Sammendrag
Brenselceller basert på ren hydrogen er en viktig nøkkelteknologi for overgangen til et lav- og nullutslippssamfunn. Teknologien er allsidig og kan brukes både for storskala stasjonære og tung transport applikasjoner. For bedre å forstå og utforske denne teknologien, har semi-empirisk modellering blitt et flott verktøy for forskere som et utforskende alternativ sammenlignet med experimenter utrført i labratoriet. Denne avhandlingen prøver å svare på hvor nøyaktig en semi-empirisk modell kan simulere i et ekte system, og hovedforskjellene i ytelse når en brenselcellesystem opererer i forskjellige omgivelser. For å svare på disse spørsmålene, har en re modellering av Mathworks brenselcelle system modell blitt gjort, og brenselcelle modellen har blitt validert mot eksperimentelle data. System komponentene er endret for å tilsvare komponentene ved brencelcelle System labratoriet ved IFE Hynor, og nøyaktighets skår har blitt beregnet mellom simulering og eksperimintelt arbeid. Arbeidet fokuserte på å validere brenselcellen, luftkompressoren, og kjølesystemmodellene. Resultatene viste at brenselcellemodellen hadde den beste nøyaktighetsskåren (R2 = 0.969&MSE = 0.00014), fulgt av luftkompressoren (R2 = 0.6199&MSE = 0.185) for luftstrøm og (R2 = 0.545&MSE = 0.016) for trykk. Dataene som ble gitt for kjølesystemet var upålitelige, og dette resulterte i at det ikke kunne sammenlignes med modellen. Sammenligning av ytelsen til brenselcellen og luftkompressoren i høydemiljøet ga store forskjeller i luftkompressorens ytelse og små forskjeller i brenselcellens ytelse. Denne avhandlingen kan konkludere med at den semi-empiriske modellen viser til god nøyaktighet, men mangelen på data å sammenligne med øker usikkerheten. Den andre konklusjonen angående hovedforskjellen i ytelse når man sammenligner simulering i høyden med miljøet som finnes i laboratoriet, er at luftkompressorens design er mer kritisk enn brenselcelledesign når det gjelder systemeffektivitet.