本发明公开了具有重整器的燃料电池系统。燃料电池系统可以包括燃料电池堆、与燃料电池组流体连通的氧化剂供给单元以及通过重整气管与燃料电池组流体连通的重整器。重整器可以包括重整单元和燃烧单元。燃料电池系统还可以包括与重整器流体连通的燃料箱、包括入口和出口的水箱以及始于重整器并定位成接触或穿过水箱的至少一个气体管。该出口可以与重整器流体连通。
1.一种燃料电池系统,包括:燃料电池组;氧化剂供给单元,与所述燃料电池组流体连通;重整器,通过重整气管与所述燃料电池组流体连通,其中所述重整器包括重整单元和燃烧单元,所述燃烧单元配置为供应热能到所述重整单元,并且燃烧气体管与所述燃烧单元流体连通并配置为向外部释放所述燃烧单元运行时产生的燃烧气体;燃料箱,与所述重整器流体连通;水箱,包括进口和出口,其中所述出口与所述重整器的所述重整单元流体连通以将存储在所述水箱中的水供应到所述重整单元;和始于所述重整器的至少一个气体管,定位为接触或穿过所述水箱,其中所述至少一个气体管包括所述重整气管,其中所述重整气管与所述重整单元流体连通,其中所述重整气管包括:第一输送器,设置在所述重整单元和所述水箱之间;热交换单元,与所述第一输送器流体连通以加热所述水箱中的水;和第二输送器,与所述热交换单元流体连通且连接到所述燃料电池组。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统,其中所述热交换单元设置在所述水箱内。
3.如权利要求1所述的燃料电池系统,其中所述热交换单元是非直线的。
4.如权利要求1所述的燃料电池系统,其中所述热交换单元的至少一部分被卷绕成线圈状。
5.如权利要求1所述的燃料电池系统,其中所述至少一个气体管还包括与所述燃烧单元流体连通的燃烧气体管,其中所述燃烧气体管包括:第一排气单元,设置在所述燃烧单元和所述水箱之间;第一热交换单元,与所述第一排气单元流体连通;和第二排气单元,与所述第一热交换单元流体连通。
6.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元设置在所述水箱内。
7.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元接触所述水箱的内表面。
8.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元是非直线的。
9.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元接触所述水箱的外表面。
10.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元包括以线圈状被卷绕的部分。
11.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元和所述热交换单元设置在所述水箱内。
12.如权利要求11所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元接触所述水箱的内壁,以及其中所述热交换单元接触所述水箱的内壁。
13.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元接触所述水箱的外壁,以及其中所述热交换单元接触所述水箱的外壁。
14.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述第一热交换单元设置在所述水箱内,所述热交换单元接触所述水箱的外壁。
15.如权利要求5所述的燃料电池系统,其中所述热交换单元设置在所述水箱内,所述第一热交换单元接触所述水箱的外壁。技术领域
本发明涉及具有重整器的燃料电池系统,该重整器用于接收燃料和水并用于产生重整气(reformedxa0gas)。燃料电池系统还包括用于供应水到重整器的水箱。
背景技术
