Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Power management for HEV based on PMSM using passivity control

Amrouche Bessam, Aouzellag Haroune, Iffouzar Koussaila, Nacef Sabrina, Cherif Tahar Otmane, Ghedamsi Kaci

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 3

106--112

EN

This article offers a resolution of a problem of coordination of the converters of a system fuel cell involving a hydrogen fuel cell with super capacitors as an application with an instantaneous dynamic power by using a non-linear controller PI. The strategy of management of energy include the strategy of control of the state machine, the strategy of proportional control - classical integral (CPICS), and the proof of the stability of the whole source system in a continuous loop closed have were shown simulation and results on a system has reduced ladder prove the feasibility of proposed for a true system transports electrical.The total model of system and the strategy of control is produced by using Matlab / Simulink.

PL

W artykule zaproponowano rozwiązanie problemu koordynacji przetwornic układu ogniw paliwowych z udziałem wodorowego ogniwa paliwowego z superkondensatorami jako aplikacji o chwilowej mocy dynamicznej z wykorzystaniem nieliniowego regulatora PI. Strategia zarządzania energią obejmująca strategię sterowania maszyną stanów, strategię sterowania proporcjonalnego - całka klasyczna (CPICS) oraz dowód stabilności całego systemu źródłowego w ciągłej pętli zamkniętej przedstawiono symulację i wyniki na systemie o zredukowanej drabinie udowodniono wykonalność proponowanego dla rzeczywistego systemu transportów elektrycznych. Całkowity model systemu i strategia sterowania jest tworzony z wykorzystaniem Matlaba/Simulinka.

2

Energy management in a proton exchange membrane fuel cell based DC microgrid using feedback linearization control and GWO

Djerioui Ammar, Djerioui Makhlouf

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

20--26

EN

This paper proposes a new energy management approch based on th integration of Grey Wolf Optimization (GWO) with Feedback Linearization Control (FLC) for a DC microgrid. The studied hybrid power system uses multiple power sources based on a Proton Exchange Membrane Fuel cell (PEMFC), and supercapacitor (SC). The proposed energy management strategy optimizes the ration use of the sources in order to minimize fuel consumption and maximize the renewable energy sources part. The strategy also takes account on the intrinsic specificities of PEMFC and SC, such as their response time and efficiency, to ensure smooth and stable operation of the system. The fuel consumption, dynamic performance, and service life of power sources can be significantly impacted by the energy management strategy used to accommodate fluctuations in power demand. The proposed strategy performances is verified through extensive simulation results.

PL

W artykule zaproponowano nowe podejście do zarządzania energią oparte na integracji optymalizacji Gray Wolfa (GWO) z kontrolą linearyzacji ze sprzężeniem zwrotnym (FLC) dla mikrosieci prądu stałego. Badany hybrydowy system zasilania wykorzystuje wiele źródeł zasilania opartych na ogniwie paliwowym z membraną do wymiany protonów (PEMFC) i superkondensatorze (SC). Zaproponowana strategia zarządzania energią optymalizuje racjonalne wykorzystanie źródeł w celu minimalizacji zużycia paliw i maksymalizacji udziału energii odnawialnej. Strategia uwzględnia także wewnętrzną specyfikę PEMFC i SC, taką jak czas reakcji i wydajność, aby zapewnić płynne i stabilne działanie systemu. Strategia zarządzania energią stosowana w celu uwzględnienia wahań zapotrzebowania na moc może znacząco wpływać na zużycie paliwa, wydajność dynamiczną i żywotność źródeł zasilania. Efektywność zaproponowanej strategii jest weryfikowana poprzez obszerne wyniki symulacji.

3

Przegląd ekologicznych militarnych i cywilnych systemów zasilania

Michalak Sławomir, Kowalczyk Henryk, Gębura Andrzej, Tokarski Tomasz

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

33--46

PL

Pozyskiwanie energii elektrycznej jest istotnym wyzwaniem XXI wieku. Na świecie w elektroenergetycznych projektach cywilnych coraz silniej dominują tendencje proekologiczne: energia wiatru, promieniowania słonecznego i energia elektryczna z tzw. baterii wodorowych i ich mutacji. W zastosowaniach wojskowych wykorzystanie tego typu źródeł również jest korzystne, gdyż znacznie poprawia możliwości maskowania, m.in. umożliwia zmniejszenie poświaty termicznej i natężenia hałasu. Autorzy artykułu opracowali przegląd ekologicznych systemów zasilania oraz przedstawili aktualny stan wdrożeń.

