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J-GLOBAL ID：202102266484035970   整理番号：21A1773722

PEM燃料電池システムのためのスタック入口と出口冷却材温度のアクティブ制御【JST・京大機械翻訳】

Active Control of Stack Inlet and Outlet Coolant Temperature for the PEM Fuel Cell System

著者 (5件)： Chen Fengxiang (Tongji University, Shanghai, China) ,  Jiao Jieran (Tongji University, Shanghai, China) ,  Yu Yang (Tongji University, Shanghai, China) ,  Gao Yuan (Tongji University, Shanghai, China) ,  Xu Sichuan (Tongji University, Shanghai, China)
資料名： ASME Conference Proceedings  (ASME Conference Proceedings)
号： FUELCELL2017  ページ： Null  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0478C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高い出力密度,迅速な始動,低い操作温度,および汚染物質の排出がないという利点で,プロトン交換膜(PEM)燃料電池は,クリーンエネルギー自動車の次世代電源の最も有望な候補であると考えられている。PEM燃料電池運転は,様々な負荷条件に無関係に一定の範囲内に温度を保つことにより,安全で効率的な運転の要求を満たすための熱管理を必要とする。気体加湿器への外部ガスのない高出力PEM燃料電池システム(例えば80kw)に関しては,スタック入口冷却材の温度は,作動条件によって作り出される時変曲線に対して,より良いトラックを持ち,そしてそれは,カソード入口と出口の間の温度差を導入し,そして,それにより,それは,カソードの入口空気の相対湿度を改善した。従来のスタック出口冷却材温度調節問題と比較して,新しいプラントは,2つの入力と2つの出力システムであり,さらに,スタック入口冷却剤温度制御は,出口冷却材温度調節(規制問題)に異なる追跡問題である。外部加湿器のないPEM燃料電池は,Mirai燃料電池自動車によって採用された有望なスキームであると考慮して,同時に,入口と出口冷却材温度の両方を同時に制御することを目指している。本論文では,2つの入力と2つの出力分離制御方式を開発し,著者らの目的を達成した。最初に,エネルギー保存と連続性方程式に基づいて,著者らは,燃料電池スタックと統合したファンに結合された水循環ポンプと放熱器から成る冷却システムのための動的熱モデルを確立した。第二に,制御変数の静的結合特性を相対利得マトリックス法に従って分析する。次に,2つの特定の制御戦略を設計した。一つは周波数領域純粋PID制御技術に基づいている。2つの制御チャネルの間の結合現象を考慮して,別の技術は分離理論フィードフォワード分離制御技術に基づいている。両者は,水循環ポンプの質量流量と放熱器のデューティ比を調整することにより,出口と入口冷却材温度を制御することを試みた。最後に,すべての制御戦略をMatlab/Simulinkのプラットフォームで実証した。結果は,それらの両方がスタック入口と出口冷却剤温度を同時に制御することができるが,しかし,第2の戦略は,第1のものよりはるかに良い性能を有することを示した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 温度制御 ,  有限要素法 ,  熱管理 ,  *燃料電池 ,  フィードフォワード ,  加湿器 ,  制御方式 ,  冷却剤 ,  利得 ,  燃料電池自動車 ,  カソード ,  *固体高分子形燃料電池
準シソーラス用語： 温度差 ,  出力密度 ,  MATLAB , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (6件)： PEM燃料電池 ,  スタック ,  入口 ,  出口 ,  冷却材 ,  アクティブ制御