燃料电池系统主要包括燃料电池组(fuelxa0cellxa0stack)、燃料供给单元和氧化剂供给单元。燃料电池组分别从燃料供给单元和氧化剂供给单元接收燃料(烃基燃料、纯氢或富氢的重整气)和氧化剂(空气或净化(purified)空气)。然后燃料电池组利用燃料和氧化剂的电化学反应产生电能。在高分子电解液燃料电池中,燃料电池系统还包括重整器,其重整烃基燃料以产生富氢的重整气。高分子电解液燃料电池是复杂的,因为它必须包括重整器和其附带单元,而且必须适于固定安装型,诸如家用,因为它具有高能量密度和高输出。在高分子电解液燃料电池中使用的重整器的类型包括蒸汽重整器(steamxa0reformer)、部分氧化重整器和自热反应重整器。在它们之中,蒸汽重整器具有高浓度氢的重整气和优良的长期操作稳定性。蒸汽重整器既包括重整单元又包括燃烧单元(燃烧装置(burner)),在重整单元中发生烃基燃料的热能和水蒸气(steam)之间的化学催化反应,在燃烧单元中重整单元被加热到750°C或更高的温度以加速重整单元的化学催化反应。重整单元连接到燃料箱并且当燃料泵运行时重整单元被供应有存储在燃料箱中的烃基燃料。此外,重整单元连接到水箱并且当水泵运行时被供应有存储在水箱中的水。燃烧单元接收外部空气和存储在燃料泵中的烃基燃料并通过燃烧燃料和空气来产生热能。在上述燃料电池系统中,当外部温度低于零度时,水箱的水会结冰。在这种情况下,不能使用燃料电池系统。因此,为了使用燃料电池系统,或者等到冰熔化或者通过例如在水箱中安装热丝来熔化冰。然而,熔化冰需要大量时间。此外,当热丝安装在水箱中时,需要用于驱动热丝的附加电能,因此降低了燃料电池系统的发电效率。在此背景技术部分公开的以上信息仅用于增强对本发明背景技术的理解,因此它可以包含不形成在本国内对于本领域普通技术人员来说已经公知的现有技术的信息。
发明内容
在一个方面,提供了具有以下优点的燃料电池系统:通过防止水箱中的水结冰且不降低发电效率从而甚至在零度以下温度稳定地操作燃料电池系统。在另一个方面,燃料电池系统包括:例如,燃料电池组、与燃料电池组流体连通的氧化剂供给单元和通过重整气管与燃料电池组流体连通的重整器。在一些实施方式中,重整器包括重整单元和燃烧单元。在一些实施方式中,燃料电池系统还包括与重整器流体连通的燃料箱以及包含进口和出口的水箱。在一些实施方式中,出口与重整器流体连通。在一些实施方式中,燃料电池系统还包括始于重整器的至少一个气体管,定位成接触或穿过水箱。在一些实施方式中,至少一个气体管包括重整气管。在一些实施方式中,重整气管与重整单元流体连通。在一些实施方式中,重整气管包括:例如,设置在重整单元和水箱之间的第一输送器、热交换单元和与热交换单元流体连通的第二输送器。在一些实施方式中,热交换单元设置在水箱内。在一些实施方式中,热交换单元是非直线的。在一些实施方式中,热交换单元的至少一部分被卷绕成线圈状。在一些实施方式中,至少一个气体管包括与燃烧单元流体连通的燃烧气体管。在一些实施方式中,燃烧气体管包括:例如,设置在燃烧单元和水箱之间的第一排气单元、第一热交换单元以及与第一热交换单元流体连通的第二排气单元。在一些实施方式中,第一热交换单元设置在水箱内。在一些实施方式中,第一热交换单元接触水箱的内表面。在一些实施方式中,第一热交换单元是非直线的。在一些实施方式中,第一热交换单元接触水箱的外表面。在一些实施方式中,第一热交换单元包括卷绕成线圈状的部分。在一些实施方式中,重整气管包括:例如,设置在重整单元和水箱之间的第一输送器、第二热交换单元以及与第二热交换单元流体连通的第二输送器。在一些实施方式中,第二热交换单元设置在水箱内。在一些实施方式中,第二热交换单元是非直线的。在一些实施方式中,第二热交换单元的至少一部分被卷绕成线圈状。在一些实施方式中,第一热交换单元和第二热交换单元设置在水箱内。在一些实施方式中,第一热交换单元接触水箱的内壁,和其中第二热交换单元接触水箱的内壁。在一些实施方式中,第一热交换单元接触水箱的外壁,和其中第二热交换单元接触水箱的外壁。在一些实施方式中,第一热交换单元设置在水箱内,和第二热交换单元接触水箱的外壁。在一些实施方式中,第二热交换单元设置在水箱内,和第一热交换单元接触水箱的外壁。