EN

Obtaining electrical energy is a substantial challenge for the 21st century. The world is increasingly dominated by pro-ecological tendencies: wind energy, solar radiation and electric energy from the so-called hydrogen batteries and their mutations. In military applications, using these source types is also beneficial since it substantially improves camouflage possibilities, e.g., it enables the reduction of the thermal afterglow and noise intensity. The manuscript’s authors developed the overview of pro-ecological power systems and presented the current state of implementations.

4

Wykorzystanie wodoru jako źródła zasilania BSP : rozwiązania dostępne komercyjnie

Sierpowski Korneliusz, Górski Krzysztof, Ptak Przemysław

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 9

20--24

PL

Obecnie stawiane zadania przed Bezzałogowymi Systemami Powietrznymi (BSP) wymagają coraz dłuższych czasów misji, co pociąga za sobą poszukiwania alternatywnych do akumulatorów pokładowych źródeł zasilania o wysokiej gęstości energii i energii jednostkowej. Jednym z rozwiązań spełniających dzisiejsze wymogi jest energia magazynowana w wodorze. Niniejszy artykuł przedstawia porównanie dostępnych dedykowanych rozwiązań komercyjnych oraz przewidywany czas lotu przykładowego bezzałogowego statku powietrznego. Celem pracy jest określenie wartości liczbowych upraszczających obliczenia konstrukcyjne dla BSP.

EN

Currently, the tasks faced by unmanned Aerial Systems (uAVs) require increasingly longer mission times, which entails the search for alternative power sources with high energy density to on-board batteries. one of the solutions that meets today's requirements is energy stored in hydrogen. This article presents a comparison of available dedicated commercial solutions and the expected flight time of an example unmanned aircraft.

5

Analysis of simulated dynamic loads of a ship propulsion system of a non-conventional power system

Zadrąg Ryszard, Socik Paweł, Kniaziewicz Tomasz, Zacharewicz Marcin, Bogdanowicz Artur, Wirkowski Paweł

Combustion Engines

|

2024

|

R. 63, nr 2

158--168

EN

Unconventional approaches to propulsion system design are increasingly being explored to meet increasing demands for efficiency, ecology, and reliability. This paper focuses on the analysis of simulated dynamic loads on the propulsion system of ships that feature unconventional power systems - Reformed Methanol Fuel Cell System (RMFC). The analysis is aimed at understanding the performance of these systems under dynamic sea conditions, assessing their performance, and identifying potential challenges and benefits associated with them (including military ones). According to military assumptions, an undeniable benefit is the minimization of the ship's physical fields and its independence from the base (i.e., in the future, obtaining hydrogen from seawater electrolysis).

6

Hydrogen fuel cell power supply for hybrid electric multiple unit train

Jakubowski Aleksander, Lipiński Lech, Kwiatkowski Dawid, Karkosiński Dariusz, Karkosińska-Brzozowska Natalia

Archives of Electrical Engineering

|

2024

|

Vol. 73, nr 3

763--777

EN

In European countries, electrified routes amount for 40% to 65% of the total railway networks length. Some of those routes are only partially electrified, and construction of a catenary network might not be viable on all routes. Consequently, operators run diesel trains under catenary or require both an electric and diesel vehicle, increasing costs of operation. Dual-mode vehicles exist, but they are mostly equipped with diesel generators, adding to the pollution and resulting in reduced movement dynamics. In this article, the authors present a hydrogen-hybrid electric multiple unit (HEMU), as an environmentally friendly vehicle for partially electrified railway lines. Insight into technologies utilized by both hybrid and hydrogen rail vehicles based on the literature review allowed for the formulation of requirements for such a vehicle. Furthermore, an approach to a modelling hybrid vehicle is described, including an energy management algorithm. A series of simulations were conducted, showing an operation of an HEMU on a partially electrified suburban/regional route. The presented simulation results show potential for the future introduction of hydrogen hybrid electric multiple units as a viable solution for partially electrified local and regional routes.

