TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.6, Jun e  201 4, pp. 4157 ~ 4 1 6 5   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i6.505 2          4157     Re cei v ed  No vem ber 4, 20 13; Re vised Janua ry 2 7 , 20 14; Accepted  February 12,  2014   Fuel Cell – Ultra Capacitor Hybrid System for Grid  Connected Applications      P.Vija y a pri y a* 1 , D. P. Kothari 2 , M. Kow s al y a 3   1,3 Vellore Institute of T e chnol og y, Un iv ersit y ,  T h iruvalam R oad, Vel l or e   2 MVSR Colle g e  of Engin eer in g, H y dera b a d   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : pvija ya pri y a @ vit.ac.in 1 , dp k071 0@ ya ho o.com 2        A b st r a ct   F uel cells ar e consi dere d  as one of the mo st  promis ing d e vices for stan dal one/ grid co nnecte d   d i stri bu te d   g ene ra ti on s du e to  i t s cle a n l in ess, m o d u l a rity  and  hi gh er p o tentia l ca pa bil i ty. In the  pres en t   ener gy scen a ri o, F uel cel l s co mb in ed w i th other ren e w abl e  techno lo gies ar e gai ni ng attra c tion. T h is pa p e r   focuses on th e combi natio n  of Fuel Cell  (FC) and  Ultra -Cap acitor (U C) systems fo r sustaine d po w e r   gen eratio n. Mode l of Proto n  Excha n g e  Membra ne (P EM) F uel Ce l l  hav e be en  deve l op ed  in  th e   MAT L AB/Simul i nk Env i ron m e n t. T o  supp ly  the re quir e d  hydro g e n   moles, El ectroly z e r  mod e l w a s  deve l op ed. Hy drog en stor ag e tank w a s  mode led s u ch  t hat the  gen era t ed  mol e s of  hydro gen  fro m  the   electro l y z e r  ar e stored i n  the stor age ta nk  and the fue l   cell rec e ives t he req u ire d  a m o unt of hydr oge n   mo les fro m  th e  storage t ank r a ther tha n  the   electr o l y z e r . T he co mbin ed s ystem w a s syn chron i z e d t o  th e   grid  and w h en  the lo ad  de ma nd exc e e d s th e cap a city of t he fue l  cel l  sys tem, the n  the  add ition a l  pow er i s   supp lie d by the  grid thus ens u r ing co ntinu i ty of supply to the  load.      Ke y w ords : fue l  cell, ultra ca p a citor, electro l y z e r , hy drog en  storage tank, g r id con necte d      Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  In orde r to move towa rd s a su staina ble ex isten c e  in our criti c ally energy d epen dent  so ciety, there  is a continui ng nee d to a dopt  environ mentally su st ainabl e meth ods fo r en ergy  prod uctio n ,  storag e, a nd  conversion.  Th e u s e  of  fuel  cell s  in   both  stationa ry  a n d   mo bile po wer   appli c ation s  can offer si gnif i cant adva n ta ges fo r  the sustain able  co nversi on of e nergy. Benefi t s   arisi ng from t he use of fuel cells in clu d e  effi cien cy and relia bility,  as well as e c onomy, uniqu e   operating  cha r acte ri stics, plannin g  flexibility and fu ture developm ent potential.  By integratin g the  fuel cell s in  serie s  with  ren e wa ble en erg y  st orag e an d pro d u c tion  method s, su stainable e n e r gy  requi rem ents  may be reali z ed.  There are m a ny challe nge s and te chni cal hurdl es  in  reali z ing thi s , but howeve r  the fuel  cell  com m uni ty must fa ce  this in  orde r t o  be  wi dely  use d  in  the  d i stribute d  g e n e ration  ma rket.  The first ch a llenge i s  tha t  fuel cell s could  cont ri bu te to the est ablishment o f  a distrib u te d  gene ration m a rket if they becom e mo re  eco nomi c a lly  comp etitive with curre n t technolo g ies. T h e   key challe ng e is to  pro d u ce  an id eal  hydrog en -fu e lled e ngine  (a fuel  cell ) that can  co st- effectively produ ce  po wer in the  hyd r oca r bo n- ba se d e c on omy  of today. Th is i s  the  mo st  signifi cant te chni cal  chall enge  with  regard to  i n tegratin g fuel  cell  sy stem s  with avail able   infrast r u c ture,  re du cing  their ca pital  co st  throug h  volume  ma nufactu ring,   and  achievin g   wide sp rea d  u s e in v a rio u s  se ct or s.   