Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 22

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  PEMFC
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote ACO control of three-level series active power filter based fuel cells
EN
Hydrogen has been generally accepted as a power source with productivity with zero emissions ideal for the development of mobile power and stationary electricity. This paper presented an integration of PEMFC into a series filter for preventing the propagation of harmonics and minimizing the current ripple and preserving the AC micro-grid. For better performance, the ants' colony optimization algorithm is used on the software side and three-level NPC in the hardware parts of this filter.
PL
Wodór jest powszechnie akceptowany jako źródło energii o wydajności z zerową emisją, idealne do rozwoju mobilnej i stacjonarnej energii elektrycznej. W artykule przedstawiono integrację PEMFC z filtrem szeregowym w celu zapobiegania propagacji harmonicznych i minimalizacji tętnienia prądu oraz zachowania mikrosieci prądu przemiennego. Aby uzyskać lepszą wydajność, algorytm optymalizacji kolonii mrówek jest używany po stronie oprogramowania, a trzypoziomowy NPC w części sprzętowej tego filtra
2
Content available remote A RBF artificial neural network to predict a fuel cell maximum power point
EN
In this article, an artificial neural network (ANN) based maximum power point tracker (MPTT) for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is proposed. For this purpose, a Radial Basis Function Artificial Neural Network (RBF ANN) is used to predict the voltage and the current of a fuel cell maximum power point at different fuel cell operating conditions. To train the proposed artificial neural network, a set of maximum power points defined by their corresponding current and voltage values is generated using a validated electrochemical fuel cell model. To ensure the validity of the ANN, we compare the results found by the ANN to those obtained using the electrochemical PEMFC model. The results show that the developed ANN can accurately and quickly predict current and voltage fuel cells at maximum power point for any operating conditions.
PL
W tym artykule zaproponowano śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPTT) oparte na sztucznej sieci neuronowej (ANN) dla ogniwa paliwowego z membraną do wymiany protonów (PEMFC). W tym celu wykorzystuje się sztuczną sieć neuronową Radial Basis Function (RBF ANN) do przewidywania napięcia i prądu punktu maksymalnej mocy ogniwa paliwowego w różnych warunkach pracy ogniwa paliwowego. Aby wytrenować proponowaną sztuczną sieć neuronową, przy użyciu sprawdzonego modelu elektrochemicznego ogniwa paliwowego generowany jest zestaw maksymalnych punktów mocy określonych przez odpowiadające im wartości prądu i napięcia. Aby zapewnić wiarygodność ANN, porównujemy wyniki uzyskane przez ANN z wynikami uzyskanymi przy użyciu elektrochemicznego modelu PEMFC. Wyniki pokazują, że opracowana SSN może dokładnie i szybko przewidywać prąd i napięcie ogniw paliwowych w punkcie maksymalnej mocy w dowolnych warunkach pracy.
EN
Renewable energy application is gaining a wide acceptance by end users; however, considering the fact that renewable energy is intermittent, variable and cannot be predicted, the need of storage systems is becoming a necessity at both micro and macro levels. Fuel cell technology is one of the most promising storage systems due to the fact that hydrogen has high energy density. This paper presents a design of stand-alone PV-PEMFC hybrid system for a small house under Amman climate. The simulation results show that the optimal size of PV array, fuel cell (PEMFC), inverter, electrolyzer (ELE) and H2 Tank capacity were 10 kW, 1 kW, 5 kW, 6 kW, and 5 kg respectively. Hydrogen proved itself as a low carbon energy source, which is environmental friendly and characterized with high energy content per unit mass. Due to fuel cells technology, hydrogen can be used for inter-season storage.
EN
The paper describes a fuel cell based system performance under different thermal conditions. The system could be fed with bottled hydrogen or with very high purity hydrogen obtained from reforming of methanol. The system is based on two fuel cell units (1.2 kW each, produced by Ballard Power Systems Inc. and called Nexa), DC/DC converter, DC/AC inverter, microprocessor control unit, load unit, bottled hydrogen supply system and a set of measurement instruments. In this study steady-state operation of the PEM fuel cell system at different values of air excess ratio and different stack temperature was investigated. The load of the system was provided with the aid of a set of resistors. The results obtained show that the net power of the system does not depend on the air excess ratio within the range of O2 from 1.9 to 5.0. The polarization curves of the fuel cell module showed that the fuel cell performance was improved with increased stack temperature within the range of 30°C to 65°C. It was established that the total efficiency of the tested system depends on the hydrogen source and is higher when using bottled hydrogen of about 30% and 16%, for minimum and maximum load, respectively.