7

Modeling and Analysis of Fuel Cell Power Generation System Using Proportional Integral Speed Controller

Satyanarayana Addala, Naidu I.E.S.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 2

187--195

EN

This paper proposes the modeling and economic analysis of proton exchange membrane type fuel cells. The fuel cell is an electrochemical device that changes energy from chemical to electrical energy. FC offers clean and effective energy production and it undergoes rigorous growth by numerous manufacturers with different applications. Fuel cells are a promising new technology for the generation of electrical energy. This technology contains hydrogen and oxygen to produce electrical energy through the electrochemical process. A mathematical model of an FC is developed which shows the cathode and anode, output voltage, and economic analysis of the fuel cells. The Simulation results of the fuel cell for a suitable converter Controller are proposed in Matlab 2021b software.

8

Investigation of Sodium Hydroxide on the Electrolysis and Silica based Nano fluid on the Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Satyanarayana Addala, Naidu I.E.S.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 5

413--420

EN

Energy efficiency is a global need to decrease net emissions and optimise the use of renewable energy sources. Ongoing research focuses on optimizing the use of renewable energy resources to maximize their consumption. Fuel cells, which utilise water to generate electricity, are among these renewable energy resources. Nevertheless, as previously said, there is ongoing research focused on optimising the synthesis of hydrogen and the extraction of voltage and current. In this study, we present the utilisation of sodium hydroxide (NaOH) in the extraction of hydrogen and silica nanoparticles for the enhancement of power values. The experiment clearly demonstrates that using a 50% NaOH solution resulted in the production of about 5.602 litres of hydrogen gas. Furthermore, the molar percentage of hydrogen in the final product was determined to be 85.74%. The gas chromatography analysis findings indicate that the product contains 81.58% hydrogen, 11.62% nitrogen, and 0.04% carbon dioxide. The electrical efficiency achieved is 86% with a heat loss of 13.96%. In addition, the research included the introduction of silica nanoparticles into the water. It was noted that this led to an increase in power density when the relative humidity was about 70%. The study also revealed that these nanoparticles had the potential to boost fuel cell performance.

9

Zielony wodór : krótka monografia. Część 2, Kierunki stosowania

Polaczek Jerzy

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 6

518--526

PL

Dokonano przeglądu metod wykorzystania zielonego wodoru w energetyce, transporcie, przemyśle chemicznym oraz w metalurgii. W szczególności przedstawiono przemysłowe procesy produkcji energii elektrycznej w elektrowniach wodorowych oraz wykorzystanie wodoru do napędu pojazdów, do wytwarzania zielonego metanolu i amoniaku, a także do wytwarzania metali (żelazo, metale kolorowe). Omówiono również problemy magazynowania i transportu wodoru.

EN

A review, with 59 refs., of trends in industrial use of H₂ in energetics, transportation, chem. industry and metallurgy. In particular, industrial processes for prodn. of electric energy in H₂ power stations, for powering the transport facilities (cars, trains), for prodn. of green MeOH and NH₃ as well as for prodn. of metals (Fe, non-ferrous metals) were presented. Storage and transportation of H₂ were also taken into consideration.

10

Power management for a fuel cell/battery and supercapacitor based on artificial neural networks for electric vehicles

Djaballah Younes, Negadi Karim, Boudiaf Mohamed, Berkani Abderrahmane, Marignetti Fabrizio

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 8

165--169

EN

Hydrogen electric vehicles are environmentally friendly and highly efficient. They derive their energy from fuel cell as a main component in addition to lithium-ion battery and supercapacitor as auxiliary elements. However, there are problems in securing the required power and the optimal power control strategy with different operating conditions. In order to solve these problems, we seek in our work to improve energy economy and continuity, make use of some of the energy that is often lost as heat, and increase system life. To with considering various operating restrictions. So, we adopted this hybrid energy storage system. A specialized strategy is designed for optimal control of energy sources. Therefore, an artificial neural network was trained using Matlab/Simulink software. The obtained results showed the effectiveness and accuracy of the proposed system. Which can be used in practice.

PL

Pojazdy napędzane wodorem są przyjazne dla środowiska i bardzo wydajne. Energię czerpią z ogniwa paliwowego jako głównego elementu, oprócz akumulatora litowo-jonowego i superkondensatora jako elementów pomocniczych. Istnieją jednak problemy z zapewnieniem wymaganej mocy i optymalną strategią sterowania mocą przy różnych warunkach pracy. Aby rozwiązać te problemy, w naszej pracy staramy się poprawić ekonomię i ciągłość energii, wykorzystać część energii, która często jest tracona w postaci ciepła, oraz wydłużyć żywotność systemu. Aby wziąć pod uwagę różne ograniczenia operacyjne. Dlatego przyjęliśmy ten hybrydowy system magazynowania energii. Specjalistyczna strategia ma na celu optymalne sterowanie źródłami energii. Dlatego sztuczna sieć neuronowa została przeszkolona przy użyciu oprogramowania Matlab/Simulink. Uzyskane wyniki wykazały skuteczność i dokładność proponowanego systemu. Które można wykorzystać w praktyce.

