Tüzelőanyag-cella tesztetése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Erdélyi István
Villamos Energetika Tanszék

A tüzelőanyag-cella egy olyan elektrokémiai energia-átalakító eszköz, amely a tüzelőanyag (üzemanyag) kémiai energiáját vegyi reakciók során közvetlenül elektromos energiává alakítja. A tüzelőanyag-cellákat az űrkutatásban és a haditechnikában évtizedek óta használják energiaforrásként, napjainkban pedig már járművekbe és számos elektronikus berendezésbe is beépítik. Nagy teljesítménytartományban alkalmazhatók, az egészen kis teljesítményektől (1W) az erőművi alkalmazásokig (10MW). Az egész rendszer hatásfokának növelése, és működésének stabilitása érdekében szükség van a már meglévő cella típusok fejlesztésére. A problémák feltárására és az optimális működési paraméterek meghatározására tesztelő berendezések szükségesek.

Pécsett, a Kontakt-Elektro Kft. is foglalkozik tüzelőanyag-cella fejlesztéssel. Itt volt lehetőségem bekapcsolódni egy projektbe, melynek keretein belül egy tesztelő berendezést kellett megvalósítani. Az én feladatom a polarizációs karakterisztika felvételére alkalmas program megírása volt.

A teszter megvalósítására a cég a LabVIEW fejlesztőkörnyezetet választotta a széles körű hardver támogatottság miatt. Először ezt a grafikus programozási nyelvet sajátítottam el. A programból egy műterhelést kellett vezérelni GPIB interfészen keresztül. Ennek működését megismerve a programot megírtam, és felvettem vele egy 500W-os Ballard tüzelőanyag-cellának a polarizációs karakterisztikáját. A várt eredményt kaptam, a mért karakterisztika alakja közelítőleg megegyezett a cella adatlapjában szereplővel. Mivel a teszter gázmenedzsment része nem készült még el, a cella hőmérséklete és a gázparaméterek nem voltak optimálisak a mérés során. Ez indokolja a felvett görbe kismértékű eltérését a gyártó által megadottól. A feszültség görbe alapvető ismeret ad a cella viselkedéséről, a kémiai folyamatok okozta feszültségesést és a cella ohmos feszültségesését jól szemlélteti. Ha az elméleti görbétől eltérést tapasztalunk, az támpontul szolgálhat a cella gyenge pontjainak a feltárásában. Tehát ezen információk a cellafejlesztés során irányadóak lehetnek.

A későbbiekben a már elkészült és tesztelt program könnyen kiegészíthető a még hiányzó gázmenedzsment résszel. A polarizációs karakterisztika így már megbízhatóbb képet fog adni a cellák feszültségviszonyairól.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.