PL
Jednym z częściej stosowanych ogniw paliwowych do zasilania platform mobilnych są ogniwa z membraną polimerową PEMFC (ang. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Jednym z ważniejszych problemów badawczych przy budowie systemów zasilania opartych o ogniwa PEMFC jest dobór parametrów ich pracy. W niniejszym artykule przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych mających na celu dobór parametrów pracy ogniwa paliwowego PEMFC o mocy 6 kW. Dla realizacji tego celu wykorzystano symulator systemu ogniwa paliwowego zweryfikowany na podstawie charakterystyk polaryzacji rzeczywistego stosu ognia paliwowego.
EN
One of the most frequently used fuel cells to power supply of mobile platforms are fuel cells with polymer membrane PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). One of the major problems of research in the construction of the power systems based on the PEMFC is the selection of the parameters of their operation. This article presents selected results of simulation studies aimed at selecting the operating parameters of the PEMFC with power of 6 kW. To achieve this purpose a fuel cell system simulator, verified on the basis of polarization characteristics of the real fuel cell stack was used.
PL
W artykule przedstawiono profil tematyki badawczej Pracowni Niekonwencjonalnych Źródeł Energii, dotyczący m.in. ogniw paliwowych od opracowań materiałowych, do ich impementacji w urządzeniach elektro-chemicznych i elektrycznych. Zaprezentowano dwa typy ogniw paliwowych (SOFC i PEMFC) oraz możliwości ich wykorzystania na przykładzie własnych opracowań aplikacyjnych.
EN
The article describes the research area of Renewable Energy Sources Section of Electrotechnical Institute. It includes subject matter of fuel cell, particularly material science engineering and fuel cel implementation to various electrochemical and electrical devices. Two types of fuel cells were presented i.e. SOFC and PEMFC. Additionally, their exemplary, constructed applications were described.
7
Content available remote Recent development and applications in electrodes for URFC
EN
The design of electrodes for URFC (unitised regenerative polymer electrolyte fuel cells) requires a delicate balancing of transport media. Gas transport, electrons and protons must be carefully optimised to provide efficient transport to and from the electrochemical reaction sites. This review is a survey of recent literature with the objective to identify common components and design and assembly methods for URFC electrodes, focusing primarily on the development of a better performing bifunctional electrocatalyst for the oxygen reduction and water oxidation. Advances in unitised regenerative fuel cells study have yielded better performing oxygen electrocatalysts capable of improving energy efficiency with longer endurance and less performance degradation over time. Fuel cells using these electrocatalyst have a possible future as a source of energy.
PL
Ogniwa paliwowe to doskonałe zamienniki akumulatorów i generatorów prądotwórczych, znajdujące zastosowania wszędzie tam gdzie wysoka sprawność zamiany energii chemicznej paliwa na energię elektryczną jest pożądana. W niniejszej pracy przedstawiono właściwości elektryczne dla skonstruowanych pojedynczych ogniw paliwowych typu PEMFC zawierających zmodyfikowane elektrolity na bazie komercyjnej folii typu PFSA tj. kopolimeru kwasu perfluorosulfonowego i politetrafluoroetylenu. Jako związki modyfikujące zastosowano imidazol (Im) oraz otrzymany w IEL Wrocław polibenzimidazol (PBICF3). Zbadano wpływ PBICF3, Im oraz PBICF3-Im, na właściwości elektryczne i wychwyt wody skonstruowanych PEMFC. Na podstawie wykresów polaryzacyjnych, wykresów impedancyjnych oraz krzywych woltoamperometrycznych scharakteryzowano poszczególne ogniwa paliwowe. Przeprowadzone badania wykazały wyraźne polepszenie osiągów polimerowych ogniw paliwowych dla wszystkich modyfikowanych elektrolitów.