Different mo dels of PEM  Fuel Cell (Polymer Ele c trolyte Mem b ran e  Fuel  Cell) i s   available in li terature [1-8]  that are suit able for ele c t r ic po we r ge neratio n purp o se s in whi c h   some  a r e ve ry simplified  el ectri c al  mod e l  that c an be use d   in   de sig n ing a control   syste m   [2-[4] .  In [5], Caishe ng Wa ng et a l  develope d d y namic mo de l for PEM fuel cells  whi c h i n clu d e s  dou b l e   layer ch argi n g   effect   an d thermo dynam ic cha r a c teri stics that coul d be use d  in control relat ed  studie s .  Kodjo Agbo sso u  et al [6]  discu s ses a b out the activ a tion loss, o h mic lo ss a n d   con c e n tration  loss  with the  help of polarization  cu rve s .  Ali et al [7 ] propo sed a  dynamic m o d e l  that modul ari z e s  the fun d a mental th ermal-p h ysi c al  behavio r of  a fuel cell a nd devel ope d a  modula r  blo c k that exhibit s  mo st of the  fuel ce ll p r o pertie s  an d i n co rpo r ate s   essential  phy sical  and ele c tro c h e mical p r o c e s ses that ha p pen s alon g  its ope ration.  Another dyn a m ic mod e l that is  suitabl e  for d e termini ng co ntrol strategy   wa s  d e ve lop ed by G o rg u n  [8] that will  ensure effici ent  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4157 – 4 165   4158 and relia ble operation of  the  ele c troly z er.  Also  the model ca n  b e   integ r ated with  rene wa b l e  energy syste m  model s to  desi gn, analy z e a nd opt imi z e  su stainabl e ene rgy sy stems.  Alejan dro   et al [9] devel oped  both Si mulink and  prototype mod e l  of PEM fuel  cell o r iente d  t o wa rd s  control  and  ope ratio n  optimi z atio n an d can  be  used a s  to ol  for d e si gn of  Fuel  Cell  ba sed  sy stem.   In   [10], A. Kirubaka r an  et al  discu s ses  ab out reg u la tio n  of the fuel  cell terminal  voltages  with  a   simple  DC/DC bo ost  conv erter i n terfa c ed with  PEM  fuel cell  syst em. It was  o b se rved that  the  desi gn  of si mple DC/ DC  boo st conve r ter gives  bet ter pe rforma nce  for va ryi ng lo ads the r eby  increa sing it s life sp an. El  Sharkh  et  al [11] analy z ed  how  active  a nd rea c tive p o we r o u tput o f  a   stand alon e P E M Fuel  cell  power plant  i s   cont rolle d a nd ve rified th e result by u s ing the  mo del  to  predi ct the  re spo n se of po wer plant  und er two di ffere nt load  con d itions.  Pe r Un it mathematical   model  usi ng  dq0  refe ren c e fram e the o r y was devel oped  by Sh ai lendra et  al [ 12] to d e fine   the   power flo w  li mits that can  be s uppli ed b y  the fuel cell  power pl ant.  Soedibyo [13]  utilized  Gen e t ic   Algorithm me thod to determine the opti m al cap a ci tie s  of hydrog e n , wind turbi nes a nd micro- hydro unit a c cording to th e minimum  cost obje c ti ve function s. M.Uzuno glu et al [14] model ed a  wind/F C /UC  hybrid p o wer system fo r  a grid -i nd epe ndent u s e r   with ap pro p ri ate po wer fl ow  controlle rs.  T he p r op osed  system  can  b e  u s ed  fo r no n-inte rconn ected remote  areas o r  i s olate d   cog ene ration  power sy ste m s with n on-i deal wi nd  spe ed ch ara c te ri stics. The ad ditional hydro gen  moles g ene rated are  stored in hydrog en for futu re  use an d the model do es  not descri be  how  this can be ut ilized.               2. Rese arch  Metho d   In this  pap er,  a g r id  co nne cted fu el  cell/ Ultra  ca pa citor m odel  is d e sig ned  to m eet the  load re quirem ents. The Fu el cell take s h y droge n from  the electroly z er di re ctly until the thresh old   voltage, whil e  after that, th e hydrogen  storage  s uppli e s hyd r o gen  to the Fuel  Cell thus utilizi ng  the stored hydrog en for m eeting the loa d  requi rem e n t s    2.1. Fuel Cell – Ultra Capa citor Dy namic Model   For  su staina ble existe nce in the  en ergy  d e ficie n t  so ciety, we sh ould  ad opt to  su staina ble  method s of energy p r od uction, conversi on and  stora ge.  