Labor für Wasserstoff- und Brennstoffzellenanwendungen

Wasserstoff und Brennstoffzellen

Brennstoffzellenprüfstand
Prüfstand - Metallhydrid-Kältemaschine

Prüfstande für Brennstoffzellensysteme und Stacks ermöglichen die Untersuchung und Bewertung von Brennstoffzellen unter realen Bedingungen. Hier werden Parameter wie Leistung, Effizienz und Haltbarkeit getestet, um die Einsatzfähigkeit in verschiedenen Anwendungen zu gewährleisten.

Anwendungsgebiete und Alleinstellungmerkmale:

  • Charakterisierung von Brennstoffzellen oder Batterien mit modernsten Methoden
  • Einzelzell-, Zellgruppen sowie System-Messungen möglich
  • Unterschiedliche Betriebsbedingungen realisierbar
  • Flexibel auf spezielle Testanforderungen erweiterbar

Leistung

 

Stacks

Tests bis ca. 80 kW möglich 

Brennstoffzellensysteme

bis 30 kW

Luftversorgung

bis zu 60 kW

Kombination Kaeser-Kompressor + Hausversorgung

H2-Versorgung für ca. 60kW 

Versorgung aus H2-Bündelstation

Kenndaten Kaeser Kompressor

 

Betriebsdruck

7,5 bar

Max. Liefermenge

1,859 m³/min (= 40 g/s)

Spannung

bis 400 V (0,2 %, 0,01 %)

Strom

0-400 A (0,2 %, 0,01 %)

Kenndaten Blower

 

Betriebsdruck

1,2 bar

Max. Liefermenge

2.500 l/min

Messausstattung – Dynamik und Messgenauigkeit

 

100 Messkanäle

21 bit, 0,01 %, Pot.trenn.650/750 V

5 Coriolis Durchflusssensoren

Flüssigkeit 0,1 %, Gase 0,5 % für Wasser, Wasserstoff und Luft

8 Druckdifferenzsensoren

im Bereich von 0,01 bis 4 bar (0,065 %)

Einzelzellspannungsmessung

für 240 (600) Zellen (0,1 %, time < 1 ms/cell, Isol. 1 kV)

Drucksensoren

0 – 6 bar, 0,5 %

Temperatursensoren

Klasse A, 0,15°C

4 Sensoren für relative Feuchte

0 – 100 % rH, 0,5+1,5 % v. Mw, bis 100 °C)

Leitfähigkeit

0,001 – 200 μs/cm, 0,5 %

Sonstiges

Hoch dynamische Medienversorgung (schnelle hydraulische Ventile, 0 – 100 % – 1 s)

Brennstoffzellenprüfstand

Brennstoffzellenprüfstand
Labor für Wasserstoff- und Brennstoffzellenanwendungen

Leistung

 

Brennstoffzellensysteme

bis 30 kW

Luftversorgung

aktuell für ca. 30 kW

 

Kompressor CompAir oder Blower 

H2-Versorgung

aktuell für ca. 60 kW

Versorgung aus H2-Bündelstation

Kenndaten CompAir Kompressor

 

Betriebsdruck

7,5 bar

Max. Liefermenge

13,98 m³/min

Kenndaten Blower

 

Betriebsdruck

1,2 bar

Max. Liefermenge

2.500 l/min

Spannung

bis 650 V (0,2 %, 0,01%)

Strom

0 – 400 A (0,2 %, 0,01 %)

Messausstattung - Dynamik und Messgenauigkeit

 

100 Messkanäle

21 bit, 0,01 %, Pot.trenn.650/750 V

5 Coriolis Durchflusssensoren

Flüssigkeit 0,1 %, Gase 0,5 % für Wasser, Wasserstoff und Luft

8 Druckdifferenzsensoren

im Bereich von 0,01 bis 4 bar (0,065 %)

Einzelzellspannungsmessung

für 240 (600) Zellen (0,1 %, time <1 ms/cell, Isol. 1 kV)

Impedanzspektroskopie (Einzelzellen und Systeme bis 100 V und 400 A)