附图说明
通过后文结合附图的描述和所附的权利要求,本公开的特征将变得更充分显然。将要理解,这些附图仅描绘了根据本公开的特定实施方式,因此将不认为是对本公开范围的限制;本公开将通过使用附图来描述额外的特征和细节。根据所描述实施方式的某些的装置、系统或方法可以具有几个方面,该几个方面中没有单独的一个方面对于装置、系统或方法的期望特性必要地单独负责。在考虑到此讨论之后,尤其在阅读了“具体实施方式”部分之后,将理解所示的特征怎样用于解释本公开的特定原理。图1为根据第一示范性实施方式的燃料电池系统的示意图;图2为图1所示的燃料电池系统的水箱的截面图;图3为根据第二示范性实施方式的燃料电池系统的示意图;图4为根据第三示范性实施方式的燃料电池系统的示意图;图5为根据第四示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的截面图;图6为根据第五示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的截面图;图7为根据第六示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的截面图;图8为根据第七示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的截面图;图9为根据第八示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的截面图。
具体实施方式
在下文的详细描述中,为了简化说明,仅示出和描述了特定示范性实施方式。如本领域技术人员将理解的,所描述的实施方式可以以各种不同方式改变,所有的变化都不脱离本公开的精神或范围。因此,附图和描述将被认为本质上是示意性的而非限制性的。此外,当元件被称为在另一元件“上”时,它可以直接在其它元件上,或间接在其它元件上其中一个或多个中间元件插置在其间。同样,当元件被称为“连接到”另一元件时,它可以直接连接到其它元件,或者间接连接到其它元件其中一个或多个中间元件插置在其间。在下文,相似的附图标记表示相似的元件。将参考附图更详细地描述特定实施方式,使得本领域的普通技术人员可以容易地进行和使用本公开的方面。图1是根据第一示范性实施方式的燃料电池系统的示意图,图2是图1中所示的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图1和图2,燃料电池系统100包括燃料电池组10、重整器20、燃料箱30、水箱40和氧化剂供给单元50。重整器20、燃料箱30和水箱40构成燃料电池系统100的燃料供给单元。燃料电池系统100是利用富氢的重整气产生电能的高分子电解质膜燃料电池(“PEMFC”)。燃料电池组10通过外部重整气和外部氧化剂(空气或净化空气)的电化学反应产生电能。燃料电池组10具有在其中堆叠多个单元电池的结构。每个单元电池包括膜-电极组件(“MEA”)和设置在其相对侧的一对隔板(separator)。MEA可以包括电极膜,以及设置在电极膜一侧的阳极和设置在电极膜另一侧的阴极。该对隔板可以包括配置为面对阳极并配置为供应重整气到阳极的阳极隔板以及配置为面对阴极并且配置为供应氧化剂到阴极的阴极隔板。阳极用于通过氧化反应将燃料中的氢分离为电子和质子。阴极用于通过还原反应将氧化剂中的氧分离成电子和氧离子。电极膜具有离子交换功能以将质子从阳极移动到阴极。MEA通过氢和氧的电化学反应产生电能并且产生水作为发电反应的副产物。氧化剂供给单元50配置为供应氧化剂到燃料电池组10。氧化剂可以是外部空气或存储在氧气罐(未示出)中的氧气。氧化剂供给单元50可以包括用于供应含有氧气的空气到燃料电池组10的空气压缩机(未示出)。重整器20配置为通过重整烃基燃料来产生富氢的重整气,并且供应富氢的重整气到燃料电池组10。