Modelado de una pila de combustible PEM comercial de 300W, mediante un modelo semiempirico

Abstract

[ES] Se elaboró un modelo semiempirico de una celda individual de combustible tipo PEM en estado estacionario. En primer lugar, se construyó un modelo mecanístico de la celda de combustible, con 7 parámetros. El valor de dichos parámetros se determinó mediante ajuste del modelo teórico a las curvas de polarización experimentalmente obtenidas en diferentes condiciones de temperatura de operación y humedad de los gases de entrada. Tras obtener el valor de los parámetros del modelo en las diferentes condiciones, se realizó un estudio estadístico para determinar qué factores de operación afectaban a que parámetros del modelo. Se obtuvo un modelo de caja negra que relacionaba el valor del parametro del modelo con los valores de temperatura de operación y humedad de los gases de entrada. Por lo tanto, para unas condiciones dadas de temperatura y humedad, se pudo estimar el valor de los coeficientes del modelo y con estos parámetros y el modelo mecanístico se pudo simular la curva de polarización en esas condiciones. Las curvas simuladas de esta manera se ajustaban muy bien a las curvas de polarización experimentales, por lo que el modelo semiempirico construido consigue modelar adecuadamente el comportamiento experimental de la celda de combustible.

[EN] A single steady state PEM fuel cell semiempirical model was built. For this purpose a teoretical model was built; then, it was fitted to experimental polarization curves. The temperature and humidity effects on the model parameters were studied.