Brennstoffzelle an der Hochschule RheinMain

Karteikarten und Zusammenfassungen für Brennstoffzelle an der Hochschule RheinMain

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Beispielhafte Karteikarten für Brennstoffzelle an der Hochschule RheinMain auf StudySmarter:

Was bedeutet Depth of Discharge?

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Was bedeutet State of Charge?

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Umrechnung Geschwindigkeit Auto in Winkelgeschwindigkeit Rad

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Was ist der Unterschied zwischen Brennstoffzelle und Batterie?

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Was ist eine Ionen / Salzbrücke?

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Unterschied zwischen Primär und Sekundärbatterie?

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Unterscheiden Sie die Elektroden einer elektrochemischen  Zelle

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Elektrische Arbeit bestimmen:

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Was sind Überspannungen?

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Was ist bei der Luftzuführung der PEM zu beachten?

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Welche Möglichkeiten der Wasserstoffspeicherung liegen aktuell vor?

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Was sind die Ziele eines Baterriemanagementsystems (BMS) ?

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Brennstoffzelle

Was bedeutet Depth of Discharge?

Er beschreibt das Verhältnis der im Betrieb maximal entnehmbaren Menge an elektrischer Ladung (meist in Amperestunden, Ah) zur Nennkapazität.

Die im Betrieb eines Akkus genutzte Kapazität wird oft gegenüber der Nennkapazität eingeschränkt, um eine höhere zyklische oder kalendarische Lebensdauer des Akkus zu erreichen. Die Angabe des Entladungsgrades alleine definiert nicht, in welchem Ladezustands-Bereich (SoC englisch state of charge) diese Kapazität genutzt wird. Dies ist je nach Technologie verschieden.

Übliche Entladungsgrade bei Lithium-Ionen-Akkus sind je nach Anwendungssituation oft 60–90 %. Da sowohl bei niedrigen als auch hohen Ladezuständen eine beschleunigte Alterung auftritt, wird meist der mittlere Ladezustands-Bereich genutzt: Ein Entladungsgrad (DoD) von 70 % kann z. B. bedeuten, dass der SoC-Bereich zwischen 10 % und 80 % genutzt wird. Außerdem kann der Entladungsgrad vom Batteriemanagementsystem je nach Umgebungsbedingungen oder Alterungszustand (SoH englisch state of health) des Akkus mit der Zeit auch angepasst werden.

Bei Bleiakkumulatoren wird dagegen möglichst der obere Ladezustands-Bereich genutzt, da nur der untere Bereich für die Lebensdauer schädlich ist. Hier bedeutet ein Entladungsgrad von 40 % üblicherweise, dass der Bereich von 60 % SoC bis 100 % SoC genutzt wird.

Da Batterien z. B. aufgrund von Sicherheitsreserven oder Fertigungsschwankungen auch eine höhere Kapazität als ihre auf dem Typenschild angegebene Nominalkapazität haben können, ist ein Entladungsgrad über 100 % möglich (z. B. 55 Ah bei einer 50-Ah-Batterie, was einem Entladungsgrad von 110 % entspricht).

Brennstoffzelle

Was bedeutet State of Charge?

State of charge (SoC) is the level of charge of an electric battery relative to its capacity. The units of SoC are percentage points (0% = empty; 100% = full). An alternative form of the same measure is the depth of discharge (DoD), the inverse of SoC (100% = empty; 0% = full). SoC is normally used when discussing the current state of a battery in use, while DoD is most often seen when discussing the lifetime of the battery after repeated use.

Brennstoffzelle

Umrechnung Geschwindigkeit Auto in Winkelgeschwindigkeit Rad

V / U = w

Brennstoffzelle

Was ist der Unterschied zwischen Brennstoffzelle und Batterie?

Brennstoffzelle ist ein offenes System und erlaubt Stoff- und Energieaustausch über die Systemgrenzen.

Eine Batterie ist ein thermodynamisches geschlossenes System und erlaubt Energiewandlungen nur innerhalb des Systems.

Brennstoffzelle

Was ist eine Ionen / Salzbrücke?

Element, dass nur Ionentransport zulässt. Auch Seperator, Membran, Ionomer oder Elektrolyt genannt.

Brennstoffzelle

Unterschied zwischen Primär und Sekundärbatterie?

Bei einer Primärbatterie ist der Entladeprozess nicht reversibel. Bei der Sekundärbatterie ist der Prozess reversibel, sie ist wieder aufladbar (Akkumulator)

Brennstoffzelle

Unterscheiden Sie die Elektroden einer elektrochemischen  Zelle

Entladen: Anode negativ und Kathode positiv



Laden: Anode positiv und Kathode negativ

Brennstoffzelle

Elektrische Arbeit bestimmen:

U * I * dt

Brennstoffzelle

Was sind Überspannungen?

überlagerte Spannungen, die die tatsächliche Ausgangsspannung beeinflussen. Es gibt verschiedene Gründe:

- Ohmsche, elektrische Ableiter und Elektrolyt besitzen Widerstand (spannungsabfall)

- Durchtritt, bei kleinen Strömen Ladungsdurchtritt durch die Ionenbrücke

- Diffusion, Konzentrationsunterschiede (vgl. Nernst)

- Kristallisation, ungewünschte Bildung von Kristallen

Brennstoffzelle

Was ist bei der Luftzuführung der PEM zu beachten?

Kathode: Stöchiometrie bei 1,2 bis 4. bei niedrigeren Temperaturen kurzzeitig mehr Luft, um Wasser auszuspülen. Bei höheren Temperaturen wird eventuell die Luft angefeuchtet (Performancegain).


Anode: entstandenes Wasser muss abgeblasen werden, aber kein Sauerstoff darf an die Anode!

Brennstoffzelle

Welche Möglichkeiten der Wasserstoffspeicherung liegen aktuell vor?

- Flüssig

- Metallhydrid

- Druckspeicher (Gas)

Brennstoffzelle

Was sind die Ziele eines Baterriemanagementsystems (BMS) ?

- Ausgleich des Ladezustands, denn die schwächste Zelle bestimmt das ganze System


- Erhöhung der Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Bestimmung der Batterieparameter



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