Der Blätterkatalog benötigt Javascript.
Bitte aktivieren Sie Javascript in Ihren Browser-Einstellungen.
The Blätterkatalog requires Javascript.
Please activate Javascript in your browser settings.
www markttechnik de Nr 1–2 2024 28 Stromversorgungen grund von Gaszufuhr oder Konzentrationsverlust Die Tabelle zeigt einen Vergleich der Spezifikationen von Brennstoffzellenstapeln verschiedener Hersteller Charakteristisch für einen Brennstoffzellenstapel ist dass die Spannung mit steigendem Betriebsstrom abnimmt Mehr Stacks in einem Brennstoffzellenstapel bedeuten eine höhere Leistung der Brennstoffzelle Anforderungen an Wasserstoff-Energiesysteme und -Stromversorgungen Bild 2 zeigt die Anforderungen an Wasserstoff-Energiesysteme und -Energieversorgungen die sich in zwei Anwendungen unterteilen lassen Elektrolyse-Stromversorgungen und Brennstoffzellen-Stromversorgungen Elektrolyse-Stromversorgungen zur Wandlung elektrischer Energie in Wasserstoff sind beispielsweise netzgekoppelte AC DC-Wandler Windturbinen-AC DC-Wandler Solar-DC DC-Wandler und Batterie-DC DC-Wandler Nachdem eine Brennstoffzelle Strom erzeugt hat kann dieser über einen DC DC-Wandler oder einen DC AC-Wandler an den Verbraucher übertragen werden Bei der Auswahl von Elektrolyse-Netzteilen werden Konstantstromund programmierbare Stromregelfunktionen benötigt Für die Auswahl von Stromversorgungen für Brennstoffzellen sind ein breiter Eingangsspannungsbereich und eine hohe Nennleistung der Stromversorgung notwendig Darüber hinaus sollte der Benutzer beachten dass die Spannung des Brennstoffzellenstapels mit der Nutzungsdauer und Alterung abnimmt Zu den Besonderheiten der High-Power-Stromversorgungen von Mean Well zählt dass die jeweiligen Serien über mehrere Gleichspannungsmodelle zwischen 24 und 380 Vverfügen um den Marktanwendungen gerecht zu werden Über Kommunikationsschnittstellen für CAN-Bus oder PM-Bus oder analog über eine externe Spannung können die Benutzer programmierbare Ausgangsspannungen PV und programmierbare Ausgangsströme PC für die Stromversorgungen realisieren Unterteilen lässt sich die Auswahl an Stromversorgungen für die elektrolytische Wasserstofferzeugung in modulare Stromversorgungen Bild 3 und zentralisierte Systemstromversorgungen So lässt sich beispielsweise bei den 3000-Watt-AC DC-Netzteilen von Mean Well der Serien DPU-3200 und PHP-3500 ein Netzteil verwenden um mit einem einzelnen Elektrolyttank zu einem Modul verbunden zu werden Modulare Stromversorgungen bieten eine größere Flexibilität sodass Benutzer je nach Systemleistung oder Konfigurationsanforderungen die Wahl zwischen mehreren unabhängigen Modulen oder mehreren parallelen Modulen für die Hochleistungs-Elektrolyse haben Zentralisierte Systemstromversorgungen für die Wasserstoff-Elektrolyse können am Beispiel der Baureihen NCP-3200 und SHP-30K Bild 4 erläutert folgendermaßen aufgebaut sein • Einphasiger AC-Eingang – Serie NCP-3200 + DHP-1UT-B HV Rack-Chassis + Controllereinheit CMU2 + 19-Zoll-Schrank • Dreiphasiger AC-Eingang – Serie SHP-30K + Controllereinheit CMU2 + 19-Zoll-Schrank In den hier genannten Mean-Well-Konfigurationsbeispielen liefern die Geräte bis zu 300 kW Systemleistung und ermöglichen die Konfiguration nach Kundenanforderung Bild 3 zeigt den Aufbau für die Steuerung von zentralisierten Wasserstoff-Elektrolyse-Stromversorgungen mit Mean-Well-Produkten im 19-Zoll-Rack inklusive dem CMU-2 einer smarten Monitor-Steuereinheit zur digitalen Steuerung von Systemstromversorgungen Während des anfänglichen Elektrolyseprozesses wird der Ausgangsstrom der Systemstromversorgung entsprechend der internen Impedanz und der Gasreaktion des Elektrolysebehälters angepasst Im Lauf der Zeit ändert sich der Ausgangsstrom der Stromversorgung von einem niedrigen zu einem hohen Strom um die Elektrolyse durchzuführen Nun besteht der Vorteil der Mean-Well-Stromversorgungen darin dass der programmierbare Ausgangsstrom einen weiten Bereich von 20 bis 100 Prozent des Nennstroms abdeckt Daher kann die Systemsteuerung die Stromversorgung so steuern dass die Elektrolyse mit einem niedrigeren Stromniveau durchführbar ist Während des Elektrolyseprozesses detektiert der Systemcontroller zu jedem Zeitpunkt im Regelkreis die Parameter des Gases und der Stromversorgung um den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung kontinuierlich so anzupassen dass eine optimale Elektrolyse effizienz erreicht wird Brennstoffzellen-Stromversorgung Brennstoffzellen-Stapel haben einen weiten Spannungsbereich der zwischen den Designs verschiedener Hersteller variiert Daher bietet Mean Well neben den hochleistungsfähigen Industrie-DC DC-Wandlern wie beispielsweise der DDRH-Serie auch Wandler mit einem Eingangsspannungsbereich bis 1500 Van So lässt sich die von der Brennstoffzelle erzeugte Energie durch den Hochspannungswandler der DD-RH-Serie in Standard-Industriespannungen von 12 bis 48 Vumwandeln und an verschiedene Verbraucher liefern Neben der Wandlung und Führung der Energie über DC DC-Wandler direkt an einen Verbraucher werden Brennstoffzellensysteme normalerweise auch mit einem weiteren leistungsstarken DC DC-Wandler ausgestattet um die Energie der Brennstoffzelle in einem DC-Backup-Batteriespeichersystem für andere Lasten zu speichern Aktuell befindet sich bei Mean Well die neue NTN-5K-Serie in der Entwicklung ein DC AC-Hochleistungswechselrichter und Ladegerät das noch einmal die Vorteile dieses 2-in-1-Designs unterstreicht So ist der weite Eingangsspannungsbereich des DC AC-Wechselrichters für Brennstoffzellenanwendungen geeignet Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und kann einphasigen oder 3-Phasen-Wechselstrom mit 220 kW durch Serienparallelschaltung auf der DC-Eingangsseite und Parallelschaltung auf der AC-Ausgangsseite unterstützen Support für die Kunden Mean Wells High-Power-Stromversorgungen bieten bis zu 15 kW Leistung als Standalone-Variante Im Systemverbund sind Leistungen von 300 kW und darüber hinaus möglich Ein breites Portfolio an hochwertigen und langlebigen Standalone-High-Power-Stromversorgungen ab Lager erhalten Kunden bei Schukat eg ■ Bild 4 Zentralisierte Systemstromversorgungen für die Wasserstoff-Elektrolyse am Beispiel der Baureihen NCP-3200 und SHP-30K