11

Buck converter topology for fuel cell hybrid vehicles

Slimene Marwa Ben

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 9

104--107

EN

Fuel cell hybrid vehicles are electric vehicles with energy conversion technologies that combine fuel cells and batteries. The Energy Management System is crucial to the fuel cell hybrid system's operation since it lowers the system's hydrogen usage. This study looks into how to best manage the fuel cell hybrid vehicles' connected DC/DC converter topologies. The results of the simulations run in Matlab-Simulink show that the suggested buck converter is efficient and a better option for use in electrical vehicle applications. Due to its lower emissions and increased fuel efficiency, fuel cell-powered hybrid electric vehicles (HEV) are being developed by many automobile firms. Power electronics is the important technology for the development of fuel cells for propulsion. This document details various DC/DC converter topologies that are employed to link HEV motor controllers to fuel cells. The objective is to offer a straightforward and useful boost converter topology with a coordinated control that can simultaneously control both the output voltage and input current. The outcomes of simulations run under various dynamics are used to assess the buck converter's performance.

PL

Pojazdy hybrydowe z ogniwami paliwowymi to pojazdy elektryczne z technologiami konwersji energii, które łączą ogniwa paliwowe i akumulatory. System zarządzania energią ma kluczowe znaczenie dla działania hybrydowego systemu ogniw paliwowych, ponieważ zmniejsza zużycie wodoru przez system. W badaniu tym zbadano, jak najlepiej zarządzać topologiami połączonych przetwornic DC/DC pojazdów hybrydowych z ogniwami paliwowymi. Wyniki symulacji przeprowadzonych w programie Matlab-Simulink pokazują, że proponowana przetwornica jest wydajna i lepiej nadaje się do zastosowań w pojazdach elektrycznych. Ze względu na niższą emisję i zwiększoną oszczędność paliwa, wiele firm motoryzacyjnych opracowuje hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV) napędzane ogniwami paliwowymi. Energoelektronika jest ważną technologią dla rozwoju ogniw paliwowych do napędu. W tym dokumencie wyszczególniono różne topologie przetwornic DC/DC, które są wykorzystywane do łączenia sterowników silników HEV z ogniwami paliwowymi. Celem jest zaoferowanie prostej i użytecznej topologii przetwornicy podwyższającej napięcie ze skoordynowanym sterowaniem, które może jednocześnie kontrolować zarówno napięcie wyjściowe, jak i prąd wejściowy. Wyniki symulacji przeprowadzonych przy różnej dynamice służą do oceny działania przetwornicy buck.

12

Techno-economic assessment of cooperation of hybrid renewable energy sources with hydrogen storage

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin, Wajs Jan

Instal

|

2023

|

nr 11

23--31

EN

The paper presents a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility with the use of the most promising renewable energy sources (RES), supported by a hydrogen energy storage. This scenario was compared with the variants of supplying the facility directly from the grid and from RES without energy storage. A strategy was proposed for powering the plant aimed at maximising self-consumption of self-generated electricity. In this paper the importance of hybrid renewable energy systems (HRES) with hydrogen energy storage in the Polish Power System is pointed out. For the analysed industrial object, the modelling and optimisation of the systems were performed in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. Attention was also paid to the need to compress hydrogen and the associated electricity consumption.

PL

W artykule przedstawiono analizę techniczno-ekonomiczną zasilania modelowego obiektu przemysłowego z wykorzystaniem najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii (OZE), wspomaganych magazynem wodoru. Scenariusz ten porównano z wariantami zasilania obiektu bezpośrednio z sieci oraz z OZE bez układu magazynowania energii. Zaproponowano strategię zasilania obiektu mającą na celu maksymalizację zużycia energii elektrycznej wytworzonej przez OZE na potrzeby własne. W artykule podkreślono znaczenie hybrydowych systemów OZE z wodorowym magazynem energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Dla analizowanego obiektu przemysłowego, z wykorzystaniem oprogramowania HOMER przeprowadzono modelowanie i optymalizację systemów pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Zwrócono uwagę na konieczność sprężania wodoru i związane z tym zużycie energii elektrycznej.

