Wykorzystanie funkcji W-Lamberta do modelowania charakterystyk elektrolizera alkalicznego

• Autorzy: Świtalski Emilian , Górecki Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.33

Warianty tytułu

EN

Using Lambert-W function in modelling characteristics of an alkaline electrolyser

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia proces formułowania modelu elektrolizera alkalicznego z uwzględnieniem stężenia masowego roztworu wodnego KOH. W pracy została przeanalizowana przydatność różnych funkcji do opisu charakterystyk statycznych takiego elektrolizera. Zaproponowano opis matematyczny rozważanych charakterystyk zapewniający uzyskanie wysokiej dokładności modelowania i wykorzystujący stężenie roztworu jako parametr. Przedstawiono sposób automatycznego doboru wartości współczynników w zaproponowanym opisie matematycznym i zoptymalizowano liczbę tych współczynników. Poprawność modelowania zweryfikowano doświadczalnie w szerokim zakresie zmian stężenia roztworu.

EN

This paper presents the process of formulating an alkaline electrolyser model taking into account the mass concentration of KOH aqueous solution. The paper analyzes the usefulness of various functions for the description of the dc characteristics of such an electrolyser. A mathematical description of the considered characteristics has been proposed, ensuring high modeling accuracy and using the solution concentration as a parameter. The method of automatic selection of the values of the coefficients in the proposed mathematical description is presented and the number of these coefficients is optimized. The correctness of the modeling was verified experimentally in a wide range of changes in the concentration of the solution.

Słowa kluczowe

PL

numpy; pandas; modelowanie; estymacja parametrów; elektrolizer alkaliczny; charakterystyka statyczna; python

EN

numpy; pandas; modelling; parameters estimation; alkaline electrolyser; DC characteristic; python

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 150--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Świtalski Emilian

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-5437-381X

autor

Górecki Krzysztof

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9857-8235

Bibliografia

• [1] J. Mizeraczyk, K. Urashima, M. Jasinski, M. Dors "Hydrogen Production from Gaseous Fuels by Plasmas - A Review", International Journal of Plasma Environmental Science & Technology, Vol. 8, No. 2, (2014), pp. 89-97.
• [2] K. Randolph, "Hydrogen production – Session introduction", 2013 Annual Merit Review and Peer Evaluation Meeting, U.S. DOE, May 16, (2013).
• [3] K. Górecki, M. Górecka, P. Górecki: Modelling properties of an alkaline electrolyser. Energies, Vol. 13, No. 12, (2020), 3073.
• [4] A.S. Tijani, N.A.B. Yusup, A.H.A. Rahim, "Mathematical modelling and simulation analysis of advanced alkaline electrolyzer system for hydrogen production", Procedia Technology, Vol. 15, (2014), pp. 798-806.
• [5] NumPy community, "NumPy User Guide", (2022). https://numpy.org/doc/stable/numpy-user.pdf
• [6] Wes McKinney and the Pandas Development Team, "pandas: powerful Python data analysis toolkit", (2022). https://pandas.pydata.org/docs/pandas.pdf
• [7] E. Świtalski, K. Górecki: System wbudowany do badania właściwości elektrolizera. Przegląd Elektrotechniczny, R. 98, nr 1, (2022), s. 151-154.
• [8] SciPy User Guide. https://docs.scipy.org/doc/scipy/tutorial/index.html
• [9] P. Górecki, K. Górecki, "The influence of a mounting manner of power MOS transistors on characteristics of the Totem-Pole circuit with RLC load", Microelectronics International, Vol. 33, No. 3, (2016), pp. 176-180.
• [10] A. Jain, A. Kapoor, "Exact analytical solutions of the parameters of real solar cells using Lambert W-function", SolarEnergy Materials and Solar Cells, 81, (2004), pp 269-277.
• [11] A. Jain, A. Kapoor, "A new method to determine the diode ideality factor of real solar cell using Lambert W-function", Solar Energy Materials and Solar Cells, 85, (2005), 391-396.
• [12] C. W. Hansen, "Parameter Estimation for Single Diode Models of Photovoltaic Modules", Sandia Report SAND2015-2065, (2015).
• [13] JW Bishop, "Computer simulation of the effects of electrical mismatches in photovoltaic cell interconnection circuits" SolarCell, (1988).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).