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Auteur Chen, Dongmei
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Affiner la rechercheNonminimum-phase phenomenon of PEM fuel cell membrane humidifiers / Chen, Dongmei in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 130 n°4 (Juillet 2008)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 130 n°4 (Juillet 2008) . - 9 p.
Titre : Nonminimum-phase phenomenon of PEM fuel cell membrane humidifiers Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 9 p. Note générale : dynamic systems Langues : Anglais (eng) Mots-clés : air flow; humidifiers; membranes; vapors; temperature; water; fuel cells Résumé : A membrane-based humidifier that uses cooling water of a fuel cell system to humidify the inlet air is modeled and analyzed in this paper. This four-state lumped model is simple and yet captures the humidification behavior accurately. A peculiar characteristic of this system is the fact that it exhibits nonminimum-phase (NMP) behavior. The reason the NMP behavior exists and the effect of system parameters on the location of the NMP zero are analyzed. A proportional control algorithm is proposed to reject the effect of system disturbances, and a feed-forward algorithm is developed to ensure proper humidifier operation under air flow rate changes. Because the NMP zero exists in the disturbance-to-output loop, the proposed algorithm was found to successfully eliminate the undershoot phenomena associated with the NMP zero. However, the disturbance-to-output loop is coupled with input-to-output loop, and the NMP zero could affect the feedback control design. En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...] [article] Nonminimum-phase phenomenon of PEM fuel cell membrane humidifiers [texte imprimé] / Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur . - 2008 . - 9 p.
dynamic systems
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 130 n°4 (Juillet 2008) . - 9 p.
Mots-clés : air flow; humidifiers; membranes; vapors; temperature; water; fuel cells Résumé : A membrane-based humidifier that uses cooling water of a fuel cell system to humidify the inlet air is modeled and analyzed in this paper. This four-state lumped model is simple and yet captures the humidification behavior accurately. A peculiar characteristic of this system is the fact that it exhibits nonminimum-phase (NMP) behavior. The reason the NMP behavior exists and the effect of system parameters on the location of the NMP zero are analyzed. A proportional control algorithm is proposed to reject the effect of system disturbances, and a feed-forward algorithm is developed to ensure proper humidifier operation under air flow rate changes. Because the NMP zero exists in the disturbance-to-output loop, the proposed algorithm was found to successfully eliminate the undershoot phenomena associated with the NMP zero. However, the disturbance-to-output loop is coupled with input-to-output loop, and the NMP zero could affect the feedback control design. En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 424-432 p.
Titre : A Thermodynamic Model of Membrane Humidifiers for PEM Fuel Cell Humidification Control Titre original : Un Modèle Thermo-Dynamique des Humidificateurs de Membrane pour la Commande d'Humidification de Cellules de Carburant de PEM Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur Article en page(s) : 424-432 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Humidité Membrane Sytème de cellule Electrolyte Humidificateur Modèle thermo-dynamique Simulation Controleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Maintaining proper membrane humidity is crucial to ensure optimal operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell system. A membrane humidifier using the fuel cell exhaust gas to humidify the dry air is studied in this paper. We first develop a thermodynamic model, which captures the crucial dynamic variable of the humidifier, including the pressure, flow rate, temperature, and relative humidity of the air flow. Steady state simulations are then conducted to optimize the humidifier design. Subsequently, dynamic simulations are performed to predict the behavior of the humidifier during transient operations typical for automative applications. A simple proportional controller was designed to control the humidifier operation.
L'humidité appropriée de maintien de membrane est cruciale d'assurer l'opération optimale d'un système de cellules de carburant de membrane d'électrolyte de polymère. Un humidificateur de membrane en utilisant le gaz d'échappement de cellules de carburant pour humidifier l'air sec est étudié en cet article. Nous développons d'abord un modèle thermo-dynamique, qui capture la variable dynamique cruciale de l'humidificateur, y compris la pression, le débit, la température, et l'humidité relative de la circulation d'air. Des simulations d'état d'équilibre sont alors conduites pour optimiser la conception d'humidificateur. Plus tard, des simulations dynamiques sont effectuées pour prévoir le comportement de l'humidificateur pendant des opérations passagères typiques pour des applications automative. Un contrôleur proportionnel simple a été conçu pour commander l'opération d'humidificateur.
En ligne : hpeng@umich.edu [article] A Thermodynamic Model of Membrane Humidifiers for PEM Fuel Cell Humidification Control = Un Modèle Thermo-Dynamique des Humidificateurs de Membrane pour la Commande d'Humidification de Cellules de Carburant de PEM [texte imprimé] / Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur . - 424-432 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 424-432 p.
Mots-clés : Humidité Membrane Sytème de cellule Electrolyte Humidificateur Modèle thermo-dynamique Simulation Controleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Maintaining proper membrane humidity is crucial to ensure optimal operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell system. A membrane humidifier using the fuel cell exhaust gas to humidify the dry air is studied in this paper. We first develop a thermodynamic model, which captures the crucial dynamic variable of the humidifier, including the pressure, flow rate, temperature, and relative humidity of the air flow. Steady state simulations are then conducted to optimize the humidifier design. Subsequently, dynamic simulations are performed to predict the behavior of the humidifier during transient operations typical for automative applications. A simple proportional controller was designed to control the humidifier operation.
L'humidité appropriée de maintien de membrane est cruciale d'assurer l'opération optimale d'un système de cellules de carburant de membrane d'électrolyte de polymère. Un humidificateur de membrane en utilisant le gaz d'échappement de cellules de carburant pour humidifier l'air sec est étudié en cet article. Nous développons d'abord un modèle thermo-dynamique, qui capture la variable dynamique cruciale de l'humidificateur, y compris la pression, le débit, la température, et l'humidité relative de la circulation d'air. Des simulations d'état d'équilibre sont alors conduites pour optimiser la conception d'humidificateur. Plus tard, des simulations dynamiques sont effectuées pour prévoir le comportement de l'humidificateur pendant des opérations passagères typiques pour des applications automative. Un contrôleur proportionnel simple a été conçu pour commander l'opération d'humidificateur.
En ligne : hpeng@umich.edu