EN
Fuel cells are known as the excellent substitutes of batteries and combustion power generators, that find many applications in the areas in which the high efficiency of fuel conversion into electricity is desirable. In this paper the electrical properties of single PEM fuel cells were investigated. The investigated fuel cells contain modified electrolytes based on commercial PFSA membrane i.e. perfluorosulfonic acid/PTFE copolymer in the acid form. As the modifying compounds imidazol (Im) and IEL Wroclaw-prepared polybenzimidazole (PBICF3) were applied. The influence of PBICF3 and PBICF3-Im-based fuel cells on the electrical properties and water uptake was investigated. According to polarization graphs, impedance spectra and voltoamperometric curves, particular single fuel cells were characterized. With respect to the research carried out, the significant improvement of performance for all modified electrolyte-contained polymer fuel cells, was observed.
PL
Praca stanowi przegląd literatury dotyczący polimerowych ogniw paliwowych. Omówiono budowę, zasadę działania oraz rodzaje ogniw paliwowych (FC, ang. fuel cells). Przedstawiono metody in-situ stosowane do oceny jakości ogniwa paliwowego lub materiału w pojedynczym ogniwie bądź złożonym stosie, takie jak: wyznaczanie charakterystyk napięciowo-prądowych (wykresów polaryzacyjnych), metoda prądu przerywanego, cykliczna i liniowa woltamperometria, elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna, metoda rozładowania katody oraz wyznaczanie rozkładu prądów. Szczegółowo opisano zasadę działania polimerowych ogniw paliwowych typu PEMFC (z ang. Polymer Electrolyte Membrane lub Proton Exchange Membrane) oraz znaczenie komponentów wchodzących w skład jego budowy, dokonano podziału ogniw na nisko- (LH PEMFC) i wysokotemperaturowe (HT PEMFC) polimerowe ogniwa paliwowe, ze wskazaniem na korzyści wynikające z zastosowania wyższej temperatury pracy. Druga część pracy obejmuje różne rodzaje polimerów wykorzystywanych w ogniwach paliwowych oraz praktyczne zastosowania takich ogniw.
EN
The paper is a literature review concerning polymer fuel cells. In the first part the structure, principle of operation and types of fuel cells (FC) are discussed. In-situ techniques used for evaluation of FC parameters in a single cell or assembled stacks, such as current-voltage characteristics (polarization curve), current interruption method, cyclic and linear sweep voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, cathode discharge and current mapping are presented. The mechanism of operation and functions of fuel cell components are discussed in details using the example of PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane or Proton Exchange Membrane fuel cells). Two types of PEMFC are distinguished, i.e. HT (High Temperature) and LT (Low Temperature) indicating the advantages of high-temperature operation. The second part of this review is related to different kinds of polymers used in fuel cells and describes practical applications of polymer fuel cells.
EN
The use of a graphite-stainless steel composite as bipolar plates (BP) in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) has been evaluated. The study covers measurements of mechanical properties, microstructural examination, analysis of surface profile, wettability, porosity and corrosion resistance of the composite. The corrosion properties of the composite were examined in 0.1 mol dm−3 H2SO4 + 2 ppm F− saturated with H2 or with O2 and in solutions with different pH: in Na2SO4+ 2 ppm F− (pH = 1.00, 3.00, 5.00) at 80 °C. The performed tests indicate that the graphite modified with stainless steel can be a good choice to be used as a bipolar plate in PEM fuel cells.
