PEM-PWS – Boosting of PEM fuel cells with pressure-wave-supercharger technology

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Forschungsstelle

BFE

Projektnummer

SI/502833

Projekttitel

PEM-PWS – Boosting of PEM fuel cells with pressure-wave-supercharger technology

Texte zu diesem Projekt

	Deutsch	Französisch	Italienisch	Englisch
Kurzbeschreibung		-	-

Erfasste Texte

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Kurzbeschreibung (Deutsch)	PEM Brennstoffzellen benötigen, aus Effizienz-, Leistungsdichte- und Lebensdauergründen, eine überstöchiometrische Versorgung mit verdichteter und befeuchteter Frischluft. Dazu werden heutzu-tage ölfreie, luftgelagerte Turbomaschinen verwendet. Der Leistungsbedarf dieser Turbomaschinen führt massgeblich dazu, dass die Effizienz von PEM Brennstoffzellensystemen mit steigender Last abfällt, was speziell bei Hochlastanwendungen (z.B. Nutzfahrzeuge, Arbeitsmaschinen, Marine) be-züglich Betriebskosten und Kühlbedarf nachteilig ist. In diesem Projekt soll die Verwendung eines al-ternativen Aufladesystems als Kernstück der Luftversorgung erforscht werden: der Druckwellenlader. Diese Technologie ermöglicht prinzipiell eine effiziente Versorgung mit verdichteter Luft und bietet das Potenzial, Feuchte zurückzugewinnen. Dazu wird ein Druckwellenlader spezifisch auf die Randbedin-gungen von PEM Brennstoffzellen ausgelegt, gebaut und in brennstoffzellenrelevanten Randbedin-gungen betrieben.
Kurzbeschreibung (Englisch)	For reasons of efficiency, power density and service life, PEM fuel cells require an over-stoichiometric supply of compressed and humidified fresh air. Nowadays, oil-free, air-bearing turbomachines are used for this purpose. The power requirement of these turbomachines leads to a significant drop in the efficiency of PEM fuel cell systems as the load increases, which is particularly detrimental to high-load applications (e.g. commercial vehicles, mobile machinery, marine) in terms of operating costs and cooling requirements. In this project, the use of an alternative charging system as the core of the air supply is to be researched: the pressure wave supercharger. In principle, this technology enables an efficient supply of compressed air and offers the potential to recover moisture. For this purpose, a pressure wave supercharger is specifically designed and built for the boundary conditions of PEM fuel cells and operated under fuel cell-relevant boundary conditions.

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Text

Kurzbeschreibung
(Deutsch)

PEM Brennstoffzellen benötigen, aus Effizienz-, Leistungsdichte- und Lebensdauergründen, eine überstöchiometrische Versorgung mit verdichteter und befeuchteter Frischluft. Dazu werden heutzu-tage ölfreie, luftgelagerte Turbomaschinen verwendet. Der Leistungsbedarf dieser Turbomaschinen führt massgeblich dazu, dass die Effizienz von PEM Brennstoffzellensystemen mit steigender Last abfällt, was speziell bei Hochlastanwendungen (z.B. Nutzfahrzeuge, Arbeitsmaschinen, Marine) be-züglich Betriebskosten und Kühlbedarf nachteilig ist. In diesem Projekt soll die Verwendung eines al-ternativen Aufladesystems als Kernstück der Luftversorgung erforscht werden: der Druckwellenlader. Diese Technologie ermöglicht prinzipiell eine effiziente Versorgung mit verdichteter Luft und bietet das Potenzial, Feuchte zurückzugewinnen. Dazu wird ein Druckwellenlader spezifisch auf die Randbedin-gungen von PEM Brennstoffzellen ausgelegt, gebaut und in brennstoffzellenrelevanten Randbedin-gungen betrieben.

Kurzbeschreibung
(Englisch)

For reasons of efficiency, power density and service life, PEM fuel cells require an over-stoichiometric supply of compressed and humidified fresh air. Nowadays, oil-free, air-bearing turbomachines are used for this purpose. The power requirement of these turbomachines leads to a significant drop in the efficiency of PEM fuel cell systems as the load increases, which is particularly detrimental to high-load applications (e.g. commercial vehicles, mobile machinery, marine) in terms of operating costs and cooling requirements. In this project, the use of an alternative charging system as the core of the air supply is to be researched: the pressure wave supercharger. In principle, this technology enables an efficient supply of compressed air and offers the potential to recover moisture. For this purpose, a pressure wave supercharger is specifically designed and built for the boundary conditions of PEM fuel cells and operated under fuel cell-relevant boundary conditions.