Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-System als Batterie-Extender

Kurzfassung

Diese Abschlussarbeit des Studiengangs Verfahrens- und Umwelttechnik an der Hochschule Heilbronn widmet sich der Energieversorgung im mobilen Anwendungsbereich mit der Auswahl der Komponenten und dem Aufbau und der Programmierung eines Methanol- Brennstoffzellen-Systems im 100 Watt-Leistungsbereich. Das System hat in diesem Projekt die Aufgabe, einen Akkumulator und einen Elektromotor an Bord eines Solarschiffes mit elektrischer Energie zu versorgen: „Das Ziel der Arbeit ist es ein Direkt-Methanol Brennstoffzellensystem (DMFC-System) in der Leistungsklasse 100W für den Einsatz als Batterie-Extender weiterzuentwickeln. Die Schwerpunkte der Arbeiten sind dabei die folgenden Punkte ► Festlegung der Systemkomponenten ► Festlegung der Betriebsprozeduren und Parameter der Subsysteme ► Stabiler Betrieb des Gesamtsystems ► Entwicklung eines autarken Betriebskonzepts ► Festlegung der analogen und digitalen I/O für autarke Steuerung Die Bachelothesis ist wie folgt gegliedert. Im Kapitel „Grundlagen“ werden die unterschiedlichen Brennstoffzellentypen und der „Stand der Technik“ vorgestellt. Im Kapitel „Systemarchitektur“ findet die Planung zur Steuerung des Systems und die Umsetzung der Teststandssteuerung statt. DiePlanung umfasst das Studium der vorgeschlagenen Verfahren der Vorgängerarbeiten und die Auswahl der Komponenten, wie z.B. Pumpen und Verdichter, und der sinnvollsten Prozeduren. So wird die Luftversorgung über eine PI-Regelung ermöglicht und die Methanolzudosierung über das Faradaysche Gesetz bestimmt. Darauf folgt der technische Aufbau und die Programmierung am Teststand. Im Kapitel „Stabiler Betrieb“ wird die Funktionsweise des Systems überprüft. Im „Anhang zur Bachelorthesis“ sind Zusatzinformationen aufgeführt [25].