Increasing the Performance and Reliability of PEM Fuel Cell Systems for Aircraft Through Oxygen Enrichment

Abstract

Der Bericht behandelt die Leistungssteigerung und Zuverlässigkeit von PEM-Brennstoffzellensystemen in Flugzeugen durch Sauerstoffanreicherung. Die wechselnden Betriebsbedingungen, wie z. B. Leerlauf während des Taxiings und erhöhter Leistungsbedarf beim Start, erfordern angepasste Strategien. Durch Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks werden Verluste verringert, die Effizienz gesteigert und die Dynamik verbessert. Experimente zeigten eine Leistungssteigerung um 24 %, wenn der Sauerstoffgehalt auf 35 Vol.-% erhöht wird. Zudem verringert sich die Abhängigkeit der Zellenspannung von der Betriebstemperatur, was die Kühlbedingungen stabilisiert und die Systemdimensionierung verbessert.