SOFC-Teststand

In der Cutec GmbH wurde ein flexibler Teststand für SOFC-Brennstoffzellen mit den folgenden Randbedingungen entwickelt:

  • Ofen für Stacks flexibler Höhe (5 – 80 Zellen)
  • Maximalstrom bis 80 A (Pmax = 3 kW)
  • Temperaturbereich bis über 1000 °C möglich
  • flexible Brenngasauswahl aus N2/H2/CO/CO2/CH4/C3H8 und N2+x(z.B. H2S) sowie Befeuchter für H2O-Dampfzugabe
  • Steuerung und Überwachung des Teststandes mit SPS
  • Bedienung und Messwertaufzeichnung mit PC

Im Institut für Elektrisch Energietechnik wurden die Elektrik und die Steuerung des Teststandes konzipiert und umgesetzt. Dazu gehören der Steuerschrank mit PC, SPS, Elektronischer Last und Leistungsstellern für die verschiedenen Heizungen und die Messtechnik sowie die Verkabelung der Komponenten.

Die Steuerung des Teststandes soll sowohl automatisch ablaufen als auch eine große Bedienerfreundlichkeit und Variabilität bieten. Gasmischungen und Temperaturen sind manuell einstellbar, können aber auch von der Automatik vorgegeben werden. Die elektronische Last kann sowohl im Konstantstrombetrieb für stationäre Messungen als auch Kennlinienbetrieb gefahren werden und ermittelt selbständig die Strom-Spannungs-Kennlinie für den eingesetzten Stack und die aufgegebene Gasmischung.
Für den Fehlerfall stellen die Sicherheitsroutinen einen unkritischen Zustand her oder fahren bei Ausfall einer kritischen Komponente den Teststand ab. Die Sicherheitsroutinen sind manuell überbrückbar, um besondere Tests außerhalb der im Voraus parametrierten Werte vornehmen zu können.

Screenshot der Benutzeroberfläche

Screenshot der Benutzeroberfläche

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