Development of Magnetic Field Distribution and Current Distribution Analysis Device for Fuel Cell

• Project/Area Number: 22560291
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Power engineering/Power conversion/Electric machinery
• Research Institution: Kagoshima National College of Technology
• Principal Investigator: KUSUHARA Yoshito 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (50551694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): IZUMI Masaaki 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50336939) ; GOTO Yuuji 大分大学, 工学部・機械・エネルギーシステム工学科, 准教授 (00373184)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2010: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 電気エネルギー工学 / パワーエレクトロニクス / 電気有効利用 / 燃料電池 / 燃料電池発電 / 磁場計測 / 磁場グラフィック表示 / 可視化 / MEA内電流分布 / 燃料電池作動状態解析 / 非接触計測 / 燃料電池性能向上

Research Abstract

The power generation current distribution of Polymer Electrolyte Fuel Cell was non-uniform due to generate electric power through reaction of hydrogen and oxygen. The power generation current distribution of Membrane Electrode Assembly is important to increase power generation efficiency of PEFC. We measured the magnetic fields of PEFC with magneto-impedance sensor. We estimated the power generation current distribution by least-squares method and Bio-Savart’s law. Accordingly, we confirmed effectiveness of the method.

Research Products

• [Journal Article] 固体高分子形燃料電池の発電磁場を利用した電流分布の推定 (2013)
  • Author(s): 増山翔, 楠原良人,清水勇喜,後藤雄治, 泉政明
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 Volume: Vol.112No.396 Pages: 111-115
• [Journal Article] Measurement Technique of Distribution of Power Generation Current Using Static Magnetic Field around Polymer Electrolyte Fuel Cell by 3D Inverse Problem FEM (2012)
  • Author(s): T.Katou, Y.Gotoh, N.Takahashi, M.Izumi
  • Journal Title: Materials Transactions Volume: vol.53, no.2 Pages: 279-284
  • NAID: 10030258859
• [Journal Article] Proposal of Non-contacting Static Magnetic Measurement Method of Generation Current inside Membrane Electrode Assembly in Polymer Electrolyte Fuel Cell (2012)
  • Author(s): Y. Gotoh, N.Takahashi, M. Izumi,Y.Kusuhara
  • Journal Title: Digests of IEEE International Magnetics Conference
• [Journal Article] Proposal of Non-contacting Static Magnetic Measurement Method of Generation Current inside Membrane Electrode Assembly in Polymer Electrolyte Fuel Cell (2012)
  • Author(s): Y. Gotoh
  • Journal Title: Digests ofIEEE International Volume: FS-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measurement Technique of Distribution of Power Generation Current Using static Magnetic Field around Polymer Electrolyte Fuel Cell by 3D Inverse Problem FEM (2012)
  • Author(s): T.Katou, Y.Gotoh, N.Takahashi, M.Izumi
  • Journal Title: Materials Transactions Volume: vol.53, no.2 Pages: 279-284
  • NAID: 10030258859
• [Presentation] 三次元有限要素法逆問題解析による個体高分子形燃料電池(PEFC)の膜電極接合体(MEA)内の電流分布解析 (2013)
  • Author(s): 山梨龍,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • Organizer: 第16回表面探傷シンポジウム日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-03-19
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の発電磁場を利用した電流分布の推定 (2013)
  • Author(s): 増山翔,楠原良人
  • Organizer: 電気学会九州支部高専部会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2013-03-09
• [Presentation] パルスリンク方式DC-ACコンバータを用いた燃料電池発電装置の開発 (2012)
  • Author(s): 米盛諒,楠原良人,清水 勇喜
  • Organizer: 平成24年度電気学会産業応用部門大会
  • Place of Presentation: 千葉県
  • Year and Date: 2012-08-21
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の周囲の磁界を用いた膜電極接合体内の電流分布推定 (2011)
  • Author(s): 田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄, 楠原良人
  • Organizer: 平成23年度秋季講演大会、日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2011-10-19
• [Presentation] 平成23年度秋季講演大会、日本非破壊検査協会 (2011)
  • Author(s): 田中孝幸, 後藤雄治, 泉政明, 高橋則雄, 楠原良人
  • Organizer: 平成23年度秋季講演大会、日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2011-10-19
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池周囲の静磁界測定を利用した膜電極接合 体内の電流分布推定法 (2011)
  • Author(s): 森元雄大,田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • Organizer: 日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 北九州
  • Year and Date: 2011-04-15
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池周囲の静磁界測定を利用した膜電極接合体内の電流分布推定法 (2011)
  • Author(s): 森元雄大, 田中孝幸, 後藤雄治, 泉政明, 高橋則雄
  • Organizer: 九州支部研究発表会、日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 北九州市
  • Year and Date: 2011-04-15
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の周回方向静磁界を利用した膜電極 接合体内の発電電流分布推定法 (2011)
  • Author(s): 森元雄大,田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • Organizer: 日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-03-12
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の周回方向静磁界を利用した膜電極接合体内の発電電流分布推定法 (2011)
  • Author(s): 森元雄大、田中孝幸、後藤雄治、泉政明、高橋則雄
  • Organizer: 日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-03-12
• [Presentation] 磁気センサを用いた燃料電池磁場計測装置の開発 (2010)
  • Author(s): 松木健太,楠原良人,清水勇喜
  • Organizer: 日本産業技術教育学会九州支部大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2010-10-06
• [Presentation] 磁気センサを用いた燃料電池磁場計測装置の開発 (2010)
  • Author(s): 松木健太、楠原良人、清水勇喜
  • Organizer: 日本産業技術教育学会
  • Place of Presentation: 鹿児島 鹿児島大学
  • Year and Date: 2010-10-06
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池における発電磁場分布の非接触測定法の検討 (2010)
  • Author(s): 松木健太,清水勇喜,楠原良人
  • Organizer: 電気関係学会九州支部連合大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池における発電磁場分布の非接触測定法の検討 (2010)
  • Author(s): 松木健太、清水勇喜、楠原良人
  • Organizer: 電気関係学会九州支部連合大会
  • Place of Presentation: 福岡 九州産業大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] パルスリンク方式DC-ACコンバータを用いた燃料電池発電装置の開発
  • Author(s): 楠原良人
  • Organizer: 電気学会
  • Place of Presentation: 千葉県
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の発電磁場を利用した電流分布の推定
  • Author(s): 楠原良人
  • Organizer: 電気学会九州支部
  • Place of Presentation: 長崎県
• [Presentation] 三次元有限要素法逆問題解析による個体高分子形燃料電池(PEFC)の膜電極接合体(MEA)内の電流分布解析
  • Author(s): 後藤雄治
  • Organizer: 日本非破壊検査協会
  • Place of Presentation: メルパルク京都、京都市