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Uma simples reação química abre um novo capítulo para nós. Em uma célula a combustível, que consiste em um ânodo, um cátodo e uma membrana eletrolítica, o hidrogênio e o oxigênio se combinam para gerar eletricidade, calor e água. Várias células de combustível são montadas em uma pilha para receber uma corrente mais alta, e esta pilha de células de combustível chega ao mercado para muitas aplicações diferentes, por exemplo, transporte, armazenamento de energia, reserva de energia, etc. Para ser capaz de avaliar as características de uma pilha de células de combustível, normalmente executamos testes de potência e durabilidade. O desempenho da célula a combustível é geralmente indicado por curvas de polarização medindo sua tensão e corrente.

O teste de durabilidade é o teste após a pilha de células de combustível atingir as condições de operação, sendo a pilha submetida a uma repetição contínua do ciclo de trabalho exigido. Em ambos os testes de desempenho e durabilidade, a carga eletrônica é um dos componentes principais na bancada de testes. EA Elektro Automatik, líder de mercado em soluções de energia CC na Europa, oferece uma carga CC eletrônica regenerativa com uma função de resistência programável incorporada. Regenerativo é o padrão da indústria para testar pilhas de células de combustível, o que é particularmente benéfico para longas horas de operação. Um modo de resistência programável (ou modo de tabela XY) ajuda os engenheiros a simular várias condições de carga.

Produtos usados na indústria de células de combustível

Soluções de aplicativos

Teste de desempenho da pilha de células de combustível

Simulação de vários recursos VI

As curvas de polarização e densidade de potência de pilhas de células de combustível são um indicador comum de desempenho da célula. Essas curvas são geralmente avaliadas sob as condições operacionais ideais (temperatura, umidade, eletrocatálise e membrana de troca iônica) de uma pilha de células de combustível.

Essas medições podem ser feitas facilmente programando a carga eletrônica DC em diferentes perfis de corrente ou resistência. A série de carga eletrônica ELR 9000 3U / 9000 HP / 10000 4U oferece uma variedade de testes de carga dinâmica para caracterizar células de combustível.

Modo de resistência constante
O usuário pode definir uma resistência alvo para extrair a corrente desejada da pilha de células de combustível. Isso pode ser facilmente definido usando a IHM intuitiva (Interface Homem-Máquina) para alterar o valor da resistência.

Mesa XY
O usuário pode definir uma corrente de carga diferente dependendo da voltagem carregando esta tabela IV no dispositivo. É particularmente útil para verificar características de saída não linear.

Testando a durabilidade de pilhas de células de combustível

Teste de envelhecimento

Uma vez que a célula de combustível é a fonte de energia ativa em muitos tipos de aplicações, o teste de durabilidade deve ser realizado nela para garantir a segurança e estabilidade do produto. Em geral, o padrão automotivo requer 5.000 horas (~ 7 meses) e a aplicação de armazenamento estacionário até mais de 10.000 horas de teste. Os ciclos de potencial de passo e triângulo são freqüentemente usados para encurtar o longo tempo de teste. Para um sistema típico de pilha de células de combustível de 100 kW, no entanto, isso ainda estaria associado a enormes custos operacionais.

A fim de otimizar o uso de energia, cada vez mais estações de teste de células de combustível estão sendo equipadas com uma carga de corrente contínua eletrônica regenerativa para alimentar a rede de volta e reduzir os custos operacionais. As cargas eletrônicas da série ELR 9000 3U / 9000 HP / 10000 4U oferecem um alto nível de eficiência regenerativa que economiza energia e custos.

Além disso, o gerador de função interna da série ELR permite ao usuário realizar perfis de teste acelerados (em forma de degrau ou triangular). A função de teste de descarga também pode fornecer o resultado da medição de energia acumulada.

Perfil retangular

Perfil triangular

Função de descarga dinâmica

Medição Ah / Wh cumulativa

Estudos de caso

Conexão em série e tensão de carga mínima ultrabaixa

Desafios em testar células de combustível

Ligação em série
A maior parte da pilha de células de combustível hoje opera na faixa de 500V-750V. Se o cliente deseja flexibilidade para atender aos requisitos de teste de alta tensão e alta corrente, a EA Elektro-Automatik está trazendo agora a nova opção SCB (conexão de caixa em série), com a qual o cliente pode colocar as unidades em paralelo (superior corrente) ou ser capaz de configurar em série (tensão mais alta).

* Para obter mais detalhes técnicos sobre o encadeamento, entre em contato com o representante de vendas local da EA.

Exemplo 1
  • duas unidades de 750V em série
  • Aceitável: sim
  • Aterramento necessário: Não.
  • Limitações: nenhuma
Exemplo 2
  • três unidades de 750V em série
  • Aceitável: sim
  • Aterramento necessário: Sim, entre as unidades 2 e 3 ou entre as unidades 1 e 2
  • Limitações: nenhuma

Tensão de carga mínima ultrabaixa
A tensão de operação de uma única célula de combustível é normalmente inferior a 1,5 V. É sempre um grande desafio para uma carga eletrônica extrair altas correntes quando a tensão está baixa. EA Elektro-Automatik agora oferece uma única unidade com uma faixa de teste de até 1000A em baixíssima voltagem.

Nota

A tradução deste site é feita com inteligência artificial. Portanto, pedimos desculpas por quaisquer erros ou déficits lingüísticos. Os algoritmos de linguagem estão sendo constantemente aperfeiçoados.

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