Brennstoffzellentechnologien gelten als effizient, lokal CO2-neutral und können vielfältig eingesetzt werden. Dennoch stellen sie bislang keine kostengünstige Lösung dar und kommen in PKW selten vor. Um Entwicklungs- und Produktionskosten zu reduzieren und gleichzeitig eine höhere Systemsichtbarkeit zu erreichen, widmen sich die Autoren der Erstellung eines Modularisierungskonzepts für ein Brennstoffzellensystem zu dessen Nutzung in verschiedenen Anwendungen.
Ziel ist es, ein modulares Brennstoffzellensystemkonzept zu entwickeln, das den Anforderungen aus der Kopplung verschiedener Anwendungsszenarien gerecht wird. Unter Berücksichtigung der Bauraumanforderungen sowie mechanischer und elektrischer Schnittstellen zwischen den Modulen und den Anwendungen wird ein Design für das Integrationskonzept des modularen Brennstoffzellensystems vorgeschlagen. Der Target Weighing Ansatz (TWA) wird herangezogen, um Leichtbaupotenziale auf Systemebene zu erkennen und zu bewerten. Zur Optimierung ausgewählter Komponenten wird die Methode der Topologieoptimierung angewandt, um bei gegebener Massenreduktion die Steifigkeit zu maximieren. Thermische Simulationen zeigen zudem die Wärmeabfuhr der Brennstoffzellen aus dem System unter Last. / Fuel cell technologies are considered efficient, locally CO2-neutral and can be used in a variety of ways. Nevertheless, they have not yet been a cost-effective solution and are rarely used in passenger cars. In order to reduce development and production costs and at the same time to achieve higher system visibility, the authors are dedicated to the creation of a modularization concept for a fuel cell system for its use in various applications.
The aim is to develop a modular fuel cell system concept that meets the requirements arising from the coupling of different application scenarios. Considering the installation space requirements as well as me-chanical and electrical interfaces between the modules and the applications, a design for the integration concept of the modular fuel cell system is proposed. The Target Weighing Approach (TWA) is used to identify and evaluate lightweighting potentials on system level. The topology optimization method is applied to optimize selected components to maximize stiffness for a given mass reduction. Thermal simulations also show the heat dissipation of the fuel cells from the system under load.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:76432 |
| Date | 27 May 2022 |
| Creators | Nowoseltschenko, Konstantin, Knecht, Simon, Bause, Katharina, Albers, Albert |
| Contributors | Technische Universität Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:conferenceObject, info:eu-repo/semantics/conferenceObject, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-757412, qucosa:75741 |
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