Fuel cell s finds a  strong   place in  sust ainabl e en ergy co nversio n  that offe rs gre a ter adv antage s fo r  both mo bile  and   stationa ry po wer ap plian c es.  Reliability ,  efficienc y, fl exibility and f u ture  develo p ment p o tent ials   are  som e  of  the ben efits of usin g fue l  cell  te chnol ogy for di stri buted g ene ra tion. The ma in   disa dvantag e  is the cost a nd the availa bility or ex traction of hydro gen. Of the different types of  fuel cell s avai lable, PEM fuel cell is p r om ising te chn o lo gy for distrib u t ed gene ratio n .  The  pola r ization  cu rve fo r  the PEM fuel  cell   i s  o b tai ned f r om  the  su m of  the  Nernst’ s   voltage, the  activation   over volta g e ,  and   the  ohmic ove r  voltage. A s suming   con s tant  temperature and  oxygen concentra tio n , the fuel cell o u tput voltage may be expre s sed a s :     trans ohmic act cell E V           ( 1 )     Whe r e:   ) ln( fc act CI B             ( 2 )     fc ohmic I R int          ( 3 )     fc nI trans me              ( 4 )     No w, the Nernst’s in stanta neou s voltag e may be expresse d as:     O H O H F RT E N E O O 2 2 2 log 2            ( 5 )     Whe r e:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Fuel Cell –  Ul tra Cap a cito r  hyb r id syste m  for Grid Co nne cted Appli c ation s  (P.Vijaya pri y a )   4159 ) 2 ( 1 / 1 2 2 2 2 I K qH s KH H r H            ( 6 )     ) ( 1 / 1 2 2 2 2 qO s KO O O            ( 7 )     ) ( 1 / 1 2 2 2 2 O qH s O KH O H O H           ( 8 )     The MAT L AB and  Simulin k ba sed  Fuel  cell sy stem m o del d e velope d in thi s   pap e r  u s ing   the above eq uation s  is sho w n in Figu re  1 and the out put voltage waveform is  sh own in Fig u re  2.        Figure 1. Simulink Mo del o f  the Fuel Cel l  System        Figure 2. Output Voltage o f  PEMFC      As se en from  the grap h, the fuel cell  system  take s a few second s t o  rea c h lo ad  deman d  level, hence it has a little p oor lo ad follo wing  cha r a c t e risti c . Thi s  d e lay in load f o llowin g  is m a inly  cau s e d  by the reformer d u e  to gas p r ocessing respo n se.    Therefore, for grid con n e c ted ope ration  a batte ry or charg ed ultra - cap a cito r ca n  be used  in conj un ction  with the fuel cell sy stem to  m eet the load requi rem e n t  during tra n si ent perio d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4157 – 4 165   4160 UC  provides lowest cost  per  F a rad, extremely  high  cycling capability, and are  environ menta lly safe. Th e  cap a cita nce  of UCs may v a ry from  a fe w Fa ra ds to  several th ou sa nd  Fara ds  per cell. Becau s e   of the above  mentione d un ique  cha r a c te ristics,  UCs a r e utilized fo r a  wide  ran ge o f  applications. The UC mo del that  ha s  been im plem ented in MAT L AB/Simulink is  sho w n in Fig u re 3 an d its cha r a c teri stics is sho w n in  Figure 4             Figure 3. UC  Model   Figure 4. UC  Cha r a c teri stics  .                           On simul a tin g  the combin ed Fuell Cell  – UC sy st em,  shown in Fig u re 5, the tra n sie n t o f   the output vo ltage is mu ch  red u ced  wh en comp are d   to  Fuel cell operating alo ne  thu s   e n ab ling  this sy stem to  take  up lo ad  dynamically.  Here t he  outp u t voltage  sh own i n  Fig u re  6 is th e o u tp ut  of the boost converte r co nn ected to the combine d  syst em.      Figure 5. Co mbined F uel  Cell – UC System   Figure 6. Output of the Co mbined  System with Boost Co nverter      2.2. Electroly z er Model  Electroly z ers are  devi c e s  that  pro d u c e  pure hyd r oge n a n d  oxygen to  meet the   requi rem ents of different use r s.  Amo ng the vari o u s  types of el ectroly z e r s,  PEM electrol yzers  are very  sim p le and  com pact. Besi de s they en su re high p u rity and efficie n c y at high  cu rre n t  den sity levels. PEM electrolyze r s, u s e elect r omoti v e force to  brea k the b o nd between  the  hydrog en  and  oxygen  in th e H2O  when   dc volta g e  is s u pp lie d .  