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BIBEBUVABSc in Elektro- und KommunikationstechnikIHPoS-BoxerEnergiesysteme / Betreuer: Prof. Michael HöckelExperte: Dr. Marco SantisProjektpartner: CEKAtec AG, WattwilDie Berner Fachhochschule hat gemeinsam mit dem Industriepartner CEKAtec AG ein standardisiertesBrennstoffzellensystem mit dem Produktnamen IHPoS («Independent Hydrogen Power System») entwickelt.Bei grossen Leistungsbereichen treten in solchen Systemen aufgrund der hohen Anzahl gestapelter ZellenProbleme auf, welche die Systemleistung einschränken. Um diesen entgegenzuwirken, wurde im Rahmendieser Bachelor Thesis eine Systemvariante mit zwei kleineren Brennstoffzellen-Stacks im Parallelbetriebuntersucht.Christian Bachmannbachmann88@gmx.chAusgangslageDas Herzstück des IHPoS-Systemist eine luftgekühlte PEM-Brennstoffzellemit einem internen Zellenbefeuchtungskonzeptfür einenLeistungsbereich von 200 W bis1,2 kW. Die IHPoS-Stacks wurdenfür den Einsatz in mobilen Anwendungenentwickelt, heben sichdurch die hohe Vereinfachung deskomplexen Brennstoffzellensystemshervor und haben ihre hoheZuverlässigkeit bereits in mehrerenProjekten bewiesen.Die Leistung eines solchen Systemshängt bei festgelegter Flächeder Zellmembranen direkt mit derAnzahl eingebauter Zellen zusammen.Bei Brennstoffzellenstapelnmit Leistungen von mehr als 600W ergeben sich so mechanischeProbleme, da der Anpressdruckaller Zellen gleich sein muss. Zudementsteht eine Inhomogenitätbei der Gasversorgung durchWasserstoff und Luft, was denkontinuierlichen Betrieb weiter einschränkt.ZieleIn dieser Bachelor Thesis soll nuneine Systemvariante für eine Leistungvon 1,2 kW mit zwei gleichen600 W IHPoS-Stacks geplant, aufgebautund getestet werden. Dabeisoll untersucht werden, ob einzuverlässiger Betrieb mit einergemeinsamen Gasperipheriemöglich ist.Umsetzung und ResultateEs wurden verschiedene Umsetzungskonzepteerarbeitet und anschliessendeine geeignete Lösungausgewählt. Als besteSystemvariante erwies sich dieParallelschaltung von zwei Brennstoffzellen-Stacks,wobei dieseüber eine gemeinsame Wasserstoffzufuhrund einer Luftpumpezur Versorgung mit Sauerstoff betriebenwerden. Von Interesse wardabei die Aufteilung der Luft in diebeiden Stacks, welche im entsprechendenSystemaufbau erfolgreichgetestet wurde. Somit konnteder Beweis für einen konti -nuierlichen Betrieb der Brennstoffzellenbei einer Parallelschaltungerbracht werden.Die erhaltenen Erkenntnisse überden Parallelbetrieb zweier Stackskönnen nun in zukünftigen IHPoS-Projekten miteinbezogen werdenund so mithelfen, die Entwicklungder Brennstoffzellentechnologieweiter voranzutreiben.IHPoS Brennstoffzellen-Stack98 ti.bfh.ch