08/07/2021
Germania (Viersen), 8 luglio 2021 – La domanda di elettronica di potenza per lo sviluppo e il collaudo di celle a combustibile a idrogeno è in aumento. Come fornitore leader mondiale di alimentatori DC ad alta potenza, EA Elektro-Automatik (EA) offre l’attrezzatura giusta: potenti alimentatori DC bidirezionali e carichi DC rigenerativi che sono ideali per testare stack di celle a combustibile.
“In risposta alla domanda di energia pulita, il mercato delle celle a combustibile sta crescendo ad un tasso di crescita annuale composto del 26,4% e si prevede che raggiungerà 848 milioni di dollari entro il 2025”, Markus Schyboll, amministratore delegato di EA Elektro-Automatik (EA), sottolinea il potenziale del mercato.
Fondamentalmente, le celle a combustibile sono caratterizzate dalla determinazione della loro resistenza. Di norma, le loro prestazioni sono indicate attraverso le curve di polarizzazione, misurando la loro tensione e la loro corrente. I collaudatori devono eseguire una serie di test di caratterizzazione, di performance e di durata per dimostrare la conformità a numerose specifiche che si applicano alle celle a combustibile. In un test di durata, per esempio, lo stack di celle a combustibile è sottoposto a una sequenza continua di cicli di carica/scarica in condizioni operative. Questo per garantire che lo stack funzioni in modo sicuro e affidabile in seguito.
“Le applicazioni per le celle a combustibile includono la generazione di energia per veicoli commerciali come autobus e carrelli elevatori, sistemi di alimentazione di backup e altre fonti di energia. Per garantire la progettazione e la fabbricazione di celle a combustibile di qualità, EA Elektro-Automatik offre i suoi alimentatori a 2 quadranti EA-PSB 10000 e i carichi elettronici della serie EA-ELR 10000. Sia gli alimentatori PSB che i carichi EA-ELR possono assorbire fino a 30 kW di energia e reimmetterla in rete per permettere di testare pile di celle a combustibile di qualsiasi dimensione”, continua Schyboll.
Il generatore di funzioni incorporato simula qualsiasi condizione di carico
Sia gli alimentatori PSB che i carichi ELR hanno un generatore di funzioni integrato con funzionalità arbitraria. Questo semplifica sia la caratterizzazione che il test delle prestazioni e della durata di vita delle celle a combustibile. Il generatore arbitrario incorporato offre due grandi vantaggi: A differenza di altri carichi che richiedono un generatore di funzioni separato, il carico ELR può eseguire il test per determinare la resistenza della cella a combustibile. Inoltre, sia gli alimentatori PSB che i carichi ELR possono sottoporre la cella a combustibile in prova a cambiamenti di carico dinamico per i test di prestazioni e durata.
Proprietà delle cellule
L’alimentatore PSB ha anche un generatore X-Y interno che può essere utilizzato per simulare l’uscita di una cella a combustibile. A diverse tensioni, l’alimentatore PSB può variare la sua resistenza di uscita per produrre una caratteristica di corrente della cella a combustibile alla tensione programmata. In questo modo, replica le tre fasi della prestazione caratteristica di una cella a combustibile. Le unità della serie PSB offrono anche la possibilità di aggiungere ondulazione e rumore alla loro uscita. Questo può essere usato per determinare quanto bene si comporta un’unità alimentata da una cella a combustibile in una varietà di condizioni.
Test di celle a combustibile con alimentatori DC bidirezionali e carichi DC rigenerativi di EA Elektro-Automatik
L’autoregolazione massimizza le caratteristiche di tensione e corrente per testare celle a combustibile di tutti i tipi e dimensioni
Sia le unità della serie PSB che i carichi ELR offrono vere capacità di autoranging. Un’uscita caratteristica a potenza costante permette una gamma più ampia di tensione e corrente con una sola unità nelle forniture PSB. Per esempio, gli alimentatori PSB possono rappresentare gamme da 0-60 V a 0-2000 V e uscite di corrente fino a 1000 A a 30 V con un’alimentazione da 30 kW. Allo stesso modo, i carichi ELR prendono fino a 2000 V o 1000 A con un carico di 30 kW. Gli alimentatori e i carichi a variazione automatica forniscono agli utenti una gamma più ampia di tensioni e correnti senza la necessità di sovradimensionare l’attrezzatura. I vantaggi: Per l’uso in una varietà di applicazioni di test, una singola unità offre una gamma più ampia di applicazioni di test e versatilità. Con gli alimentatori PSB e i carichi ELR di EA, gli utenti risparmiano i costi di acquisizione e di test, nonché lo spazio di installazione rispetto ad altri dispositivi.
Il recupero energetico rigenerativo ad alta efficienza consente di risparmiare sui costi e sui requisiti di raffreddamento
Gli alimentatori della serie PSB hanno un altro vantaggio convincente: Come unità a 2 quadranti, funzionano sia come fonte che come carico. Come carico, sia gli alimentatori PSB che i carichi ELR sono carichi rigenerativi e possono reimmettere l’energia assorbita nella rete con un’efficienza superiore al 96%. Questo riduce considerevolmente il fabbisogno di raffreddamento dell’unità. Grazie alla minore necessità di raffreddamento, le unità sono più piccole per una data potenza, richiedono meno spazio e riducono il consumo di energia e quindi i costi. Anche il rumore della ventola è significativamente ridotto, le unità sono più silenziose. Per carichi di potenza elevata, come i carichi da kW, il recupero dell’energia rigenerativa si ripaga tre volte – attraverso un risparmio significativo per le utenze, meno spazio richiesto a causa di unità più piccole e una vita utile più lunga delle unità grazie a componenti meno sollecitati termicamente.
Portafoglio completo di interfacce per i test automatizzati
Come standard, le unità della serie PSB e i carichi ELR hanno interfacce USB ed Ethernet. Inoltre, una serie di interfacce opzionali permettono il controllo di un PC o di un controllore programmabile. Alcune delle interfacce opzionali includono RS-232, Profibus, CAN-Bus e ModBus. Con l’interfaccia CAN, le unità possono essere collegate a un sistema di controllo automobilistico.
Funzionamento manuale semplificato
Gli alimentatori PSB e il carico ELR mostrano tutti i valori programmati e misurati in un display touch screen multicolore con solo due pulsanti di controllo. Le istruzioni per l’uso sono disponibili in diverse lingue: Inglese, spagnolo, francese, tedesco, cinese e russo. Questo rende facile imparare le corde.
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EA Elektro-Automatik GmbH & Co.KG
Tanja Kutscheidt
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