Method for Systematic Validation of a Physically Based PEMFC Model By Spatially Resolved Impedance Measurements
Notice bibliographique
Résumé
Loss mechanisms in PEM Fuel Cells related to charge transfer reactions or diffusive gas transport result in a strongly nonlinear performance, which is furthermore affected by operating conditions as temperature, relative humidity of the gases and stoichiometries. These dependencies have to be considered and validated in fuel cell models to ensure accuracy. Thus, the interpretation of the simulated results becomes more reliable. Direct comparison of simulated and measured current/voltage-relation only allows to evaluate deviations in resulting cell voltages but exclude internal state variables of the model such as overvoltages due to different loss mechanisms. In consequence, simulated and measured values of voltage or current can concur by unnoticed compensation of different errors in magnitude and sign. Additionally, limited numbers of measurements and comparisons increase the probability and impact of this effect. Aggravating, every single process within the cell depends on the comprehensive combination of all operating conditions and runs simultaneously with all other ones. A direct comparison of individual simulated and measured polarization curves therefore is not a suitable and sufficient validation. We address this challenge by applying measurements of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) during systematically varied operating conditions spatially resolved along the gas flow direction [1]. The loss processes within the cell can be separated by distribution of relaxation times (DRT) and quantified by a physico-chemical meaningful transmission line model. The resulting amount and distribution of resistances caused by loss processes is compared with the corresponding simulated values of a multiphysical model for observation and monitoring during operation [2]. These insights support the investigation of deviations between simulated and measured polarization curves and therefore the validation the model. In this contribution, the resulting physical interpretation is discussed. Consequences and conclusions for the further development of the cell model are demonstrated. [1]: P. Oppek et al., „ Spatially Resolved Deconvolution of Loss Processes in PEM Fuel Cells”, 241st ECS Meeting, Vancouver [2] T. Goosmann et al. „Impedance-Based, Multi-physical DC-Performance-Model for a PEMFC Stack”, 241st ECS Meeting, Vancouver
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».