PL
Struktury bimetaliczne składające się z katalizatora platynowego oraz innego metalu o właściwościach katalitycznych (np. Ru, Co, Pd, Cr, Ir, Ni) są obecnie intensywnie badane pod kątem ich zastosowania w konstrukcji ogniw paliwowych z elektrolitem polimerowym (PEMFC). Szczególną uwagę zwraca się przy tym na poprawę właściwości elektrokatalitycznych struktur bimetalicznych w porównaniu z czystą Pt, wydłużenie czasu pracy ogniwa oraz ograniczenie ilości stosowanej Pt. Układ taki, dzięki efektowi synergii, często wykazuje większą aktywność katalityczną lub ma lepsze parametry użytkowe niż czysta Pt. Na przykład dodatek Ru zmniejsza zatrucie katalizatora tlenkiem węgla (II), dzięki czemu stop Pt-Ru lepiej sprawdza się jako katalizator anodowy w ogniwach zasilanych metanolem lub wodorem zanieczyszczonym CO. W pracy są prezentowane wyniki badań bimetalicznych, wielowarstwowych struktur typu Pt/Pd osadzonych metodą laserowej ablacji laserem impulsowym (PLD) na nanoporowatej powierzchni elektrod wykonanych z tkaniny węglowej ELAT LT2500W (E-Tek). Wielowarstwowe struktury typu Pt/Pd były wytwarzane w warunkach wysokiej próżni przez naprzemienne osadzanie Pt oraz Pd laserem impulsowym typu ArF pracującym na długości fali 193 nm. Właściwości elektrokatalityczne osadzonych struktur wielowarstwowych typu Pt/Pd badano w zespole membrana-elektrody (MEA – Membrane Electrode Assembly) ogniwa paliwowego zasilanego H2 i O2 i porównywane z właściwościami warstw osadzonych z czystej Pt. Wykonane zespoły membrana-elektrody miały warstwy katalityczne o różnych proporcjach masowych Pt do Pd oraz o różnej łącznej masie metali aktywnych. Zaobserwowano silny wpływ proporcji masowej Pt do Pd na wydajność MEA oraz efektywność wykorzystania katalizatora. Największą wydajność miały MEA z warstwami o proporcji masowej Pt do Pd wynoszącej około 3,3. Charakteryzowały się one również ponad dwukrotnym wzrostem efektywności wykorzystania katalizatora bimetalicznego (zdefiniowanej jako moc uzyskiwaną z 1 mg całkowitej masy katalizatora) w porównaniu z warstwami wykonanymi z czystej Pt.
EN
Bimetallic structures consisting of the platinum catalyst and another metal with catalytic properties, such as Ru, Co, Pt, Cr, Ir, Ni, have been recently intensively investigated for applications in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMFC). Of particular interest is the improvement of the electrocatalytic properties of the bimetallic structure in comparison to Pt, the extension of the operating life of the cell, and the reduction of the amount of Pt used in the cell. Thanks to the synergy effect, a bimetallic system often shows a higher catalytic action or better utility parameters than pure Pt. For instance, Ru reduces the catalyst’s poisoning by carbon (II) oxide. Thanks to this alloy Pt-Ru is an anode catalyst of choice for fuel cells fueled with methanol or CO-containing hydrogen. In this work, results of investigations of bimetallic, multilayer Pt/Pd structures deposited by the PLD technique on the surface of gas diffusion electrodes formed from the nanoporous layer covered carbon cloth ELAT LT2500W (E-Tek) are presented. The Pt/Pd structures were fabricated under high vacuum conditions by consecutive depositions of Pt and Pd layers using a ArF pulse laser at 193 nm wavelength. The electrocatalytic properties of produced Pt/Pd layers were investigated in the Membrane Electrode Assembly (MEA) of a fuel cell supplied with H2 and O2 and compared to the properties of catalytic layers formed by Pt alone. Membrane electrode assemblies were produced with layers having different proportions of Pt to Pd, and different total noble metal mass. A strong relationship between the Pt to Pd ratio and the efficiency of the investigated MEA and the catalyst utilisation was observed. The highest efficiency an MEA with a weight ratio of Pt to Pd of about 3.3 was observed. This MEA also showed a more than double catalyst utilisation (defined as a power produced from 1 mg of catalyst mass) compared to Pt alone.
EN
This paper presents construction details of the commercially available uninterruptible power supply system (UPS) in which the PEM fuel cell stack was applied as the primary energy source. Results of components testing as steady state performance of the fuel cell stack used are presented and analyzed in the context of project assumptions. Finally, the results of field tests of the complete UPS unit are presented and analyzed. The designed and constructed uninterruptible power supply with fuel cell module can power any electrical devices up to 300 W for 80 minutes with 33 gram of stored hydrogen.
PL
Przedstawiono nowe podejście do modelowania polimerowego ogniwa paliwowego. Podano przyjęte założe-nia, a sam model został stworzony w komercyjnie dostępnym środowisku numerycznym i poddany procesowi walidacji na dostępnych danych doświadczalnych pozyskanych na podstawie badań literaturowych tematu. Określono główne zalety i wady nowego sposobu modelowania polimerowych ogniw paliwowych.
EN
The paper presents a new approach to mathematical modeling of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells. The assumptions were given. The model was created in commercially available numerical software and subjected to a process of validation. The validation was based on the available experimental data obtained on the literature research. The paper contains also the main advantages and disadvantages of a new way of modeling Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells.
