Show simple item record

dc.creatorFlach, José Auri
dc.date.accessioned2020-01-30T15:11:58Z
dc.date.available2020-01-30T15:11:58Z
dc.date.issued2019-03-31
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/19452
dc.description.abstractElectricity generation from renewable sources can contribute significantly to mitigate the impacts that non-renewable sources have on nature. Of these, hydrogen power generation is of great interest and can be easily obtained and stored for future use when needed. The objective of this dissertation is to develop a methodology to discover voltage deficiencies of electric power generation and to recover the optimal functioning of individual proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). This methodology relates to the individual application of controlled short circuits in cells that present voltage generation below the expected level. The measurement of the electric voltage of each fuel cell is the basis of information about its efficiency and for the application of a suitable algorithm for its rehabilitation. This study uses modeling, simulations and the construction of a prototype for validation tests. As part of this work, a Module for Monitoring and Applying Controlled Short Circuits (MMACC) was developed and assembled to monitor and act upon individual cells within a stack and to be an auxiliary tool in hydrogen study laboratories. During this development, simulations were performed with fuel cell stacks, taking their voltage readings and short circuit applications using an electronic circuit simulator program. The proposed real prototype was validated in a simulation environment using an auxiliary tool to simulate fuel cells acting in the ohmic range. Results were obtained that showed the feasibility of using this prototype to be applied to fuel cell stacks. The results of this dissertation may help in the study of alternatives and optimization of generation strategies applied to individual cells within a stack. The results of this dissertation may assist in the study of alternatives and optimization of generation strategies applied to individual cells within a stack, but there are still scientific challenges to be overcome to increase fuel cell life, detect anomalies and maintain proper efficiency.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCélulas a combustívelpor
dc.subjectPEMpor
dc.subjectHidrogêniopor
dc.subjectControlador de eficiênciapor
dc.subjectCurtos-circuitos periódicospor
dc.subjectFuel celleng
dc.subjectPEMeng
dc.subjectHydrogeneng
dc.subjectControllereng
dc.subjectPeriodical short circuitseng
dc.titleCircuito para monitoramento e restabelecimento da tensão elétrica em células a combustível tipo PEM usando curtos-circuitos controladospor
dc.title.alternativeCircuit for monitoring and reestablishment of PEM type fuel cell voltage using controlled short circuitseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoA geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis pode contribuir significativamente para amenizar os impactos que as fontes não renováveis causam sobre a natureza. Dentre estas, a geração de energia utilizando hidrogênio é de grande interesse, podendo este ser obtido com facilidade e ser armazenado para utilização futura quando for necessário. O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para descobrir deficiências na tensão da geração de energia elétrica e recuperar o funcionamento ideal de células a combustível individuais tipo membrana de troca de prótons - proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Esta metodologia relaciona-se à aplicação individual de curtos-circuitos controlados nas células que apresentem geração de tensão abaixo do nível esperado. A medição da tensão elétrica de cada célula a combustível é a base das informações sobre sua eficiência e para aplicação de um algoritmo adequado para sua reabilitação. Este estudo usa modelagem, simulações e a construção de um protótipo para testes de validação. Como parte deste trabalho foi desenvolvido e montado um Módulo para Monitoramento e Aplicação de Curtos-circuitos Controlados (MMACC) para monitorar e atuar sobre células individuais dentro de uma pilha delas e ser uma ferramenta auxiliar em laboratórios de estudos com hidrogênio. Durante este desenvolvimento foram realizadas simulações com pilhas de células a combustível, fazendo leituras das suas tensões elétricas e aplicações de curtos-circuitos utilizando um programa simulador de circuitos eletrônicos. O protótipo real proposto foi validado em ambiente de simulação utilizando uma ferramenta auxiliar para simular as células a combustível atuando na faixa ôhmica. Foram obtidos resultados que mostraram a viabilidade de utilização deste protótipo para ser aplicado a pilhas de células a combustível. Os resultados desta dissertação podem ajudar no estudo de alternativas e otimização de estratégias de geração aplicadas em células individuais dentro de uma pilha, mas existem ainda desafios científicos a serem vencidos para aumentar a vida útil da célula a combustível, detectar as anomalias e manter a eficiência adequada.por
dc.contributor.advisor1Farret, Felix Alberto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5783619992936443por
dc.contributor.referee1Gonzatti, Frank
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8179523535900478por
dc.contributor.referee2Kuhn, Vinicius Nizolli
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0349477716415248por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0372337062087033por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International

O Manancial - Repositório Digital da UFSM utiliza a versão 4.1 do software DSpace.
Av. Roraima, 1000. Cidade Universitária "Prof. José Mariano da Rocha Filho".
Bairro Camobi. CEP: 97.105-900. Santa Maria, RS, Brasil.