Unterbrechungsfreie Stromversorgung USV für GSM-Basisstationen mit Brennstoffzellen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 100957

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0076;F-Brennstoffzellen

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Unterbrechungsfreie Stromversorgung USV für GSM-Basisstationen mit Brennstoffzellen

Schlussbericht (Deutsch)

An der HTA Luzern wird ein Prototyp einer Anlage zur Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) mit Brennstoffzellen (BZ) statt mit Bleibatterien konzipiert und in Betrieb gesetzt. Das verzögerte Anfahrverhalten der Brennstoffzelle wird durch Superkapazitäten überbrückt. Inhalt einer ersten Projektphase waren Planung, Systemzusammenbau und Labortest. In einer zweiten Pro-jektphase wurde das BZ-System an eine reale Telekommunikations-Basisstation (Antenne) angeschlossen und im Feldtest für den Zeitraum eines Jahres erprobt. Der Feldtest umfasste monatliche Stromausfall-Simulationen bei einer realen Antennenlast von ca. 2.4 kW sowie Tests mit externer Last bis 8.5 kW zur Auf-nahme der Kennlinie. Wasserstoff wird über zwei 50l-Druckgasflaschen zur Verfügung gestellt. Unter Verbraucherlast ist ein autonomer Betrieb der Anlage bis zu 6 h gewährleistet. Die Ergebnisse der rund 100 Stromausfall-Simulationen mit einer Gesamtlaufzeit der Brennstoffzelle von 39 h sind sehr zufrieden stellend verlaufen. Auch bei einem unwetterbedingten, realen Stromausfall hat die Anlage für eine knappe Stunden den Strom problemlos überbrückt. Eine Degradation der Brennstoffzelle ist bis jetzt noch nicht feststellbar. Das Projekt findet in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern APC Industrial Systems, als Hersteller und Marktleader im Bereich von USV-Anlagen und Swisscom Mobile AG, als Anwender von USV-Anlagen im Tele-kommunikationsbereich statt. Aufgrund der guten Ergebnisse und um Erfahrungen im Langzeitverhalten der Brennstoffzelle zu sammeln wird der Feldtest für zwei weitere Jahre fortgesetzt.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik + Architektur HTA Luzern

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Trachte,Ulrike

Zugehörige Dokumente

• Projekt USV für GSM-Basisstationen mit BZ (PEM Fuel Cell Back-Up System) - Abschlussbericht [PDF] 1'197 kB

Schlussbericht (Englisch)

The University of applied sciences HTA Lucerne designed a prototype of an uninterruptible power supply (UPS) with Fuel Cell technology instead of lead-acid batteries and put it into operation. The delayed start-up of the Fuel Cell was bridged with ultracapacitor technology. In a first project stage the system was designed, assembled and tested in laboratory. In a second stage the installation was connected to a real base station of a telecommunication antenna and proved within field tests during one year. The field test included monthly simulations of power failure with antenna load of about 2.4 kW as well as tests with external load up to 8.5 kW to establish the characteristic diagram. Hydrogen was provided by two 50l pressure tanks. The full quantity of Hydrogen assured a stand-alone operation of the Fuel Cell system for about 6 hours under antenna load. The results of the totally 101 simulations of grid-failure demonstrate a very reliable start-up behav-iour of the Fuel Cell System. Also during a real power failure due to a thunderstorm the installation provided the demanded power without any problems. The total currency of the Fuel Cell is up to 39 hours. Any degradation is not yet assessed. The project takes place in collaboration with the industrial partners APC Industrial Systems, as a producer and market leader of UPS-Systems und Swisscom Mobile AG, as a user of UPS-systems in telecommunications. Due to the good results and in order to get more experiences in long-term application of the Fuel Cell system the tests should be continued for two more years.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik + Architektur HTA Luzern

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Trachte,Ulrike