14
Content available remote Analysis of Stainless Steel Bipolar Plates Micro-Stamping Processes
EN
Bipolar plate is one of the key components of proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). Since the production costs of traditional graphite bipolar plates are very expensive and need a few millimeters thickness over the space, the resulting metal bipolar plate not only reduces the cost of such a bipolar plate, the thickness can also be reduced to micron range. This study aims to explore the application of micro-stamping technology to produce thin metal bipolar plates with the relevant process parameters. Regarding the use of rigid punch on 50μm-thick stainless steel sheet (SUS 304) for micro-channel stamping process in this study, the channel design is 0.8*0.75mm. Besides, the finite element method and the experimental results are used to analyze the micro-stamping process key parameters. In this study, traditional material model and the scale-factor modified material model are used for simulation. The experimental results verified by the modified material model are more realistic to products and have better similarity, as the punch load is relatively small. The results demonstrate that the use of micro-stamping production of thin metal bipolar plates could not only reduce the production cost, but could also speed up the process. In this paper, using ULF (updated Lagrangian formulation) concept to establish an elastic-plastic deformation finite element analysis model and using scale-factor to modify the calculation could effectively simulate the micro-stamping process for metal bipolar plates.
PL
Dwubiegunowa płyta jest zasadniczym składnikiem baterii PEMFC z membranową wymianą protonową. W artykule zaproponowano zastąpienie tradycyjne płyty grafitowej przez płytę oraz opisano technologię mikro-tłoczenia w celu uzyskania grubości rzędu mikronów.
PL
Coraz częściej w różnego rodzaju środkach transportu wykorzystywane są niekonwencjonalne źródła energii. Jednym z przykładów takich urządzeń jest ogniwo paliwowe. Ocena sprawności i pozostałych parametrów stosu ogniwa paliwowego może być wstępnie zrealizowana na podstawie zasymulowanego modelu ogniwa. W niniejszym artykule przedstawiono analityczny model matematyczny stosu ogniwa paliwowego PEM w stanie ustalonym zasilanego czystym tlenem i wodorem. Dodatkowo zamieszczono weryfikację eksperymentalną opracowanego modelu na podstawie wyników działania konkretnego stosu ogniwa paliwowego.
EN
One of devices from unconventional sources of energy field more often used in different means of transport is a fuel cell. Estimation of fuel cell stack’s parameters can be preliminary carried out on the base of its simulated model. In the paper analytical, steady-state mathematical model of PEM fuel cell supplied by pure oxygen and hydrogen has been presented. Moreover experimental verification of designed model has been inserted.
EN
The paper includes description of project design and construction of fuel cell-based UPS unit. Results of the operation characteristics measurements are presented and analyzed. The influence of working conditions on UPS unit performance and operation characteristics is measured. The solutions for construction optimization are presented and analyzed.
PL
Artykuł zawiera opis konstrukcji skutera elektrycznego, w którym jednym z zainstalowanych źródeł energii elektrycznej jest polimerowe ogniwo paliwowe. Zainstalowanie dodatkowego źródła zasilania w energię elektryczną wydłużyło zasięg pojazdu o około 30 kilometrów. Przeprowadzone pomiary potwierdziły, że polimerowe ogniwo paliwowe posiada odpowiednie właściwości oraz charakterystyki pracy umożliwiające wykorzystanie go do zasilania silników elektrycznych pojazdów. Głównymi zaletami ogniwa paliwowego jest krótki czas uruchomienia oraz szybka reakcja na zmianę obciążenia. W momencie uruchomienia lub nagiego przyspieszenia musi być ono jednak wspomagane energią zgromadzoną w superkondensatorze lub małym akumulatorze. Istotną rzeczą było wykonanie układu przetwarzającego i dopasowującego napięcie generowane przez ogniwo paliwowe do wymagań, jakie stawiał silnik elektryczny zainstalowany w pojeździe.
EN
Paper includes description of the construction of the electric scooter with installed polymer fuel cell stack, which serves as a one of the electric energy source. Additional electrical energy source installed in the vehicle extended its range of about 30 km. Performed measurements confirmed that polymer fuel cell posses suitable prosperities and performance characteristics which enable its application for supplying the electric propulsion. Main advantages of the polymer fuel cell are short start up time and quick response on load change. During start up and acceleration fuel cell has to be supported by energy stored in supercapacitor or storage cell. Crucial thing was preparation of the electric system, which processed and fitted the voltage generated by the fuel cell to the requirements of the electric motor installed in the vehicle.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.