13

Czy wodór może być magazynem i nośnikiem energii w budownictwie?

Dudek Magdalena

Energetyka Rozproszona

|

2023

|

nr 9

45--49

PL

W artykule scharakteryzowano podstawowe warianty wykorzystania wodoru jako magazynu i nośnika energii, a także ogniw paliwowych w energetyce rozproszonej. Przedstawiono możliwości integracji rozwiązań technologii wodorowych i ogniw paliwowych z odnawialnych źródeł energii w systemach niezależnego zasilania dla budownictwa. Wodór wytwarzany w procesie elektrolizy może być magazynowany w skalowalnych zbiornikach wysokociśnieniowych (200–350 barów) oraz w niskociśnieniowych magazynach wodoru, a następnie wykorzystany do produkcji energii elektrycznej z ogniw paliwowych. Interesującą opcją jest również wykorzystanie alternatywnych paliw (np. metanolu) jako nośników wodoru do budowy pomocniczych układów zasilania w budownictwie. Kolejną ważną cechą rozważanych układów rozproszonych jest możliwość uzyskania wariantowego ciepła, zarówno z ogniw paliwowych, jak i w procesach wodorowych.

EN

The article describes the main options for using hydrogen as an energy storage and carrier, and for using fuel cells in distributed energy. It presents the possibilities of integrating hydrogen and fuel cell technology solutions with renewable energy sources in independent power systems for the building industry. Hydrogen produced by electrolysis can be stored in scalable high-pressure (200–350 bar) and low-pressure hydrogen storage tanks and then used to generate electricity from fuel cells. The use of alternative fuels (e.g. methanol) as hydrogen carriers for auxiliary power systems in building industry is also an interesting option. Another important feature of the distributed systems under consideration is the possibility of recovering and using waste heat, both from fuel cells and hydrogen processes.

14

Wodór - zielone złoto. Ogniwa paliwowe czyli prąd z wodoru

Kozikowski Sebastian, Szymlek Krzysztof

Dozór Techniczny

|

2023

|

z. 3

2--8

PL

Ogniwo paliwowe wykorzystuje energię chemiczną wodoru lub innych paliw do czystej i wydajnej produkcji energii elektrycznej. Jeśli paliwem jest wodór, jedynymi produktami reakcji są energia elektryczna, woda i ciepło. Ogniwa paliwowe są wyjątkowe pod względem różnorodności ich potencjalnych zastosowań, mogą korzystać z szerokiej gamy paliw i surowców oraz dostarczać energię do systemów tak dużych jak elektrownia komunalna i tak małych jak laptop.

15

Computational analysis of pem fuel cell under different operating conditions

Seredyn Tomasz, Skawińska Małgorzata

Applied Computer Science

|

2023

|

Vol. 19, no. 4

26--38

EN

PEM fuel cells are one of the most promising sources of electrical energy and also have interesting properties. This research is purely theoretical and based on ANSYS Fluent software. Thus, the next step of the research should be the comparison of the solutions to other models and experimental results. The PEM fuel cell can be used as an energy source in the near future in a much more common way, although there are few modifications required, such as increasing efficiency and reducing production costs. In general, a three-dimensional steady-state model of the polymer electrolyte membrane fuel cell implemented in Fluent was used to study a single channel flow inside such a PEMFC. The analysis concerns an aspect, that seems to be overlooked in this type of analysis, namely the influence of the substrate flow rate on the quality and efficiency of the chemical reaction, and thus on the value of the generated current for a given voltage. It is clearly visible that there is a rather narrow range in the amount of hydrogen fuel fed that is optimal for a given fuel cell. Such theoretical research is very useful and very much needed to design a new PEM fuel cells, utilizing Computational Fluid Dynamics (CFD) tool to statically monitor its performance for different boundary conditions.

