Computational modeling and behavior analysis of polymeric membrane fuel cells under static and dynamic load regime

The aim of this work is to give a feedback to the industry on the dynamic and static performance of the PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell / Proton Exchange Membrane Fuel Cell). This philosophy of study is an aid tool that models the fuel-cell to give confidence to the designer and to improve Controls on a new prototype before they are assembled. In this work the most important aspects of this new device, used to generate electricity, were carefully studied and implemented in a Computer in order to simulate its static and dynamic models when under the influence of a load change. The complete research involved the work to obtain design data, the operating principies for the PEMFC fuel-cell, a Computer simulation was also built and finally results of the static and dynamic performance of the model are presented.Dissertação (Mestrado)O objetivo deste trabalho é fornecer informações sobre o desempenho dinâmico e estático da Célula de Combustível de Membrana Polimérica (PEMFC). Com esta filosofia de estudo, foi desenvolvida uma ferramenta auxiliar que modela a célula de combustível considerando seus parâmetros construtivos e operacionais, com a intenção de inserir um grau de certeza para o projetista, e melhorar os projetos de controle de um protótipo antes destes serem montados. Neste trabalho os aspectos mais importantes deste novo equipamento para gerar eletricidade foram cuidadosamente estudados e implementados em computador de forma a simular seus comportamentos estático e dinâmico quando sob a influência de uma variação de carga. A pesquisa completa envolveu o trabalho de obter dados sobre os princípios teóricos eletroquímicos envolvidos e os princípios de operação da célula de combustível com membrana polimérica. A partir disso, uma simulação computacional foi construída e finalmente são apresentados os resultados do desempenho estático e dinâmico do modelo