Förderprojekte

HZwo: FRAME – EcoCC

Entwicklung eines wirtschaftlichen und zuverlässigen Mess- und Regelungskonzeptes für automotive Brennstoffzellensysteme

 

Beschreibung:
Das Project EcoCC beschäftigt sich im Rahmen der HZwo-Initiative mit der Entwicklung eines wirtschaftlichen und zuverlässigen Mess- und Regelungskonzeptes für Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen in Automobilanwendungen. Eine Kombination von Daten bestehender, herkömmlicher Sensoren mit regelungstechnischen dynamischen Modellen erlaubt eine verbesserte Zustandsüberwachung des Systems, wobei auf die Entwicklung neuer und teurer Hardware verzichtet werden kann. Zudem bietet eine derartige mathematische und softwarebasierte Herangehensweise die Möglichkeit, Fehler zu detektieren oder fehlende Daten aus anderen Messungen zu rekonstruieren. Dadurch könnten potentiell sogar bestehende Sensoren durch virtuelle ersetzt werden. Zusätzlich dazu werden Komponenten aus dem Produktportfolio von Vitesco Technologies in das Brennstoffzellensystem integriert.

 

Ziele:
  • Herleitung datengetriebener mathematischer Modelle für moderne PEMFC-Systeme unter Nutzung realer Messungen
  • Entwicklung und Validierung regelungstechnischer Modelle für einzelne Komponenten PEMFC-basierter Antriebsstränge
  • Systemdynamische Analyse sowie Identifikation von Optimierungspotentialen hinsichtlich benötigter Hardwarekomponenten
  • Implementierung eines Lern- und Adaptations-Verfahrens für den Onlinebetrieb sowie einer fehlertoleranten, optimalen Regelung 
 
Laufzeit:
Januar 2019 bis 31. Dezember 2021

Förderung und Projektträger: 
Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)/ Sächsische Aufbaubank (SAB)

Partner:
  • Technische Universität Chemnitz
  • Hörmann Vehicle Engineering GmbH
  • Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
  • LSA GmbH Leischnig

HZwo: FRAME – Großserienbipolarplatte

Neue Verfahren zur Großserienproduktion metallischer Bipolarplatten

 

Beschreibung:
Bipolarplatten (BiP) bilden die mechanische Hauptstruktur des Brennstoffzellenstapels, welcher den mitgeführten Wasserstoff durch die Reaktion mit Sauerstoff aus der Luft in elektrischen Strom, Wärme und Wasser wandelt. Die Funktionalität neuartiger automotiver metallischer BiP konnte anhand von in Kleinserien gefertigten Bauteilen bereits durch einzelne Anwender nachgewiesen werden, während die Umsetzbarkeit auf Ebene der Großserienproduktion bisher noch aussteht. Eine besondere Herausforderung stellt das Fehlen entsprechender Inline-Mess- und Prüfverfahren dar, die es erlauben, Anforderungen für einen robusten und fehlerfreien Herstellungsprozess zu definieren und umzusetzen. Aus diesem Grund beschäftigt sich das Forschungsprojekt „HZwo:FRAME – Großserien­bipolarplatte“ mit der Erforschung und dem Funktionsnachweis neuer Fertigungs­verfahren, die eine Großserienproduktion ermöglichen. Dabei gilt es, die einzelnen Fertigungsschritte zu einer wirtschaftlichen Produktionskette zu verknüpfen und in ein darstellbares Anlagenkonzept zu überführen. Auf Basis der durch die verwendeten Verfahren definierten Fertigungsbedingungen erfolgt die Entwicklung einer speziell angepassten Bipolarplatte, welche die OEM-Anforderungen erfüllt und durch den Einsatz der im Projekt untersuchten Verfahren in Form eines Forschungs­funktions­musters umgesetzt wird.  

Ziele:
  • Erforschung von großserientauglichen und innerhalb einer Prozesskette integrierbaren Fertigungsverfahren für die Herstellung metallischer BiP
  • konstruktive Auslegung der BiP-Geometrien und experimentelle Umsetzung von Funktionsmustern unter Berücksichtigung neuer Fertigungsverfahren sowie des Handlings innerhalb der Prozesskette
  • Erforschung und Etablierung von Qualitätssicherungsmaßnahmen während der gesamten Wertschöpfungskette  
Laufzeit:
1. Juni 2019 bis 31. Mai 2022
 
Förderung und Projektträger:
EFRE-Technologieförderung, Sächsische Aufbaubank (SAB)
 
Partner:
  • Von Ardenne GmbH
  • miTec – Microtechnologie GmbH
  • LASERVORM GmbH
  • FusionSystems GmbH
  • Steinbeis Innovation gGmbH (Innovationszentrum Fügetechnik)
  • Technische Universität Chemnitz