電気的等価回路と質量保存則を考慮した固体高分子形燃料電池の過渡特性の解析
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Since PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell) can produce electricity at high power density with a simple stack constitution, PEFC is expected to be applied to electric vehicles and to distributed power sources. In these applications, PEFC may be operated at a wide range of load and may have frequent starts and stops. Therefore it is important to elucidate the transient characteristics of PEFC. In this study, we made a mathematical model to predict the transient behavior of PEFC, considering an equivalent electric circuit and a mass conservation equation. Important physical properties, such as proton conductivity and double-layer capacitance of polymer electrolyte membrane were measured to be incorporated into the model. By using the model, we calculated the response of cell potential to a rapid change of load current, and compared the numerical calculation with the experimental result. After the rapid change of load current, the cell potential varies in 10-1s accompanied by the charge and discharge of the electric double layer capacitance, and then it changes in 101s by the re-distribution of water in the polymer electrolyte membrane.
- 社団法人 電気学会の論文
- 2004-03-01
著者
-
伊藤 衡平
九州大学大学院工学研究院機械工学部門
-
恩田 和夫
豊橋技術科学大学 電気・電子工学系
-
伊藤 衡平
豊橋技術科学大学
-
宮内 伸仁
豊橋技術科学大学大電気・電子工学系
-
郡 央任
豊橋技術科学大学大電気・電子工学系
-
恩田 和夫
豊橋技術科学大学
-
宮内 伸仁
豊橋技術科学大学
関連論文
- 小型NMRセンサーによる高分子電解質膜中でのメタノールの濃度差拡散係数の計測 : 第1報,計測法の開発と測定値の評価(熱工学,内燃機関,動力など)
- NMR計測における小型表面コイルのレーストラック形状化による信号強度の向上(熱工学,内燃機関,動力など)
- 大学キャンパスの水素ステーション
- 小型NMRセンサーによる高分子電解質膜中でのメタノールの濃度差拡散係数の計測 : 第1報, 計測法の開発と測定値の評価
- 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによるPEFC内の電流分布計測法の開発 : 第1報,PEFC発電時の一次元電流分布の計測(熱工学,内燃機関,動力など)
- 固体高分子電解質膜における水の濃度差拡散係数の温度依存性
- C131 複数NMRセンサーを用いた水電解運転時のMEA内を流れる電流分布の計測(超音波・電磁波・光による流体計測)
- A241 マルチNMRセンサーによる水電解運転時のPEM内含水量の分布計測(超音波・電磁波による熱流体計測2)
- 小型表面コイルを用いた燃料電池用固体高分子電解質膜の局所含水量測定法(熱工学,内燃機関,動力など)
- F141 小型表面コイルによる燃料電池用固体高分子電解質膜内の水分子の局所自己拡散計測(OS-12 マイクロ・ナノスケール熱流動現象IV)
- 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによるPEFC内の電流分布計測法の開発 : 第2報,PEFC積層方向に電流が流れる場合での一次元電流分布の計測(熱工学,内燃機関,動力など)
- 角型リチウムイオン二次電池の急速充放電時の発熱挙動
- 充放電電流と電圧のラプラス変換による電池インピーダンスの測定
- 小型リチウムイオン二次電池の急速充放電時の発熱挙動(熱工学,内燃機関,動力など)
- ニッケル水素電池の急速充放電時の発熱挙動
- 小型リチウムイオン二次電池の急速充放電時の発熱挙動
- リチウムイオン二次電池や固体高分子燃料電池、固体高分子水電解に対する超音波照射効果
- C134 分布型光ファイバー原理を用いた水滴分布計測手法の開発(超音波・電磁波・光による流体計測)
- エチレンなどの炭化水素を添加したパルス放電脱硝特性の解析
