Um eine Brennstoffzelle dauerhaft mit einem hohen Wirkungsgrad betreiben zu können, ist ein geeignetes Diagnose- und Regelungssystem erforderlich. Eine Diagnose des Brennstoffzellenzustands mit der erforderlichen Genauigkeit ist mit herkömmlichen Methoden im laufenden Betrieb nicht möglich. Basierend auf der Impedanzspektroskopie wurde ein schnelles Mess- und Auswerteverfahren entwickelt, das eine online-Diagnose ermöglicht. Dazu wurde ein Impedanzmodell für eine Brennstoffzelle erstellt, das eine detaillierte Charakterisierung des Zellzustands, insbesondere der wichtigen Größen Feuchte der Zelle und Sauerstoffversorgung der Kathode, ermöglicht. Es wurde eine Methode entwickelt, um die zur Bestimmung dieser Größen notwendigen Modellparameter direkt aus einer geringen Anzahl von Impedanzmesspunkten zu gewinnen. Dies führt zu einer Reduzierung der Messzeit von mehreren Minuten für ein komplettes Spektrum auf etwa zwei Sekunden und macht die Methode für die online-Diagnose anwendbar. Basierend auf dieser Diagnose wurde ein einfaches Regelungskonzept für einen Brennstoffzellenstapel entwickelt.     «

Um eine Brennstoffzelle dauerhaft mit einem hohen Wirkungsgrad betreiben zu können, ist ein geeignetes Diagnose- und Regelungssystem erforderlich. Eine Diagnose des Brennstoffzellenzustands mit der erforderlichen Genauigkeit ist mit herkömmlichen Methoden im laufenden Betrieb nicht möglich. Basierend auf der Impedanzspektroskopie wurde ein schnelles Mess- und Auswerteverfahren entwickelt, das eine online-Diagnose ermöglicht. Dazu wurde ein Impedanzmodell für eine Brennstoffzelle erstellt, das ei...     »

For the highly efficient operation of a fuel cell, a suitable diagnostic and control system is necessary. With conventional methods, a diagnosis of the fuel cell’s state providing the needed accuracy is not possible in a running system. A fast technique utilising impedance measurement and data analysis has been developed enabling an online diagnosis of a fuel cell’s state. The applied impedance model for the fuel cell enables a detailed characterisation of the state of the fuel cell, especially of the important factors humidity within the cell and oxygen supply of the cathode. A method has been developed to gain the necessary model parameters for the determination of these factors out of a small number of measured data points. This leads to a significant reduction of the measurement time from several minutes to approximately two seconds which is convenient for an online diagnosis. Based on this method, a simple fuel cell control concept has been developed.     «

For the highly efficient operation of a fuel cell, a suitable diagnostic and control system is necessary. With conventional methods, a diagnosis of the fuel cell’s state providing the needed accuracy is not possible in a running system. A fast technique utilising impedance measurement and data analysis has been developed enabling an online diagnosis of a fuel cell’s state. The applied impedance model for the fuel cell enables a detailed characterisation of the state of the fuel cell, especially...     »