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Una semplice reazione chimica apre un nuovo capitolo per noi. In una cella a combustibile, che consiste in un anodo, un catodo e una membrana elettrolitica, l’idrogeno e l’ossigeno sono combinati per produrre elettricità, calore e acqua. Più celle a combustibile sono assemblate in uno stack per ottenere una corrente maggiore, e questo stack di celle a combustibile entra nel mercato per molte applicazioni diverse, ad esempio trasporto, immagazzinamento di energia, backup di potenza, ecc. Per valutare le caratteristiche di uno stack di celle a combustibile, in genere si eseguono test di prestazione e di durata. Le prestazioni della cella a combustibile sono di solito indicate dalle curve di polarizzazione misurando la tensione e la corrente.

La prova di durata è la prova dopo che lo stack di celle a combustibile ha raggiunto le condizioni operative, dove lo stack è sottoposto a una ripetizione continua del ciclo di lavoro richiesto. Sia nei test di prestazione che in quelli di durata, il carico elettronico è uno dei componenti chiave del banco di prova. EA Elektro Automatik, il leader di mercato per le soluzioni di alimentazione DC in Europa, offre un carico DC elettronico rigenerativo con funzione di resistenza programmabile incorporata. Il rigenerativo è lo standard industriale per testare le pile di celle a combustibile, il che è particolarmente vantaggioso per le lunghe ore di funzionamento. Una modalità di resistenza programmabile (o modalità tabella XY) aiuta gli ingegneri a simulare diverse condizioni di carico.

Prodotti utilizzati nell’industria delle celle a combustibile

Soluzioni applicative

Test delle prestazioni della pila di celle a combustibile

Simulazione di varie caratteristiche VI

Le curve di polarizzazione e di densità di potenza delle pile di celle a combustibile sono un indicatore comune delle prestazioni della cella. Queste curve sono di solito valutate nelle condizioni operative ottimali (temperatura, umidità, elettrocatalisi e membrana a scambio ionico) di uno stack di celle a combustibile.

Queste misurazioni possono essere fatte facilmente programmando il carico elettronico DC in diversi profili di corrente o di resistenza. La serie di carichi elettronici ELR 9000 3U / 9000 HP / 10000 4U offre una vasta gamma di test di carico dinamico per caratterizzare le celle a combustibile.

Modalità di resistenza costante
L’utente può definire una resistenza di destinazione per prelevare la corrente desiderata dallo stack di celle a combustibile. Questo può essere facilmente regolato tramite l’intuitivo HMI (Human Machine Interface) per cambiare il valore della resistenza.

Tabella XY
L’utente può definire una corrente di carica diversa a seconda della tensione caricando questa tabella IV nel dispositivo. È particolarmente utile per controllare le caratteristiche di uscita non lineari.

Testare la durata delle pile di celle a combustibile

Test d’invecchiamento

Poiché la cella a combustibile è la fonte di energia attiva in molti tipi di applicazioni, il test di durata deve essere eseguito su di essa per garantire la sicurezza e la stabilità del prodotto. Generalmente, lo standard automobilistico richiede 5.000 ore (~7 mesi) e l’applicazione di stoccaggio stazionario richiede anche più di 10.000 ore di test. I cicli di potenziale a gradini e a triangolo sono spesso utilizzati per abbreviare il lungo tempo di prova. Tuttavia, per un tipico sistema di stack di celle a combustibile da 100kW, questo comporterebbe ancora enormi costi operativi.

Per ottimizzare l’uso dell’energia, sempre più stazioni di prova delle celle a combustibile sono dotate di un carico elettronico rigenerativo in corrente continua per restituire l’energia alla rete e ridurre i costi operativi. I carichi elettronici della serie ELR 9000 3U / 9000 HP / 10000 4U offrono un’alta efficienza rigenerativa che fa risparmiare energia e costi.

Inoltre, l’utente può eseguire profili di test accelerati (passo o triangolare) attraverso il generatore di funzioni interno della serie ELR. La funzione di test di scarico potrebbe inoltre fornire il risultato della misurazione dell’energia accumulata.

Profilo rettangolare

Profilo triangolare

Funzione di scarico dinamico

Misurazione cumulativa di Ah / Wh

Studi di casi

Collegamento in serie e tensione di carico minima ultra-bassa

Sfide nei test delle celle a combustibile

Collegamento in serie
La maggior parte della pila di celle a combustibile oggi opera nell’intervallo 500V-750V. Se il cliente desidera la flessibilità per soddisfare i requisiti di test ad alta tensione e alta corrente, EA Elektro-Automatik sta lanciando la nuova opzione SCB (Series Box Connection), che permette ai clienti di configurare le unità in parallelo (corrente più alta) o in serie (tensione più alta).

Per ulteriori dettagli tecnici sul collegamento in serie, si prega di contattare il rappresentante locale EA.

Esempio 1
  • due unità di 750V in serie
  • Permesso: Sì
  • Messa a terra richiesta: No
  • Restrizioni: Nessuno
Esempio 2
  • tre unità di 750V in serie
  • Permesso: Sì
  • Messa a terra richiesta: Sì, tra l’unità 2 e 3 o tra 1 e 2
  • Restrizioni: Nessuno

Tensione di carico minima ultra-bassa
In genere, la tensione operativa di una singola cella a combustibile è inferiore a 1,5 V. È sempre una grande sfida per un carico elettronico disegnare un’alta corrente in condizioni di bassa tensione. EA Elektro-Automatik vi offre ora una singola unità con una gamma di test fino a 1000A a bassissima tensione.

Nota

La traduzione di questo sito web è fatta con intelligenza artificiale. Ci scusiamo quindi per eventuali errori o deficit linguistici. Gli algoritmi del linguaggio vengono costantemente migliorati.

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