燃料電池の磁場分布・電流分布解析装置の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560291
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 鹿児島工業高等専門学校
• 研究代表者: 楠原 良人 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (50551694)
• 研究分担者: 泉 政明 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50336939) ; 後藤 雄治 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 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

研究概要

固体高分子形燃料電池は水素と酸素を反応させる原理により,発電時に発電ムラが発生する.このために,固体高分子形燃料電池の発電効率を高くするために膜電極接合体の発電電流分布を知ることは重要である.本研究では,固体高分子形燃料電池単セルの電極の周囲に発生する発電磁場を磁気センサを用いて非接触で磁場分布を測定した.これにビオ・サバールの法則及び最小二乗法を適用して,発電電流密度分布を推定することを行った.その結果,燃料電池発電の電流密度の推定に有効であることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: 増山翔, 楠原良人,清水勇喜,後藤雄治, 泉政明
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: Vol.112No.396 ページ: pp.111-115
• [雑誌論文] Measurement Technique of Distribution of Power Generation Current Using Static Magnetic Field around Polymer Electrolyte Fuel Cell by 3D Inverse Problem FEM (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Katou, Y.Gotoh, N.Takahashi, M.Izumi
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: vol.53, no.2 ページ: pp.279-284
• [雑誌論文] Proposal of Non-contacting Static Magnetic Measurement Method of Generation Current inside Membrane Electrode Assembly in Polymer Electrolyte Fuel Cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Gotoh, N.Takahashi, M. Izumi,Y.Kusuhara
  • 雑誌名: Digests of IEEE International Magnetics Conference
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 山梨龍,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • 学会等名: 第16回表面探傷シンポジウム日本非破壊検査協会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 増山翔,楠原良人
  • 学会等名: 電気学会九州支部高専部会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2013-03-09
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 米盛諒,楠原良人,清水 勇喜
  • 学会等名: 平成24年度電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 千葉県
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄, 楠原良人
  • 学会等名: 平成23年度秋季講演大会、日本非破壊検査協会
  • 発表場所: 兵庫県
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 森元雄大,田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2011-04-15
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 森元雄大,田中孝幸,後藤雄治,泉政明,高橋則雄
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-12
• [学会発表] 磁気センサを用いた燃料電池磁場計測装置の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松木健太,楠原良人,清水勇喜
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会九州支部大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 松木健太,清水勇喜,楠原良人
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-09-25