Wspomaganie dopływu tlenu do katody niskociśnieniowego ogniwa paliwowego typu PEM

• Autorzy: Adamiec M. , Dziubiński M. , Drozd A. , Siemionek E.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2017.92.0008

Warianty tytułu

EN

Support of oxygen influx for the cathode of low–pressurized PEM fuel cell

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (10-11.04.2017 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano metodę zwiększania intensywności przepływu tlenu przez katodę ogniwa paliwowego typu PEM. W tym celu umieszczono między ogniwem a zbiornikiem tlenu pompkę elektryczną, sterowaną za pomocą mikrokontrolera. Napisano program komputerowy, który powoduje włączenie pompki za pomocą tranzystora przy określonym napięciu ogniwa paliwowego i przepływ gazu w obiegu zamkniętym. Proces ten powoduje wzrost napięcia i prądu ogniwa. Badania i pomiary wykonano dla elementarnych ogniw paliwowych pracujących indywidualnie i grupowo. Zarejestrowano przebiegi napięcia i prądu ogniwa przy różnych obciążeniach. Porównano zmienność napięcia ogniwa w czasie pracy z otwartym zaworem wylotowym tlenu i z przepływem tego gazu w obiegu zamkniętym.

EN

The paper describes method of boosting intensity oxygen flow trough the cathode of PEM fuel cell. To that end electric pump controlled with a microcontroller was installed between cell and oxygen tank. Computer software was written which produces turn on of electric pump with a transistor at definite voltage of fuel cell and gas flow in closed cycle. This process produces increase of cell's voltage and current. Research and measurements were made for elementary fuel cells operating individually and in group. Voltage and current courses for different load were recorded. Change of fuel cell voltage in time operation with open oxygen exhaust valve and this gas flow in closed cycle was compared.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo paliwowe; mikrokontroler; sterowanie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: No. 92
• Strony: 95--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Adamiec M.

• Politechnika Lubelska

autor

Dziubiński M.

• Politechnika Lubelska

autor

Drozd A.

• Politechnika Lubelska

autor

Siemionek E.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• [1] Adamiec M., Aspekty pracy grupowej ogniw paliwowych typu PEM, Przegląd Elektrotechniczny, nr 9a/2012, str. 239–242, Wydawnictwo SIGMA–NOT Sp. z o.o.
• [2] Adamiec M., Wpływ rodzaju ogniwa paliwowego na charakterystyki zasilanego silnika elektrycznego – badania symulacyjne. Postępy Nauki i Techniki, nr 14/2012, str. 7–17, Katedra Podstaw Techniki Politechniki Lubelskiej, Wydawca: Oddział SIMP w Lublinie.
• [3] Lei Mao, Lisa Jackson, Selection of optimal sensors for predicting performance of polymer electrolyte membrane fuel cell, Journal of Power Sources, nr 328/2016, str. 151–160.
• [4] Małek A., Gęca M., The constructional reasons for the non–repeatability of the voltage generation in PEM fuel cells, Combustion Engines, nr 154(3)/2013, str. 449–452.
• [5] Małek A., Wendeker M., Ogniwa paliwowe typu PEM – teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2010.
• [6] Marco Sorrentino, Cesare Pianese, Mario Maiorino, An integrated mathematical tool aimed at developing highly performing and cost–effective fuel cell hybrid vehicles, Journal of Power Sources, nr 221/2013, str. 308–317.
• [7] Mustafa Koz, Satish G. Kandlikar, Oxygen transport resistance at gas diffusion layer – Air channel interface with film flow of water in a proton exchange membrane fuel cell, Journal of Power Sources, nr 302/2016, str. 331–342.
• [8] Ryo Koresawa, Yoshio Utaka, Improvement of oxygen diffusion characteristic in gas diffusion layer with planar–distributed wettability for polymer electrolyte fuel cell, Journal of Power Sources, nr 271/2014, str. 16–24.
• [9] Siliang Cheng, Liangfei Xu, Jianqiu Li, Chuan Fang, Junming Hu, Minggao Ouyang, Development of a PEM Fuel Cell City Bus with a Hierarchical Control System, Energies, nr 9/2016.
• [10] Takahisa Suzuki, Kenji Kudo, Yu Morimoto, Model for investigation of oxygen transport limitation in a polymer electrolyte fuel cell, Journal of Power Sources, nr 222/2013, str. 379–389.
• [11] William K. Epting, Shawn Litster, Microscale measurements of oxygen concentration across the thickness of diffusion media in operating polymer electrolyte fuel cells, Journal of Power Sources, nr 306/2016, str. 674–684.
• [12] Xiaoxian Zhang, Yuan Gao, Impact of liquid water on oxygen reaction in cathode catalyst layer of proton exchange membrane fuel cell, A simple and physically sound model, Journal of Power Sources, nr 318/2016, str. 251–263.
• [13] Xueke Wang, Shubo Wang, Sitong Chen, Tong Zhu, Xiaofeng Xie, Zhiming Mao, Dynamic response of proton exchange membrane fuel cell under mechanical vibration, International Journal Of Hydrogen Energy, nr 41/2016, str. 16287–16295.
• [14] Yuta Ishigami, Wihatmoko Waskitoaji, Masakazu Yoneda, Kenji Takada, Tsuyoshi Hyakutake, Takeo Suga, Makoto Uchida, Yuzo Nagumo, Junji Inukai, Hiroyuki Nishide, Masahiro Watanabe, Oxygen partial pressures on gas–diffusion layer surface and gas–flow channel wall in polymer electrolyte fuel cell during power generation studied by visualization technique combined with numerical simulation, Journal of Power Sources, nr 269/2014, str. 556–564.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).