Konstrukcyjne przyczyny niepowtarzalności pracy systemów opartych na ogniwach paliwowych typu PEM

• Autorzy: Małek A. , Gęca M.

Warianty tytułu

EN

The constructional reasons for the non-repeatability of the voltage generation in PEM fuel cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono konstrukcyjne przyczyny niepowtarzalności pracy ogniw paliwowych, które są wynikiem natury zjawisk zachodzących w ogniwach paliwowych, zastosowanych materiałów oraz dokładności wykonania poszczególnych elementów systemu. Szczegółowo opisano problem migracji wody przez membranę PEM, tworząc jego matematyczny model oraz sposób radzenia sobie z nim. Stosując analizę diagramów rekurencyjnych oraz analizę statystyczną poszczególnych serii czasowych pokazano znaczące różnice w dynamice pracy ogniwa paliwowego z różnymi poziomami obciążeń prądowych. Wykazano także potencjalny wpływ niepowtarzalności pracy ogniw na sterowanie tym, jeszcze nie do końca poznanym obiektem.

EN

The paper presents the constructional reasons for the non-repeatability of fuel cells operation, which result from the nature of the phenomena occurring in fuel cells, used materials and the accuracy of the assembling of individual system components. This paper describes in detail also the issue of water migration through the PEM membrane, creating its mathematical model and a way of its solving. Using recurrence plot analysis and statistical analysis of individual time series shows significant differences in the dynamics of fuel cell operation with different levels of current load were presented. The potential impact of the non-repeatability of fuel cell operation on controlling this already unexplored type of fuel cell is demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

ogniwa paliwowe; PEM; wykresy rekurencyjne

EN

fuel cells; PEM; recurrence plots

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 449--452
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Małek A.

• Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji w Lublinie
• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Gęca M.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• [1] Ballard: Nexa™ Power Module User’s Manual, 2003 Ballard Power Systems Inc.
• [2] Geca M., Litak G., Czarnigowski J.: Diagnostics of the aircraft radial engine by using Recurrence Plots method. COM-BUSTION ENGINES Silniki Spalinowe PTNSS-2009-SC1, 133–140.
• [3] Kantz H., Schreiber T.: Non-linear Time Series Analysis. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1997.
• [4] Kononov E.: Visual Recurrence Analysis 4.9, (2006).
• [5] Malek A.: Adaptive search for a PEM fuel cell maximum net power. COMBUSTION ENGINES Silniki Spalinowe 2/2011 (145) 49–57.
• [6] Marwan N.: A historical review of recurrence plots. European Physical Journal- Special Topics 164; 2008.
• [7] Taccani R., Radu R.: Effects of Control Strategies on the Performance of a PEM Fuel Cell Module. Alternative Fuels 2008, Maribor, January 10–11.
• [8] Wendeker M., Malek A., Czarnigowski J., Taccani R., Boulet P., Breaban F.: Adaptive airflow control of the PEM fuel cell system. 2007 JSAE/SAE International Fuels & Lubricants Meeting, Kyoto, Japan.