Identification of operational parameters of hydrogen cell for lightweight vehicle

• Autorzy: Zieliński G. , Skoberla R. , Wąsik M. , Skarka W.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja roboczych parametrów ogniwa wodorowego zastosowanego w lekkim pojeździe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper contains the identification of operational parameters of hydrogen cell (PEM) used in the energy-efficient, lightweight vehicle - HydroGENIUS vehicle. The aim of the identification experiment was to find for the given number of operating points the temperature values for which the hydrogen cell would work most efficiently. It has been shown that it is possible to improve the performance of the cell by regulating the operating temperature of the cell. On the one hand, the higher cell temperature has a positive effect because it reduces activation losses. On the other hand, the higher the temperature, the lower the electrochemical value of the cell - the greater the concentration loss. The cell was tested for three different operating points. Identification information is necessary to verify the correctness of the mathematical model, based on which it is possible to construct a fuel cell temperature control system.

PL

W ramach artykułu przeprowadzono identyfikację parametrów ogniwa wodorowego (typu PEM), które używane jest w wydajnym energetycznie, lekkim pojeździe HydroGENIUS. Celem eksperymentu identyfikacyjnego było znalezienie, dla zadanych kilku punktów pracy, takich wartości temperatur, dla których ogniwo wodorowe będzie pracowało najwydajniej. Pokazano, że istnieje możliwość poprawy działania ogniwa pod względem wydajności poprzez regulację temperatury pracy ogniwa. Z jednej strony wyższa temperatura ogniwa ma pozytywny efekt, ponieważ zmniejsza straty aktywacji. Z drugiej strony, wyższa temperatura powoduje zmniejszenie elektrochemicznych wartości ogniwa – powiększenie strat koncentracji. Ogniwo badano dla trzech różnych punktów pracy. Bazując na modelu napięcia ogniwa wodorowego, wyznaczono optymalne wartości temperatur dla różnych punktów pracy (obciążenia prądowego). Informacje z identyfikacji są niezbędne do weryfikacji poprawności modelu matematycznego, na podstawie którego możliwa jest budowa układu regulacji temperatury ogniwa.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen fuel cell; identification; temperature of fuel cell

PL

ogniwo wodorowe; identyfikacja; temperatura ogniwa

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 4/113
• Strony: 119--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Zieliński G.

• Automatic Control, Electronics and Computer Science Faculty, Silesian University of Technology

autor

Skoberla R.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

autor

Wąsik M.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

autor

Skarka W.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

Bibliografia

• [1] I. EG&G Technical Services, Fuel Cell Handbook, 7th edition, 2004.
• [2] Larminie J., Dicks A.: Fuel cell systems explained, 2003.
• [3] Strahl S., Perrier M., Husar A., Riera J., Serra M.: Performance improvement by tempperature control of an open cathode PEM fuel cell system, 2014.
• [4] Horizon, User manual-H-1000XP Fuel Cell System.
• [5] Pukrushpan J.T., Modeling and control of fuel cell systems and fuel processors, 2003.
• [6] Rayment C., Scherwin S.: Introduction to Fuel Cell Technology, 2003.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).