10 µHz- 2 MHz, ±5 V-±15 V, AC Amplitude 0 – 6 V oder 0 – 2 A

Drucksensoren

0 – 6 bar, 0,5 %

Temperatursensoren

Klasse A, 0,15 °C

4 Sensoren für relative Feuchte

0 – 100 % rH, 0,5+1,5 % v.Mw, bis 100 °C

Leitfähigkeit

0,001 – 200 μs/cm, 0,5 %

Sonstiges

 
 

Hoch dynamische Medienversorgung (schnelle hydraulische Ventile, 0 – 100 % - 1 s)

 

Cyclovoltammetrie

 

U-I-Kennlinien

Stacktesting und Health-Monitoring

Brennstoffzellenprüfstand
Brennstoffzellen Health-Monitoring

Leistung

 

Stacks

12 kW

Luftversorgung

aktuell für ca. 30 kW

 

Kompressor CompAir

H2-Versorgung

für ca. 60 kW

Versorgung aus H2-Bündelstation

Kühlmittelversorgung

20–90 °C, 60 l/min

Kenndaten CompAir Kompressor

 

Betriebsdruck

7,5 bar

Max. Liefermenge

13,98 m³ /min

Kenndaten Luftkonditionieranlage

 

Betriebsdruck

4 bar

Max. Liefermenge

2,333 m³ /min

Temperaturbereich

5–90 °C

Luftfeuchte

20–85 %

Spannung

bis 400 V (0,2 %, 0,01%)

Strom

0–650 A (0,2 %, 0,01 %)

Messausstattung - Dynamik und Messgenauigkeit

 

100 Messkanäle

21 bit, 0,01 %, Pot. trenn. 650/750 V

5 Coriolis Durchflusssensoren

Flüssigkeit 0,1 %, Gase 0,5 % für Wasser, Wasserstoff und Luft

8 Druckdifferenzsensoren

im Bereich von 0,01 bis 4 bar (0,065 %)

Einzelzellspannungsmessung

für 240 (600) Zellen (0,1 %, time <1 ms/cell, Isol. 1 kV)

Impedanzspektroskopie (Einzelzellen und Systeme bis 100 V und 400 A)

10 µHz- 2 MHz, ±5 V-±15 V, AC Amplitude 0 – 6 V oder 0 – 2 A

Drucksensoren

0 – 6 bar, 0,5 %

Temperatursensoren

Klasse A, 0,15 °C

4 Sensoren für relative Feuchte

0 – 100 % rH, 0,5+1,5 % v.Mw, bis 100 °C

Leitfähigkeit

0,001 – 200 μs/cm, 0,5 %

Sonstiges

 
 

Hoch dynamische Medienversorgung (schnelle hydraulische Ventile, 0 – 100 % - 1 s)

 

Cyclovoltammetrie

 

U-I-Kennlinien

Impedanzspektroskopie 

Zur Analyse von Batterien, Akkus, Super-Caps, Brennstoffzellen und thermoelektrischer Module.

  

Fabrikat

Zahner 

Frequenzbereich 

10 µHz bis 12 MHz

Auflösung

32 bit DC und 24 bit AC

AC Ampl.

0 - 6 V für EIS

Impedanzbereich

0 - 10 MOhm

Internal Potentiostat

12 V, 1 A, 12 W 

Elektrische Last

1000 W, 200 A erweiterbar auf 600 A mit externer Last, ± 4 V erweiterbar auf ± 100 V

Power Multiplexer 

17 Kanäle 

4 Quadranten-Power Potentiostat 

±40 A, ±20 V

Elektrochemische Messmethoden

Elektrochemische Impedanzspektroskopie, Strom-Spannungs-Kurven, Linear-Sweep-Voltammetrie, Zyklische Voltammetrie, Batteriezyklisierung, AC-DC-AC Test Prozeduren

Kontakt

Dr.-Ing. Michael Schier

Abteilungsleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Institut für Fahrzeugkonzepte
Fahrzeug-Energiekonzepte
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart

Institut für Fahrzeugkonzepte

Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart
Tel: 0711 6862 256