16

Feasibility study for a fuel cell-powered unmanned aerial vehicle with a 75 kg payload

Desantes José M., Novella Ricardo, García-Cuevas Luis M., Lopez-Juarez Marcos

Transactions on Aerospace Research

|

2022

|

Nr 2 (267)

13--30

EN

Among the possible electric powerplants currently driving low-payload UAVs (up to around 10 kg of payload), batteries offer certain clear benefits, but for medium-payload operation such as aerotaxis and heavy-cargo transportation UAVs, battery capacity requirements restrict their usage due to high weight and volume. In light of this situation, fuel cell (FC) systems (FCS) offer clear benefits over batteries for the medium-payload UAV segment (> 50 kg). Nevertheless, studies regarding the application of FCS powerplants to this UAV segment are limited and the in-flight performance has not been clearly analysed. In order to address this knowledge gap, a feasibility analysis of these particular applications powered by FCS is performed in this study. A validated FC stack model (40 kW of maximum power) was integrated into a balance of plant to conform an FCS. As a novelty, the management of the FCS was optimized to maximize the FCS efficiency at different altitudes up to 12500 ft, so that the operation always implies the lowest H2 consumption regardless of the altitude. In parallel, an UAV numerical model was developed based on the ATLANTE vehicle and characterized by calculating the aerodynamic coefficients through CFD simulations. Then, both models were integrated into a 0D-1D modelling platform together with an energy management strategy optimizer algorithm and a suitable propeller model. With the preliminary results obtained from the FCS and UAV models, it was possible to ascertain the range and endurance of the vehicle. As a result, it was concluded that the combination of both technologies could offer a range over 600 km and an endurance over 5 h. Finally, with the integrated UAV-FCS model, a flight profile describing a medium altitude, medium endurance mission was designed and used to analyse the viability of FC-powered UAV. The results showed how UAVs powered by FCS are viable for the considered aircraft segment, providing competitive values of specific range and endurance.

17

Rescue and Firefighting Operations During Incidents Involving Vehicles with Alternative Propulsion. Electric Vehicles

Zboina Jacek, Kielin Jan, Bugaj Grzegorz, Zalech Jacek, Bąk Damian

Safety & Fire Technology

|

2022

|

Vol. 60, iss. 2

8--40

EN

Aim: The aim of the article is to review information about motor vehicles that use alternative propulsion systems (in this case, electric propulsion) and the risks associated with their use. The discussion of these issues is crucial for undertaking rescue and firefighting operations during incidents (fires, local emergencies) involving alternatively powered vehicles and the effectiveness of these operations. Knowledge in the areas of: hazard identification, improvement of rescue technologies, necessary devices and equipment for effective rescue and firefighting operations during traffic incidents, including fires, with the involvement of vehicles with alternative propulsion systems can be gained from both theoretical and empirical studies. Introduction: Technical and technological advances in the area of drives used in vehicles and machinery pose new challenges for fire protection. They concern, among other things, the technology of rescue operations during fires and traffic accidents involving such vehicles, as well as ensuring fire safety when operating and storing them in buildings, garages and parking areas, and during charging. Methodology: The article was prepared based on national and foreign sources, literature on the subject, research results and the authors’ diverse experiences. It describes the current state of knowledge in terms of hazards and how to deal with them during rescue and firefighting operations against incidents involving alternatively powered vehicles. Conclusions: The number of motor vehicles in Poland and other countries continues to grow, and together with it also the number of vehicles equipped with alternative drives to internal combustion engines (gasoline, diesel). An analysis of the literature on the subject, available research results, as well as individual incidents, lead to the reasonable conclusion that the risks during rescue and firefighting operations associated with the incidents involving electric and hybrid vehicles are no greater than for conventionally powered vehicles. They are different to some extent, which is due in particular to the used power system, which is based on energy storage devices – batteries.

