DMFC modul for intern transport og mobile anlæg

Tabel 8. Kategorier og tilstande I FCC (Fuel Cell Controller).
Kategori
(input fra SC)
Off
On
Mode (FCC intern tilstand
– kan aflæses fra SC)
Beskrivelse
off Fra off kan skiftes til starting up
Slutrapport EFP05_33031_0011
fatal Fatal bruges hvis der er sket en fejl der er så alvorlig at der ikke
kan startes igen (hvis SC forsøger vil FCC alligevel blive i off).
starting up skifter selv til running (efter et stykke tid, når normal drift opnås)
running Fra running kan skiftes til off. FCC går her igennem shutting
down, og går herefter til off (dette kan tage variabel tid, og ske
næsten øjeblikkeligt, eller der kan gå flere sekunder)
shutting down Se running
Idle Hvis sætpunktet til FCC (ønsket strøm/effekt) er lavt, kan FCC
skifte fra starting up eller running til idle. Hvis sætpunktet øges
vil FCC selv skifte til running (evt. via starting up).
Efterfølgende er udvikling af de respektive 2 styringer beskrevet.
4.7.1 FCC – Fuel Cell Controller
IRD har i projektet udviklet 1. generations microcontroller. Prototypen viste sig at være en energibesparende
og kompakt platform til at styre og overvåge en DMFC-brændselscelle stak samt de nødvendige
hjælpekomponenter (BoP=Balance of Plant). Under projektet blev både hardware og software udviklet og
modnet. De egenskaber controlleren manglede blev undervejs tilføjet på prototype-print, da der ikke var
nok tid til at udvikle et nyt board. Til den endelige FCC styring er der valgt software baseret på eCos
(embedded Configuration operation system) der er et ”open source”, ”royalty-free” ”real-time”operations
system. Denne platform er afprøvet med succes. Softwaren nåede et stadie hvor styringen på en stabil
og gentagelig måde kunne starte modulet, samt holde modulet kørende i længere tid, så længe Metanolforsyningen
ikke slap op. Styringen tager ligeledes højde for de fejlsituationer der kan opstå og lukker
modulet ned, hvis en situation der truer stakkens helbred opstår.
Der er ialt 6 driftstilstande for DMFC modulet, der kan opdeles i to kategorier: On og Off. Set ”udefra” –
altså for at styre FCC – er det nok at arbejde med kun de to kategorier: On og Off.
De tre tilstande: “starting up”, “running” og “idle” er alle at regne for “normale driftstilstande”. Fælles for
“starting up” og “idle” er at i disse to tilstande leverer FCC ikke den ønskede effekt, men vil forsøge at
levere det ønskede – og når dette sker (inden for en tolerance) skiftes automatisk til “running”. SC kan
altså behandle disse tilstande som én (svarende til kategorien ”On”).
Følgende brændselscelle driftsparametre kan læses fra FCC af SC:
- Kategori og tilstand for DMFC modul (jvf. tabel 8)
- Samlet driftstid for DMFC modulet
- Stak spænding
- Minimum cellespænding
- Stakstrøm
- Stak driftstemperatur
- Total kWh
- Vandniveau internt i DMFC modulet
Ud over disse interne FCC tilstande, er der visse alarmer/fejltilstande, der kan læses fra FCC af SC. Indtræffer
der en fejltilstand, vil FCC så vidt muligt forsøge at imødegå denne, f.eks. vil en for høj temperatur
medføre at FCC skifter til “idle”. Fejltilstande der kan læses:
- Høj staktemperatur
- Lav cellespænding
- Start op tid overskredet
- Lav vandniveau intern i DMFC modul
Side 12 / 26