在此实施方式中,重整器20是蒸汽重整器,其配置为通过烃基燃料和水蒸气的化学反应(例如,通过热能引发的化学催化反应)产生利用氢作为主要成分的重整气。在蒸汽重整方法中,从外部供应大量热能,但是重整气的供应是平稳的并且可以产生高浓度的氢气。重整器20包括重整单元21、燃烧单元(燃烧装置)22、一氧化碳(CO)还原单元23、燃烧气体管24和重整气管25。重整单元21与燃料箱30和水箱40流体连通并且配置为分别从燃料箱30和水箱40接收烃基燃料和水。重整单元21配置为通过热能引起的化学催化反应由供应到重整单元21的烃基燃料和水产生重整气。燃烧单元22配置为供应热能到重整单元21,从而提高重整单元21的温度到大约750°C或更高。为此,燃烧单元22与燃料箱30流体连通,配置为从燃料箱30接收烃基燃料以及从空气泵(未示出)接收空气,并且配置为通过燃烧供应到燃烧单元22的烃基燃料和空气来产生热能。燃烧气体管24与燃烧单元22流体连通并且配置为当燃烧单元22运行时向外部释放燃烧气体。在重整单元21中产生的化学催化反应是吸热反应。因此,燃烧单元22供应热能到重整单元21使得可以顺利地执行化学催化反应。如上所述,存储在燃料箱30中的一些烃基燃料被供应到重整单元21并且被用于产生重整气。剩余的烃基燃料被供应到燃烧单元22并且被用于产生热能以用于重整单元21的化学催化反应。燃料箱30存储液态或气态的烃基燃料。适合的烃基燃料的实例可包括,例如,甲醇、乙醇、液化天然气、液化石油气、汽油或丁烷气。存储在燃料箱30中的烃基燃料被燃料泵(未示出)供应到重整单元21和燃烧单元22。各种泵,诸如,气压泵(pneumaticxa0pump)、隔膜泵和电动泵(motorxa0pump),可以用作燃料泵。水箱40配置为存储供应到重整单元21的水60。用于供应外部水的进水口41(图1未示出)可以形成在水箱40的顶部上。用于将存储在其中的水供应到重整单元21的出水口42可以形成在水箱40的底部。存储在水箱40中的水60可以被水泵(未示出)供应到重整单元21。各种泵,诸如,气压泵、隔膜泵和电动泵,可以用作水泵。从重整单元21释放的初始重整气可以包括氢气(例如,作为主要成分)和少量的一氧化碳、二氧化碳和/或甲烷气。熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池(例如,用于高温的燃料电池)可以配置为使用氢气和一氧化碳两者作为燃料。然而,在高分子电解液燃料电池中,一氧化碳可以通过损坏与MEA的阳极和阴极一起使用的铂催化剂而使燃料电池组10的性能劣化。因此,在高分子电解液燃料电池中,重整气中一氧化碳的浓度应当小于大约10ppm。一氧化碳还原单元23通过重整气管25与重整单元21流体连通并且被供应有来自重整单元21的包括一氧化碳的初始重整气。一氧化碳还原单元23可以包括,例如,水煤气变换器(waterxa0gasxa0shiftxa0converter)和一氧化碳提纯器(purifier)。水煤气变换器配置为通过水煤气变换而将一氧化碳的浓度降低到0.5%至1%,在水煤气变换中一氧化碳与水蒸气反应以进一步产生氢气。水煤气变换可以分为高温水煤气变换和低温水煤气变换,在高温水煤气变换中在大约400°C的温度条件下一氧化碳的浓度降低为大约4%,在低温水煤气变换中在大约200°C的温度条件下一氧化碳的浓度降低为大约0.5%到大约1%。在重整单元21中使用之后留下的水蒸气被供应到水煤气变换器,由此可以供应用于水煤气变换的水蒸气。一氧化碳提纯器可以包括,例如,选择性氧化反应单元或甲烷化反应(methanationxa0reaction)单元。选择性氧化反应单元接收少量空气并且仅仅选择性地氧化和去除一氧化碳。甲烷化反应单元通过一氧化碳和氢气的反应将一氧化碳和氢气再次转换成甲烷。一氧化碳还原单元将包括在初始重整气中的一氧化碳减少到10ppm或更少,并将具有减少的一氧化碳的二次重整气供应到燃料电池组10。燃烧气体管24的温度可以在大约80°C至大约90°C之间。在本示范性实施方式的燃料电池系统100中,水箱40配置为通过利用燃烧气体管24的热量来提高内部温度从而防止水结冰。为此,燃烧气体管24配置为穿过水箱40的内部。即,燃烧气体管24包括设置在燃烧单元22和水箱40之间的第一排气单元261、设置在水箱40内的热交换单元27和设置在水箱40外部的第二排气单元262。第一排气单元261和第二排气单元262的每个可以包括管结构。热交换单元27的一部分或整个热交换单元27可以是非直线的。例如,热交换单元27的一部分可以成曲线或被弯曲。除了热交换单元27穿透水箱40的部分之外,热交换单元27可以与水箱40的内壁间隔开预定距离。当热交换单元27的一部分或整个热交换单元27是非直线的构造时,热交换单元27的与水接触的长度可以增大,因此更有效地防止水箱40中的水结冰。在一些实施方式中,热交换单元27是Z字形的非直线或类似线圈一样被卷绕。如图2所描绘,热交换单元27是Z字形的非直线。热交换单元27的形状不局限于图2所示的实例,而是可以以各种方式改变。如上所述,根据本示范性实施方式的燃料电池系统100配置为利用燃料电池系统100的部分操作时所产生的热量来防止水箱40中的水结冰。因此燃料电池系统100甚至可以在零度以下温度(sub-zeroxa0temperature)下稳定地运行。此外,由于附加的热丝不必安装在水箱40中,所以不需要用于驱动热丝的附加电能。因此,燃料电池系统100的发电效率可以增大。图3是根据第二示范性实施方式的燃料电池系统的示意图。参考图3,燃料电池系统200配置为利用重整气管25的热量来提高水箱40的内部温度,而不是利用根据第一示范性实施方式的燃烧气体管24。根据第二示范性实施方式的燃料电池系统200具有与第一示范性实施方式的燃料电池系统相同的构造,除了燃烧气体管24和重整气管25的结构以外。与第一示范性实施方式的特征类似的第二示范性实施方式的特征指定相同的附图标记。重整气管25与重整单元21和一氧化碳还原单元23流体连通,并且当燃料电池系统200运行时重整气管25具有大约80°C至90°C的温度。水箱40设置在重整单元21和一氧化碳还原单元23之间。重整气管25配置为穿过水箱40的内部。即,重整气管25包括设置在重整单元21和水箱40之间的第一输送器(conveyer)281、设置在水箱40内的热交换单元29以及设置在水箱40和一氧化碳还原单元23之间的第二输送器282。第一输送器281和第二输送器282的每个可以包括管结构。热交换单元29的一部分或整个热交换单元29可以是非直线的。例如,热交换单元29的一部分可以成曲线或被弯曲。除了热交换单元29穿透水箱40的部分之外,热交换单元29可以与水箱40的内壁间隔开预定距离。由于热交换单元29的一部分或整个热交换单元29是非直线的,所以热交换单元29的与水接触的长度可以增大,由此更有效地防止水箱40中的水结冰。虽然图3或图4没有描绘,但是水箱40可以包括进水口41和出水口42两者。热交换单元29可以是Z字形的非直线或类似线圈一样被卷绕。在图3中,示出了热交换单元29成Z字形非直线的实例。热交换单元29的形状不局限于图3所示的实例,可以以各种方式改变。图4描绘了根据第三示范性实施方式的燃料电池系统的示意图。参考图4,燃料电池系统300配置为利用燃烧气体管24和重整气管25两者的热量来提高水箱40的内部温度。根据第三示范性实施方式的燃料电池系统300具有与第一示范性实施方式的燃料电池系统100相似的构造,除了燃烧气体管24和重整气管25的结构以外。与第一示范性实施方式的特征类似的第三示范性实施方式的特征指定相同的附图标记。水箱40设置在重整单元21和一氧化碳还原单元23之间。燃烧气体管24和重整气管25配置为穿过水箱40的内部。即,燃烧气体管24包括设置在燃烧单元22和水箱40之间的第一排气单元261、设置在水箱40内的热交换单元27以及设置在水箱40外部的第二排气单元262。重整气管25包括设置在重整单元21和水箱40之间的第一输送器281、设置在水箱40内的热交换单元29以及设置在水箱40和一氧化碳还原单元23之间的第二输送器282。两个热交换单元27和29的每个可以是局部或完全地非直线。除了热交换单元27和29穿透水箱40的部分之外,热交换单元27和29的每个可以与水箱40的内壁间隔开预定距离。由于热交换单元27和29的每个是局部或完全地非直线,所以热交换单元27和29每个与水接触的长度可以增大,由此更有效地防止水箱40中的水结冰。两个热交换单元27和29可以彼此邻接或可以彼此间隔开。图4示出了其中两个热交换单元27和29彼此间隔开的实例。热交换单元27和29的每个可以是Z字形的非直线或类似线圈一样被卷绕。图4示出其中热交换单元27和29的每个是Z字形非直线的实例。热交换单元27和29的形状不局限于图4所示的实例,而是可以以各种方式改变。在第三示范性实施方式的燃料电池系统300中,利用燃烧气体管24和重整气管25两者的热量提高水箱40的温度。因此,由于与第一示范性实施方式和第二示范性实施方式的任一或者两者相比较增大了热量使用效率,所以可以更有效地防止水箱40中的水结冰。根据第一至第三示范性实施方式的燃料电池系统100、200和300的每个不需要用于防止水箱40中的水结冰的附加器件,因为它可以通过仅改变燃烧气体管24的结构或重整气管25的结构或者改变这两个的结构来防止水箱40中的水结冰。图5是根据第四示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图5,燃料电池系统具有与根据第一或第二示范性实施方式的燃料电池系统100或200的燃料电池系统相同的构造,除了燃烧气体管241的热交换单元271或重整气管251的热交换单元291接触水箱40的内壁之外。与第一或第二示范性实施方式的燃料电池系统的特征相似的第四示范性实施方式的特征指定相同的附图标记。例如,图5还描绘了燃烧气体管241(重整气管251)的第一排气单元261(第一输送器281)和第二排气单元262(第二输送器282)。热交换单元271或291可以设置成以下形状:沿着水箱40的内壁类似线圈一样被卷绕。这里,热交换单元271或291卷绕的线圈的圈数被控制。在这种情况下,可以容易地控制热交换单元271或291接触水箱40的长度。热交换单元271和291既接触水箱40的内壁又接触存储在水箱40中的水60。因此,在热交换单元271和291内流动的燃烧气体的热量和重整气的热量二者可以被同时传递到水箱40和存储在水箱40内的水60。图6是根据第五示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图6,燃料电池系统具有与上文所述的燃料电池系统100或燃料电池系统200相同的构造,除了燃烧气体管242的热交换单元272或重整气管252的热交换单元292接触水箱40的外壁之外。与第一或第二示范性实施方式的燃料电池系统的特征相似的第五示范性实施方式的特征指定相同的附图标记。例如,图6还描绘了燃烧气体管242(重整气管252)的第一排气单元261(第一输送器281)和第二排气单元262(第二输送器282)。热交换单元272和292的每个可以设置成其沿着水箱40的外壁类似线圈一样被卷绕的形状。这里,热交换单元272和292的每个被卷绕的次数可以被控制。在这种情况下,可以容易地控制热交换单元接触水箱40的长度。由于热交换单元272和292接触水箱40的外壁,所以在热交换单元272或292内流动的燃烧气体的热量或重整气的热量可以分别被传递到水箱40。因此,该热量提高了水箱40的温度,然后提高了存储在水箱40中的水60的温度。图7是根据第六示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图7,燃料电池系统具有与根据第三示范性实施方式的燃料电池系统相同的构造,除了燃烧气体管243的热交换单元273和重整气管253的热交换单元293接触水箱40的内壁之外。与第三示范性实施方式的燃料电池系统中描绘的特征相似的第六示范性实施方式中描绘的特征指定相同的附图标记。例如,图7描绘了燃烧气体管243的第一排气单元261和第二排气单元262。此外,图7还描绘了重整气管253的第一输送器281和第二输送器282。两个热交换单元273和293可以沿着水箱40的内壁类似线圈一样被卷绕,两个热交换单元273和293间具有预定距离。热交换单元273和293既可以接触水箱40的内壁又可以接触存储在水箱40中的水。因此,在热交换单元273和293内流动的燃烧气体的热量以及重整气的热量可以被同时传递到水箱40和存储在水箱40内的水60两者中。虽然为了便于描述并且为了使热交换单元273和293彼此区分,燃烧气体管243的内部在图7中是阴影,但是燃烧气体管243的内部没有被堵塞,用于排放燃烧气体的通道形成在燃烧气体管243内。图8是根据第七示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图8,燃料电池系统具有与第三示范性实施方式的燃料电池系统相同的构造,除了燃烧气体管244的热交换单元274以及重整气管254的热交换单元294接触水箱40的外壁之外。与第三示范性实施方式的燃料电池系统中描绘的特征相似的第七示范性实施方式中描绘的特征指定相同的附图标记。例如,图8描绘了燃烧气体管244的第一排气单元261和第二排气单元262。此外,图8还描绘了重整气管254的第一输送器281和第二输送器282。两个热交换单元274和294可以沿着水箱40的外壁类似线圈一样被卷绕,两个热交换单元274和294间具有预定距离。由于热交换单元274和294可以接触水箱40的外壁,所以在热交换单元274和294内流动的燃烧气体的热量和重整气的热量可以传递到水箱40。因此,该热量提高了水箱40的温度,还提高了存储在水箱40中的水60的温度。虽然为了便于描述并且为了使热交换单元274和294彼此区分,燃烧气体管244的内部在图8中是阴影,但是燃烧气体管244的内部没有被堵塞,用于排放燃烧气体的通道形成在燃烧气体管244内。图9是根据第八示范性实施方式的燃料电池系统的水箱的横截面图。参考图9,燃料电池系统具有与第三示范性实施方式的燃料电池系统相同的构造,除了燃烧气体管245的热交换单元275和重整气管255的热交换单元295中的其中之一接触水箱40的内壁以及另一个接触水箱40的外壁之外。与第三示范性实施方式的燃料电池系统中的特征相似的第八示范性实施方式的特征指定相同的附图标记。例如,图9描绘了燃烧气体管245的第一排气单元261和第二排气单元262。此外,图9还描绘了重整气管255的第一输送器281和第二输送器282。图9描绘了在其中燃烧气体管245的热交换单元275接触水箱40的外壁以及重整气管255的热交换单元295接触水箱40的内壁的实例。两个热交换单元275和295可以沿着水箱40的外壁和/或内壁类似线圈一样被卷绕。来自两个热交换单元275和295的热量可以使水箱40以及水箱40内部的水60升温。虽然已经结合特定示范性实施方式描述了本发明,但是本领域的一般技术人员将理解在不脱离本公开范围的情况下可以进行各种变化和改进。本领域的一般技术人员还将理解包括在一个实施方式中的部件与其它实施方式可互换;所描述的实施方式中的一个或多个部件可以以任意组合包括在其它描绘的实施方式中。例如,这里描述和/或附图中描绘的各种部件的任意部件可以与其它实施方式结合、互换或从其它实施方式中排除。关于这里使用的基本上任意复数和/或单数术语,本领域的技术人员可以根据适合于上下文和/或申请而从复数翻译成单数和/或从单数翻译成复数。为了清楚起见,在此可以清楚地阐述各种单数/复数改变。因此,虽然已经结合当前认为的一些示范性实施方式描述了本发明,但是将理解本发明不限于所公开的实施方式,而是相反,其旨在覆盖包括在所附权利要求及其等效物的精神和范围内的各种改进和等效布置。