Entladetester ermöglicht tiefe Einblicke in Brennstoffzellen-Stacks

Der Tester kombiniert ein CVM-System zur Überwachung der Einzelzellspannungen einer Brennstoffzelle mit einer Relaismatrix zur gezielten Anschaltung von Leistungswiderständen. Dadurch können eine oder mehrere Zellen gezielt belastet beziehungsweise entladen und gleichzeitig die Spannungen in den Zellen gemessen werden. „Das ermöglicht Aussagen dazu, wie homogen die Zellen eines Brennstoffzellenstapels am Beginn ihres Lebenszyklus sind und wie inhomogen sie nach einer bestimmten Zahl an Belastungszyklen, einer bestimmten Laufzeit oder durch veränderte Mischverhältnisse der verwendeten Gase werden“, erläutert Norbert Witteczek, bei SMART TESTSOLUTIONS für den Produktbereich Testsysteme zuständig.

Normalerweise befinden sich die Stromabgriffe an der ersten und letzten Zelle eines Stacks beziehungsweise an den sogenannten Endplatten. Die Zellen sind in Reihe geschaltet, die gezielte Belastung einzelner Zellen oder einer Zellgruppe ist nicht möglich. Wird die Wasserstoffzufuhr des Stacks abgeschaltet, sinken die Spannungen in den Einzelzellen nicht sofort auf null, da sich noch Gasreste in den einzelnen Zellen befinden. „Damit kann sich die vollständige Entladung der Zellen über eine sicherheitsrelevante Zeit hinaus verlängern. Das stellt je nach Anwendungsfall ein Risiko dar“, so Witteczek. Auch hier liefert der Entladetester wertvolle Informationen im Testbetrieb, da die Betriebsstrategie des Gesamtsystems auf das individuelle Verhalten der Zellen angepasst werden kann.

SMART TESTSOLUTIONS ist im eMobility-Umfeld vor allem für seine Systeme zur Zellspannungsüberwachung an Brennstoffzellen (Cell Voltage Monitoring / CVM) bekannt. Darüber hinaus entwickelt das Stuttgarter Unternehmen Testsysteme für andere eMobility-Anwendungen – zum Beispiel den End-of-Line-Test von kompletten Batteriesystemen. Dabei kommen je nach Kundenwunsch sowohl die eigenen hochvoltfähigen Systembaugruppen zur Messwerterfassung, Last- und Sensorsimulation als auch Fremdkomponenten zum Einsatz.