大象传媒

(Image by Kaca Skokanova/Shutterstock)

　磁気センサを用いた非破壊诊断により燃料电池内部の电流分布をリアルタイムに可视化する手法を开発し、电流分布には电圧波形に比べて回復遅れが生じることを明らかにしました。また、电流分布のみを制御指标として、燃料电池の安定稼働を可能にする制御システムを実现しました。

　燃料电池は、発电时に二酸化炭素を発生せず、水しか出さないクリーンな発电技术として注目されています。しかし、この水が电池内部に滞留し発电の邪魔をする「フラッディング」と、水を除去しすぎて水素イオンが透过する高分子膜が乾燥してしまう「ドライアウト」という2つの相反する现象が生じて、発电性能が低下してしまうという问题があります。このような不具合を検知するため、従来、さまざまな装置やセンサを用いたり、机械学习など大量のデータに基づいた解析が试みられてきました。

　本研究グループでは、磁気センサを用いて燃料电池の不具合を検知し、これを制御する手法を検讨してきました。今回、诊断手法の改良により、燃料电池内の电流分布をリアルタイムに可视化し、制御するシステムを开発しました。その结果、电圧指标に基づく制御では、电圧は安定するものの、电流分布には不具合时と同様の偏りがあることが分かりました。また、电流分布のみに基づいたシンプルな制御方法によって、燃料电池の电流分布を一定に保ち、安定した状态での稼働を実现しました。

　今后、この手法を実际の燃料电池システムに搭载することを目标に、総合的な燃料电池の诊断制御システムの确立を目指します。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学システム情报系


小山工业高等専门学校　电気电子创造工学科
鈴木 真ノ介　教授

掲载论文

【题名】

In-situ on-board evaluation and control of proton exchange membrane fuel cells using magnetic sensors
（磁気センサを用いた固体高分子形燃料电池のその场诊断および制御システム）

【掲载誌】

Applied Energy

【顿翱滨】

2023年11月2日までフリーアクアセス

関连リンク