Analyse und Simulation von BoP-Topologien in PEM-Brennstoffzellensystemen von FCEV

Kurzbeschreibung:

• Brennstoffzellenelektrische Fahrzeuge (FCEV) stellen aufgrund kurzer Betankungszeiten und hohen Reichweiten eine vielversprechende Option für nachhaltige Mobilität dar.Die Kühlung des Brennstoffzellen-Stacks sowie das Thermomanagement des Fahrzeugs sind hier von besonderer Bedeutung. Die Balance-of-Plant (BoP) besteht dazu aus mehreren Teilsystemen, die neben der Bereitstellung von Luft und Wasserstoff über Kathoden- und Anodenpfad auch die Stack-Kühlung übernehmen.In aktuellen Fahrzeugen werden unterschiedliche BoP-Topologien realisiert, deren Komplexität sich unterscheidet. Das Ziel dieser Arbeit ist es nun, diese BoP-Topologien detailliert auf Komponenten- und Systemebene zu untersuchen und anhand definierter Parameter wie Bauraum, Kosten oder auch Systemeffizienz zu vergleichen.Ein repräsentatives PEM-Brennstoffzellensystem soll zudem in der Simulationssoftware MATLAB/Simulink aufgebaut werden, wobei der Fokus vorwiegend auf der Modellierung der BoP-Komponenten liegt.

Inhalt:

• Literaturstudie und Einarbeitung zu BoP-Komponenten in FCEV mit Schwerpunkt auf der Stack-Kühlung (1 Monat)
• Analyse aktueller BoP-Topologien von PEM-FC-Systemen mit Fokus auf Kathode, Anode und Thermomanagement sowie Beurteilung anhand definierter Zielparameter (2 Monate)
• Entwicklung eines Simulationsmodells eines PEM-FC-Systems mit dessen BoP-Komponenten in MATLAB/Simulink (2 Monate)
• Dokumentation u. Präsentation (1 Monat)

Beginn: ab sofort

Dauer: ca. 6 Monate

Kontakt:

• Fachbereichsleiter: Univ.-Prof. DI Dr.techn. Helmut Eichlseder, +43 (316) 873-30000, Bitte Javascript aktivieren!
• Betreuer: DI Christian Frühwirth, +43 (316) 873-30037, Bitte Javascript aktivieren!