PL

Cel: Celem artykułu jest przegląd informacji o pojazdach mechanicznych, w których wykorzystuje się alternatywne napędy (w tym przypadku napęd elektryczny) i związane z ich stosowaniem zagrożenia. Omówienie tych zagadnień jest kluczowe dla podejmowania działań ratowniczo-gaśniczych podczas zdarzeń (pożarów, miejscowych zagrożeń) z udziałem pojazdów z napędami alternatywnymi oraz skuteczności tych działań. Wiedzę w zakresie: identyfikacji zagrożeń, doskonalenia technologii ratowniczych, niezbędnego sprzętu i wyposażenia do prowadzenia skutecznych działań ratowniczo- -gaśniczych podczas zdarzeń komunikacyjnych, w tym pożarów, z udziałem pojazdów z alternatywnymi źródłami napędu można zdobyć zarówno na podstawie badań teoretycznych, jak i empirycznych. Wprowadzenie: Postęp techniczny i zaawansowane technologie w zakresie napędów stosowanych w pojazdach i maszynach stawiają przed ochroną przeciwpożarową nowe wyzwania. Dotyczą one między innymi technologii działań ratowniczych podczas pożarów i wypadków komunikacyjnych, w których uczestniczą takie pojazdy, oraz zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego podczas eksploatacji i przechowywania ich w obiektach budowlanych, garażach i miejscach postojowych oraz podczas ładowania. Metodologia: Opracowanie wykonano w oparciu o źródła krajowe i zagraniczne, literaturę przedmiotu, wyniki badań oraz różnorodne doświadczenia autorów. Artykuł opisuje obecny stan wiedzy w zakresie zagrożeń i radzenia sobie z nimi podczas prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych wobec zdarzeń z udziałem pojazdów z napędami alternatywnymi. Wnioski: Liczba pojazdów silnikowych w Polsce i innych państwach wciąż rośnie, a razem z nią także liczba pojazdów wyposażonych w napędy alternatywne do napędów spalinowych (benzynowych, na olej napędowy). Analiza literatury przedmiotu, dostępnych wyników badań, jak i poszczególnych zdarzeń prowadzi do uzasadnionego wniosku, iż zagrożenia podczas prowadzenia działań ratowniczych i gaśniczych związanych ze zdarzeniami z udziałem pojazdów elektrycznych i hybrydowych nie są większe niż w przypadku pojazdów z napędami konwencjonalnymi. Są one w pewnym zakresie inne, co wynika w szczególności ze stosowanego systemu zasilania opartego na urządzeniach do magazynowania energii – akumulatorów.

18

Simulation and characterization of SOFC fuel cell model

Mankour Mohamed, Sekour M’hamed, Koulali Mustapha

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

18--24

EN

The SOFC fuel cell is one of the so-called solid electrolyte fuel cells that operate at high temperatures of 650 to 1200°C. This temperature level is necessary for the solid electrolyte to have sufficient ionic conductivity. This high temperature causes a very high heat exchange between the various components of the SOFC. In the 1-D model, the fuel cell is usually treated as a set of layers including interconnects, air channel, electrodes, electrolyte, and fuel channel both gas composition and flow rate in each channel are assumed to be constant, and their mean values are used in the simulation.

PL

Ogniwo paliwowe SOFC należy do tzw. ogniw paliwowych ze stałym elektrolitem, które pracują w wysokich temperaturach od 650 do 1200°C. Ten poziom temperatury jest konieczny, aby elektrolit stały miał wystarczającą przewodność jonową. Tak wysoka temperatura powoduje bardzo dużą wymianę ciepła pomiędzy poszczególnymi elementami SOFC.

19

Innowacyjne zasilanie autonomicznego robota mobilnego ogniwem paliwowym

Białoń Tadeusz, Niestrój Roman, Rogala Tomasz, Skarka Wojciech

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 11

209--214

PL

W artykule przedstawiono prototypowy, hybrydowy układ zasilania autonomicznego robota mobilnego (AGV). Układ zasilania, jako podstawowe źródło energii, wykorzystuje wodorowe ogniwo paliwowe, zasilane z niskociśnieniowej butli metalowodorkowej. Dodatkowo, układ zasilania jest wyposażony w dwa pomocnicze bufory energii, baterię akumulatorów litowo-jonowych i baterię superkondensatorów. W celu uzyskania największej sprawności, ogniwo paliwowe współpracuje z przetwornicą energoelektroniczną, śledzącą punkt pracy o maksymalnej mocy (MPPT). Prototypowy układ zasilana przebadano w symulowanych warunkach operacyjnych, bazując na profilu zapotrzebowania na moc wyznaczonym pomiarowo w badaniach rzeczywistego AGV.

EN

The paper presents a prototype, hybrid automated guided vehicle (AGV) power supply system. The power supply system applies a hydrogen fuel cell as the primary source of energy, fed from a low-pressure metal hydride cylinder. Additionally, the power supply is equipped with two auxiliary energy buffers, a lithium-ion battery and a supercapacitor bank. For best efficiency, the fuel cell works with a power electronic inverter that tracks the maximum power point (MPPT). The prototype power system was tested in simulated operating conditions, based on the power consumption profile determined by measurement in the tests of a real AGV vehicle.

