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Hybrid Energy Lab-System
Neue Software mit API Schnittstelle!

Hybrid Energy Lab: System and Concept Introduction:

Hybrid Energy Lab: Application Software - Getting Started:

Heliocentris Hybrid Energy Lab: Battery Model

Hybrid Energy Lab-System

Generator-Batterie-Hybride stellen heute die Basis vieler Stromversorgungs- und Backup-Lösungen dar. Das Hybrid Energy Lab-System ist ein Brennstoffzellen-Batterie-Hybridsystem für das Studium moderner Energiesysteme. Das schlüsselfertige System aus Energie- und Messtechnik wurde speziell für den Einsatz an folgenden Fachbereichen entwickelt:

  • Ingenieur- und Technikwissenschaften
  • Energie- und Umweltmanagement
  • Elektrische Energiesysteme
  • Elektrische Maschinen und Antriebe
  • Erneuerbare Energietechnik
  • Verfahrenstechnik

Das System bietet eine vielseitige Experimentierplattform für fortgerittenes Training bis angewandter Forschung:

  • Umfangreiche Echtzeit-Visualisierung auf Komponenten- und Systemebene (z.B. Arbeitspunkte, Energieflüsse)
  • Nahtlos integrierte, theoretische Modelle für Batterien (Ladezustand), Brennstoffzelle (Kennlinie), Genset (Simulation)
  • IP-basierte Software-Schnittstelle zur einfachen Integration
  • Dimensionierung und Auslegung von hybriden Energiesystemen
  • Freie Last- und Quellprofile (Editor, Import)
  • Auswertung auf Basis theoretischer Modelle mittels Daten-Fitting
  • Batterie-Charakterisierung: Lade- und Entladeverhalten, Ladezustandsbestimmung
  • Automatischer Betrieb mittels integriertem Energiemanagement
  • Anwendungen: Inselstromversorgung, USV, Range Extender und Automotive Engineering

 

 

Umfangreiches Begleitmaterial unterstutzt die Lehrkraft in der Unterrichtsgestaltung.
Vorgefertigte Experimente & softwaregestutztes Experimentieren vereinfachen
Nutzern die Anwendung des Systems.

Experimentieranleitung mit:

  • Lernzielen und -inhalten
  • Anleitungen zur Experimentdurchführung
  • Themenspezifische Fragen und Musterantworten
  • Auswertungsvorlagen
  • Tipps zu Vorlesungen, Praktika und Workshops
  • Ausführliche Bedienungsanleitung

 

Mitgelieferte Experimente:

  • Systemauslegung für spezielle Anwendungen: Energiemanagement / hybrides System, Backup, Notstromversorgung (USV), Inselstromversorgung
  • Untersuchung des Betriebsverhaltens von: Batteriemodul, Brennstoffzellenmodul, Gleichspannungswandler
  • Bestimmung Wirkungsgrad und Energiewandlung
  • Untersuchung von Lastsprüngen bis 1,5 kW
  • Erstellung von Kennlinien der Systemkomponenten

Die Hybrid Energy Lab-System Software, basierend auf LabView, dient der Systemsteuerung, Datenerfassung, Datenanpassung sowie für die Durchführung von Experimenten. Ein Editor zur Erstellung von Last- und Quellprofilen ist in der Software integriert. Vorprogrammierte anwendungsspezifische Profile sind abrufbar. Die Systemdaten können in MS Excel exportiert und unabhängig von der Hybrid Energy Lab-System Software ausgewertet werden.

Neu:

  • Batteriemodell und Data Fitting
  • Hybrid Energy Management
  • Offene Software Schnittstelle (API)

Screenshots der Software sehen Sie weiter unten.

System PC mit Software und Experimenten
Konfiguration und Bedienung des Systems
Durchführung von Experimenten
Visualisierung und Aufnahme von Messdaten

System Steuerungsmodul
Anzeige und Bedienung wichtiger Funktionen

Elektronisches Lastmodul
Simulation elektrischer Verbraucher
Betriebsarten: CC, CV, CP, CR
Manuelle oder softwaregestützte Steuerung

Batteriemodul
Auswahl der Batteriekapazitat: 7,2 Ah oder 18Ah
Erweiterungsfähig um externe Batterien

Power-Management-Modul

Konfiguration der Batterieladeregelung
Parametrierbarer DC/DC-Wandler
Wechselrichter mit Netzdurchschaltung
Messsensorik

Brennstoffzellenmodul
Etabliertes Nexa 1200W Brennstoffzellensystem
Versorgung der Anlage mit ungeregeltem Gleichstrom
Massendurchflussmesser für den Wasserstoffverbrauch
Überwachung der Stack Temperatur

H2-Speichermodul
Heliocentris Metallhydridspeicher
Überwachung der Speichertemperatur

Das Hybrid Energy Lab-System ermöglicht verschiedene hybride Setups für die angewandte Forschung von Batterie- und Brennstoffzellen/Dieselgenerator-Systemen:

Range Extender

  • Planung von System-Zuschaltung
  • Reichweitenberechnung


Autarke Inselstromversorgung

  • Aufbau eines Inselnetzes für 230 V AC und 24 V DC Verbraucher
  • Abfahren von Lastprofilen


Automotive Engineering

  • Auslegung hybrider Antriebstechnik (Batterie und Brennstoffzellentechnologie)
  • Optionaler Anschluss eines Elektromotors


Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)

  • Weiterversorgung von Verbrauchern bei Netzausfall
  • Automatische Umschaltung zwischen Batterie- und Brennstoffzellenbetrieb

 

 

Hybrid Energy Lab-System - System Overview

Hybrid Energy Lab-System
Hybrid Energy Lab-System

Hybrid Energy Lab-System - Software:

System and Sensor Overview
Sankey Diagramm
Battery Charging Discharging Behavior
DC/DC Converter
Fuel Cell and H2 System
Real-Time Graphing
Battery Model and Data Fitting
Hybrid Energy Management

Hydrogen Storage Module of the Hybrid Energy Lab-System:

Hybrid Energy Lab System H2 Storage Module
Hybrid Energy Lab System H2 Storage Module
H2 Storage Module

Scientific Product Poster

HEL Poster in English
HEL Poster in French
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