicher Kraftstoffe

Abstract

In Energieumwandlungssystemen fuer Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen zur Erzeugung des Stroms fuer den Antrieb koennen unterschiedliche Kraftstoffe als Energietraeger eingesetzt werden. Diese einzelnen Kraftstoffe koennen entweder in einem jeweils darauf zugeschnittenen Verfahren zu einem wasserstoffreichen Brenngas umgesetzt werden oder auch in einem weitgehend einheitlichen Verfahren unter Beruecksichtigung der spezifischen Anforderungen des Kraftstoffs. In der vorliegenden Analyse werden Ergebnisse fuer die Kraftstoffe Methanol, Ethanol, Dimethylether (DME), Benzin, Dieselkraftstoff und Propan fuer ein Verfahren mit autothermer Reformierung mit Hilfe der rechnerischen Simulation erarbeitet. Daneben werden Verfahren mit beheizter Reformierung fuer Ethanol, Methanol und DME untersucht, so dass ein Vergleich der Wasserstofferzeugung dieser Kraftstoffe in den unterschiedlichen Verfahren moeglich wird. Der Wirkungsgrad der Erzeugung elektrischen Stroms im Gesamtsystem wird von den Wirkungsgraden der Gaserzeugung und auch der notwendigen Verdichter und Entspannungsturbinen unter Beruecksichtigung des erreichbaren Zellenwirkungsgrades beeinflusst. (orig.)In energy conversion systems for electric vehicles with fuel cells for generating electricity for the power train, different fuels can be used as energy carriers. These fuels can be converted into hydrogen-rich fuel gas either in a process tailored to the respective fuel or in a largely unified process accounting for the specific requirements of the fuel used. In the present analysis, results for methanol, ethanol, dimethylether (DME), gasoline, diesel fuel and propane obtained with the aid of computer simulation will be described for a process with autothermal reforming. Furthermore, processes with heated reforming are investigated for ethanol, methanol and DME, so that a comparison of the hydrogen production of these fuels in the different processes will be possible. The efficiency of electricity generation in the overall system is influenced by the efficiencies of gas production and of the necessary compressors and expansion turbines taking account of the cell efficiency achievable. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 831(3666) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman