Im Rahmen des Projektes HyLite stattet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) gemeinsam mit 10 Zulieferunternehmen ein Elektrofahrzeug mit einer Brennstoffzellenenergieversorgung aus, wobei das wesentliche Projektziel die Entwicklung und Demonstration von Komponenten für Fahrzeug-Brennstoffzellensysteme ist. Untersuchungen zum dynamischen Betrieb von Niedertemperatur-Brennstoffzellenstapeln wurden durchgeführt, wobei PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell) Stapel der Bauart 'direct water injection' (DWI) des Herstellers Nuvera verwendet wurden. Es wurden zwei unterschiedliche Lastprofile in Kombination mit drei verschiedenen Betriebsstrategien des Brennstoffzellensystems untersucht. Betriebsstrategie A: Nachführung des Betriebsdruckes und des Luft-Massenstroms entsprechend dem geforderten Strom; Betriebsstrategie B: konstanter Betriebsdruck und Nachführung des Luft-Massenstroms entsprechend dem geforderten Strom; Betriebsstrategie C: Druck und Massenstrom sind im gesamten Betriebsbereich konstant. Die beiden verschiedenen Strom-Zeitverläufe waren: - dem Brennstoffzellensystem wurde ein Stromanstieg von 0 bis 140 A innerhalb von 3 Sekunden abgefordert; - es wurde ein Strom-Zeit-Verlauf zugrunde gelegt, der an die Anforderung eines NEFZ an das Fahrzeug des HyLite-Projektes angelehnt ist. Die beste Dynamik wurde mit der Betriebsstrategie C, d.h. der Überschuss-Versorgung erzielt. Jedoch wurden für den Lastsprung von 0 auf 100 % Strom 6 statt 3 Sekunden benötigt. Die maximale Stromanstiegsgeschwindigkeit wurde durch die minimal zulässige Zellspannung, d.h. durch das Erhalten einzelner Zellen, die erheblich von der mittleren Zellspannung abwichen, bestimmt.
Untersuchungen zur Dynamik von Brennstoffzellensystemen für Fahrzeuganwendungen
Investigations on dynamics of fuel cell systems for vehicle applications
Innovative Power Train Systems, Innovative Fahrzeugantriebe, 4, Innovative Power Train Systems, 2004 ; 551-568
VDI-Berichte ; 1852
2004
18 Seiten, 8 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Untersuchungen zur Dynamik von Brennstoffzellensystemen fuer Fahrzeuganwendungen
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