- 固体高分子水電解セルにおけるオゾン水生成の多層電極等による特性改善
- アンモニアを添加した繰り返しパルス放電脱硝過程の数値解析
- アンモニアを添加した繰り返しパルス放電脱硝場のシミュレーション
- 大型固体高分子水電界セルの性能予測
- 固体高分子水電解セルの電流密度分布の測定と数値解析
- 固体高分子水電解セルの数値解析と電流分布, 過電圧の測定
- 低圧力、パルス放電条件下での出現質量分析法によるラジカル濃度の測定
- 放電脱硝場のラジカル測定と数値解析による運転パラメータの適正値調査-パルス放電脱硝装置の実用化にむけて-
- 固体高分子形燃料電池内の物質輸送特性と非定常発電特性解析
- 固体高分子膜を使った水素の分離・圧縮特性(熱工学,内燃機関,動力など)
- OS5-9 気液二相流挙動が固体高分子形水電解セルの性能に及ぼす影響の実験的解明(OS5 水素・燃料電池,循環型社会における動力エネルギー技術)
- 平板型固体酸化物セルによる高温水蒸気電解システムの電気分解効率
- 過電圧実験式を用いた固体高分子燃料電池の特性解析
- K-2219 固体高分子燃料電池の発電特性と電流分布測定(J13-1 新発電技術の最前線 : 高効率火力発電および燃料電池発電)(J13 新発電技術の最前線 : 高効率火力発電および燃料電池発電)
- 2510 固体高分子燃料電池単セルの負荷電流と供給ガス量に対する変化応答
- 小型リチウムイオン二次電池の発熱挙動の研究
- P14-07 小型リチウムイオン二次電池の発熱挙動の研究
- 2515 小型リチウムイオン二次電池の過電圧測定と放電時の温度上昇
- 波数空間を全て離散化したボルツマン輸送方程式による熱・電気現象の数値解析(熱工学,内燃機関,動力など)
- F110 PEFCの膜厚さ方向の温度分布計測(OS-5 水素・燃料電池(2),一般講演,地球温暖化防止と動力エネルギー技術)
- 差圧計測を介したPEMFCガス拡散層における水詰りの推算(熱工学,内燃機関,動力など)
- OS5-8 水素・酸素溶解を考慮した高圧水電解水素製造プロセスにおける数値解析(OS5 水素・燃料電池,循環型社会における動力エネルギー技術)
- 気液二相流を考慮した数値シミュレーションによる固体高分子形燃料電池の過渡応答時の解析(熱工学,内燃機関,動力など)
- A222 平板に電位差を与えた場合の熱・電輸送のボルツマン輸送方程式による数値解析(マイクロ・ナノスケール7)
- E143 水素溶解を考慮した水電解水素製造プロセスにおける数値解析(界面・相変化・熱物性とその応用2)
- OS5-8 固体高分子形燃料電池内のエントロピー生成の計算(OS5 水素・燃料電池,分散と集中の共存)
- 402 燃料電池拡散層内マイクロ流れの差圧測定(OS4 マイクロ流れの基礎と応用)
- OS5-04 固体高分子形燃料電池の過渡応答における気液二相流数値解析(OS5 水素・燃料電池)
- 数値解析による固体高分子形燃料電池における水詰まり現象の調査(テクニカルフォーラム1 水素の製造・輸送・貯蔵・利用)
- 気液二相流を考慮した数値解析による固体高分子形燃料電池の性能評価(マイクロ・小型分散・発電プラントにおける燃料電池最新技術,マイクロ・小型分散・発電プラントにおける燃料電池最新技術)
- 平板型固定酸化物燃料電池とガスタービン複合発電のサイクル計算
- 排ガス組成, 温度, 圧力が放電脱硝性能に及ぼす効果の数値解析
- 放電脱硝におけるラジカル密度の低圧力場での測定と放電化学反応計算 : 熱工学,内燃機関,動力など
- 電界とパルス幅が放電脱硝性能に与える効果の数値計算
- 固体高分子形燃料電池の膜厚方向温度分布の計測(自動車技術会・日本機械学会連携企画 明日のエネルギーを支える技術)
- 平板型固体酸化物燃料電池とガスタービン複合発電のサイクル計算
- 平板型固体酸化物燃料電池とガスタービン複合発電のサイクル計算(熱工学, 内燃機関, 動力など)
- P14-15 平板型固体酸化物燃料電池とガスタービン複合発電のサイクル計算 (2)
- 固体高分子膜による水素の分離・圧縮特性に関する基礎研究
- 固体高分子形燃料電池における物質輸送と非定常発電特性
- 固体高分子膜を用いた低濃度水素の処理
- 固体高分子膜を用いた水素ポンプ及び燃料電池による低濃度水素の処理
- 吸収冷凍機によるSOFC・ガスタービン複合発電の排熱利用サイクル計算
- 固体高分子除湿セルの特性と空調への応用
- 高圧水電解による高圧水素の製造動力の推定
- 固体高分子除湿セルにおける膜物性の測定と除湿特性の解析
- 低温型と高温型を直列配置した平板型SOFC発電のサイクル解析
- 純水素利用燃料電池発電システムの検討
- ニッケル水素二次電池の充電時の発熱挙動
- 小型ニッケル水素電池の急速充放電時の発熱挙動(熱工学,内燃機関,動力など)
- 2251 小型ニッケル水素電池の急速充放電時の発熱挙動
- 核磁気共鳴を利用した小型表面コイルによるPEFC内の電流分布計測法の開発 : 第2報,PEFC積層方向に電流が流れる場合での一次元電流分布の計測
- 日本伝熱学会学術賞を受賞して
- 固体高分子燃料電池の膜物性測定と電流分布解析
- 電気的等価回路と質量保存則を考慮した固体高分子形燃料電池の過渡特性の解析
- C213 水挙動が介在して発生するセル電圧とカソード流路差圧の相関(OS-5:燃料電池関連研究の新展開(I))
- 磁気共鳴画像法による固体高分子電解質膜内の水分子の濃度分布測定と輸送係数の算出(熱工学,内燃機関,動力など)
- 核磁気共鳴法を用いた小型表面コイルによる燃料電池内電流密度および固体高分子膜内含水量の空間分布と時間変化の計測(第一報:燃料ガスの相対湿度と利用率がPEM内含水量に及ぼす影響)