Präzise Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur in Elektrolyseur- und Brennstoffzellensystemen

Keyfacts Applikation

Bereich

Überwachung und Steuerung von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen

Applikation

Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur in Elektrolyseur- oder Brennstoffzellen-Stacks und -Strings.

Messparameter

DC-Spannung, DC-Strom und Temperatur – für eine sichere und effiziente Wasserstofferzeugung und Energieerzeugung

Hauptanforderungen

Hohe Isolation bis auf Stack-/String-Ebene, kontinuierliche Überwachung, Langzeitstabilität, Sicherheit – keine Rekalibrierung erforderlich

Hochisolierte Messungen zur Überwachung von Stacks und Strings in H2-Anwendungen

Wasserstoff wird für die Energiespeicherung sowie den Energietransport immer wichtiger. Dementsprechend sind die Effizienz und Sicherheit von Elektrolyseur- und Brennstoffzellensystemen entscheidender denn je. Diese Systeme arbeiten mit hohen Gleichspannungen und erfordern eine präzise Echtzeitüberwachung für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb. Kontinuierliche Messungen sowohl auf Stack- als auch auf String-Ebene unterstützen die vorausschauende Instandhaltung und verbessern die Systemzuverlässigkeit insgesamt. Die Messumformer von Knick wurden speziell für diese Anforderungen entwickelt. Sie bieten eine dauerhaft hohe Isolation, die die typischen Systemspannungen abdeckt, und gewährleisten eine langfristige Zuverlässigkeit, die für einen sicheren und unterbrechungsfreien Betrieb erforderlich ist.

Applikationsanforderung und -beschreibung

Moderne Elektrolyseure und Brennstoffzellen sind so aufgebaut, dass einzelne Zellen in Reihe zu Stacks verschaltet und diese dann zu Hochspannungs-Strings zusammengefasst werden. Während eine einzelne Zelle in der Regel mit etwa 3 V betrieben wird, können die Gesamtspannungen der Strings bis zu 1500 V DC erreichen – Tendenz steigend mit zunehmenden Anforderungen der Industrie. Um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten, ist eine genaue Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur sowohl auf Stack- als auch auf String-Ebene für die Diagnose und frühzeitige Erkennung von Verschleiß erforderlich. Ohne diese Überwachung riskieren Betreiber Schäden an Elektrolyseur- und Brennstoffzellensystemen, was die Sicherheit beeinträchtigen und den Wirkungsgrad der Wasserstoffproduktion verringern kann.

Angesichts vorliegender Hochspannungen und ggf. auftretenden Spannungsspitzen müssen Messgeräte eine starke Potentialtrennung gewährleisten, nicht nur gegenüber dem Messsignal, sondern auch gegenüber den Potentialen auf Systemebene. Darüber hinaus muss die Überwachungslösung langlebig, wartungsfrei und widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen sein , um die Sicherheit von Bedienpersonal und Geräten zu gewährleisten.

Warum Knick?
Die Messumformer von Knick bieten eine hohe Mess-Performance mit branchenführender kontinuierlicher Isolation bis zu 3,6 kV, außergewöhnlicher Langzeitstabilität und einer kompakten, für DIN-Tragschienen geeigneten Bauweise. Zudem eignen sie sich ideal für die Integration in Elektrolyseur- und Brennstoffzellensysteme. Sie bieten eine genaue Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur ohne Rekalibrierung und erreichen aus Betriebsbewährung ermittelte MTBF-Werte von vielen hundert Jahren. Diese Messumformer wurden für Umgebungen mit hohen Potentialen und starken Störeinflüssen entwickelt und gewährleisten einen sicheren, störungsfreien Betrieb. Für Anwendungen mit Anforderungen an die funktionale Sicherheit bietet Knick außerdem SIL-zertifizierte Überwachungslösungen, mit denen die Konformität zu den sich stetig weiterentwickelnden Systemstandards im Wasserstoffsektor erfüllt wird.

Fazit

Mit Messumformern von Knick können Betreiber die Leistung von Elektrolyseur- und Brennstoffzellensystemen sowohl auf Stack- als auch auf String-Ebene zuverlässig überwachen, sodass Leistungsverschlechterungen und drohende kostspielige Ausfälle frühzeitig erkannt werden können. Dieses Maß an Transparenz unterstützt Strategien für die vorausschauende Wartung, maximiert die Systemverfügbarkeit und gewährleistet einen sicheren, kontinuierlichen Betrieb in anspruchsvollen Umgebungen des Wasserstoffsektors.

Knick bietet die für Hochspannungsmessungen erforderliche Klarheit und Zuverlässigkeit, indem Knick in seinen Produkten eine hochentwickelte Isolation, Langzeitstabilität und Präzision kombiniert. Unser Engagement für Sicherheit, Genauigkeit und Leistung macht Knick zu einem zuverlässigen Partner in der sich entwickelnden Wasserstoffbranche.

Zugehörige Produkte

P45000 Hochspannungs-Trennverstärker / Messumformer | SIL2 / SIL3 funktionale Sicherheit

Produktnummer:

P45000

P41000 Hochspannungs-Trennverstärker / Messumformer | Kalibriert umschaltbar

Produktnummer:

P41000

P42000 Hochspannungs-Trennverstärker / Messumformer | Kalibriert umschaltbar

Produktnummer:

P42000

P44000 Temperatur-Messumformer mit hoher Isolation | Pt100-Sensoreingang

Produktnummer:

P44000

Zugehörige Industrien und Anwendungen

Wasserstoff

Aufgrund ihrer hohen Isolation und Zuverlässigkeit bewähren sich bereits heute Hochspannungsmessumformer und Trennverstärker von Knick in zahlreichen Wasserstoffanwendungen.

Energiespeicherung

Unser Programm an Hochspannungsmessumformern bietet bewährte Lösungen für das sichere Testen und dauerhafte Überwachung von Batteriesystemen auf Zell-, Stack- oder String-Ebene.