Mit dem für Brennstoffzellen-Stapel und Elektrolyseur-Zellenstapel konzipierten MegaEIS Systemen ist es möglich neben der individuellen DC Stromregelung im Quellen- (Elektrolyseur) oder Senken-(Brennstoffzelle) Betrieb, die zusätzliche Wechselstrom-Modulation ausreichender Stromstärke für die elektrochemische Impedanzspektroskopie zu realisieren.
Gleichzeitig wird dabei nicht nur der gesamte Zellstapel bzgl. seiner Impedanz-Antwort charakterisiert, sondern gleichzeitig auch noch die maximal technisch machbare Anzahl von 1000 Einzelzellen innerhalb des Stapels.
Damit wird der Anwender in die Lage versetzt werden, industriell genutzte elektrochemische Zellstapel der elektrochemischen Energiekonversion oder -speicherung mit hohen Leistungs- und Stromanforderungen bis auf die Ebene der Einzelzelle individuell zu beurteilen, um beispielsweise Schadensmechanismen frühzeitig zu erkennen und abzuwenden oder Betriebsparameter mit negativen Auswirkungen auf die Performance des Gesamtstapels zu identifizieren.
Beispielhafte MegaEIS-Lösungen können in zwei unterschiedliche Kategorien unterteilt werden – mit oder ohne zusätzlicher externer DC-Last oder -Quelle. Dabei können die MegaEIS Systeme ohne externe DC-Last bis maximal 20 kW dissipierter Leistung betrieben werden oder mit den zusätzlich eingebundenen externen DC-Lasten oder Quellen im Prinzip mit nach oben hin unbegrenzter Leistung.
Die folgende Übersicht ermöglicht den Einblick in beispielhaft umgesetzte technische Lösungen der industriell eingesetzten EIS-Charakterisierung / Cell Voltage Monitoring (CVM) von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren.
Spannung | Strom (int.) | Strom (ext.) | EIS Kanäle | Anwendung |
600 V | 120 A | 800 A | 512 | H2FC Stapel bis 250 kW |
30 V | 200 A | – | 24 | H2FC Stapel bis 4 kW |
200 V | 300 A | 300 A | 24 | H2FC Stapel bis 80 kW |
1000 V | 600 A | 1200 A | 128 | H2FC Stapel bis 50 kW |
250 V | 400 A | 400 A | 256 | H2FC Stapel bis 100 kW |
20 V | 500 A | – | 8 | Elektrolyseur bis 10 kW |