20

Wykorzystanie wodoru w gospodarstwie domowym na przykładzie urządzeń, w których zastosowano technologię ogniw paliwowych

Basiura Maciej, Żyjewska Urszula

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 6

460--467

PL

W artykule przedstawiono tematykę zagospodarowania wodoru w kontekście polityk krajowych (np. Porozumienie sektorowe na rzecz rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce) i unijnych (pakiet aktów prawnych „Fit for 55”). Jednym ze sposobów wykorzystania wodoru do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej jest technologia ogniw paliwowych. Umożliwia ona wytwarzanie ww. energii bez emisji szkodliwych substancji, np. pyłów. W dalszej części artykułu przedstawiono stan ogniw paliwowych w Polsce. Omówiono, jakie projekty i działalności podejmują polskie jednostki na rzecz rozwoju technologii ogniw paliwowych w Polsce. Następnie scharakteryzowano rynek urządzeń dla użytkowników domowych. Obecnie rynek tego typu urządzeń dla gospodarstw domowych jest stosunkowo mały. W katalogach producentów znajdują się agregaty prądotwórcze oraz kogeneratory lub mikrokogeneratory. Krótko omówiono dostępne urządzenia: jakie ogniwa paliwowe wykorzystują, jakim rodzajem paliwa są zasilane, jakie są ich parametry eksploatacyjne (tj. moc cieplna, moc elektryczna, sprawność). W dalszej części artykułu przedstawiono sposoby wprowadzania produktów na rynek Unii Europejskiej. Jeśli ogniwa paliwowe i urządzenia je wykorzystujące mają być dopuszczone do obrotu w Unii Europejskiej, muszą spełniać wymagania odpowiednich rozporządzeń i dyrektyw. Wymieniono rozporządzenia i dyrektywy, którym mogą podlegać urządzenia wykorzystujące ogniwa paliwowe. Następnie przedstawiono zagadnienia związane z certyfikacją i badaniami potwierdzającymi właściwości deklarowane dla urządzeń z ogniwami paliwowymi w Laboratorium Badań Urządzeń Gazowych i Grzewczych Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego. Omówiono zagadnienia związane z zakupem generatora energii elektrycznej wykorzystującego stos ogniw paliwowych, a także konfigurację stanowiska pomiarowego przygotowanego na potrzeby prowadzenia badań realizowanych w ramach pracy statutowej. Podano, jakie instalacje oraz ich opomiarowanie są konieczne do prowadzenia badań. Po stronie zasilającej urządzenia z ogniwem paliwowym znajdują się: paliwo, utleniacz (np. powietrze), energia elektryczna potrzebna do rozruchu urządzenia, natomiast po stronie wyjścia: energia elektryczna i cieplna produkowana przez urządzenie, gazy wylotowe oraz woda.

EN

The article presents the topic of hydrogen management in the context of national (Sectoral agreement for the development of the hydrogen economy in Poland) or EU policies (the document “Fit for 55”). Possible way of using hydrogen to produce electricity or heat is through fuel cell technology. It enables the production of the above-mentioned energy without the emission of harmful substances, e.g. particulate matter. The further part of the article presents the state of art of fuel cells in Poland. The projects and activities undertaken by Polish organization for the development of fuel cell technology in Poland were discussed. Then, the household appliances market was characterized. Currently, the market for this type of appliances is relatively small. Manufacturers' catalogues include power generators and cogenerators or micro-cogenerators. The available devices were briefly discussed: what fuel cells they use, what kind of fuel they are powered by, their operational parameters are given (thermal power, electric power, efficiency). The further part of the article presents the ways of introducing products to the European Union market. If fuel cells and devices that use them are to be marketed in the European Union, they must comply with the relevant regulations and directives. The regulations and directives that fuel cell equipment may be subject to were listed. The issues related to certification and tests confirming declared properties of appliances with fuel cells at the Gas and Heating Equipment Test Laboratory of the Oil and Gas Institute – National Research Institute were presented. The purchase of an electric energy generator using a stack of fuel cells, as well as the configuration of a measuring stand, prepared for the needs of research carried out under the statutory work, were discussed. It was indicated which installations, along with their metering, are necessary for the research. On the supply side of a fuel cell device there is: fuel, oxidant (e.g., air), electricity needed to start the device, while on the output side: electricity and heat produced by the device, exhaust gases and water.