T h e  me mbr a n e  se p a r a t e s   th e H 2   from the O2. The ele c tro c h e mical  rea c ti on of water el ectroly s is i s  g i ven by:    ) ( 2 / 1 ) ( ) ( 2 2 2 g O g H energy electrical O H       ( 9 )     Acco rdi ng to  Fara day’s l a w, hydro gen  prod uctio n  ra te of an ele c t r olyze r   cell i s  dire ctly  prop ortio nal to the electri c al curre n t  in the equivale nt  electroly z e r  circuit.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Fuel Cell –  Ul tra Cap a cito r  hyb r id syste m  for Grid Co nne cted Appli c ation s  (P.Vijaya pri y a )   4161 F i n N e c F H 2 2           ( 1 0 )     The ratio  be tween the  a c tual an d th e theoretical  maximum amount of h y droge n  prod uced i n  the ele c trol yzer i s   kn o w n  as Fa ra day efficie n cy. Assumi ng  that the  worki n g   temperature  of the electrol yzer is  40  ◦ C,  Farad a y efficiency is exp r e s sed by:    2 5 . 75 09 . 0 exp 5 . 96 e e F i i         ( 1 1 )     Acco rdi ng to the Equation (10 )  & (11), a simple ele c trolyze r  mod e l is develop ed usin g   Simulink, whi c h is illustrated in Figure 7.         Figure 7. Simulink Mo del o f  Electrolyze r   Figure 8. Electrolyzer O u tput      In this mod e l, the elect r oly z er  wo rks o n   t he ope rating  point 45 A–5 0 V. Therefo r e ,  the dc  bus of the  ele c trolyzer i s  fixed at 400V a nd eight  el ect r olyze r  unit s   are u s e d  in serie s  (4 5 A–4 00  V) to produ ce  the hydroge n .  The output  of the model is sh own Figu re 8.      2.3. H y drogen Storage  T a nk Model   The hydroge n storage tan k  model i s  b a se d on Eq u a tion (12 )  an d it directly calcul ates  the tank p r e s sure u s ing th e ratio of hyd r oge n fl ow to  the tank.  Th e  prod uced hy drog en i s  sto r ed   in the tank, whose system  dynam ics can  be expre s se d as follo ws:      b H b H bi b V M RT N z P P 2 2                                    (12)      The  Simulin k model  of  the hydrog en sto r age mo d e l is depi cted in F i gure  9.  Neit her the   comp re ssion  dynamics n o r the comp ression en erg y  requirem e n t s are acco u n ted for in our  cal c ulations. All  auxiliary  power  requirements  such as pumps , valves, fan and com p ression  motors we re i gnored in the  dynamic m o d e l.  The  amo unt of  hydrog en moles co nsu m ed  by  the  FC sy stem i s  propo rtiona l to th e   power d r a w n  from the F C  sy stem. It is evid e n t that the hydrogen  storage  tank p r e s su re   decrea s e s  wi th time as m o re a nd mo re  hydroge n ex tracted from the sto r age ta nk be ca use the  load increa se s.  The pressure variation  of stor age hy drog en acco rding to load i s  illustrate d in   Figure 10.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4157 – 4 165   4162 Figure 9. Simulink Mo del o f  Hydroge n Storag e  T a nk  Figure 10. Hy drog en  T a n k  Pressu re  V a r i a t ion       In the previous literatu r e,  the excess amo unt of hydr ogen  (amount of hydrogen   prod uced by hydrog en an d the amount  consumed b y  the  fuel cell) is store d  in the tank and h o w  this stored hy drogen i s  used in  case of deficiency  is not illustrated  as ther e i s   no feedback path  from the sto r age tan k  to the fuel cell   In this model, the hydrogen moles de veloped  by the electrolyzer is stored in the  hydrog en sto r age tan k , a nd the fuel cell dra w s  the  nece s sary a m ount of hydroge n from the  stora ge ta nk dire ctly .  The  hydro gen  st orag e tan k   subsy s tem  co nverts th e pressure ba ck  to   hydrogen mol e s to be given to Fuel cell . However  during the initial  transie nt period till the Fuel  cell rea c h e s  90V , the Electrolyze r  dire ctly supplie s th e hydroge n moles to the Fuel cell be cause ,   the pre s sure in hydrog en t ank  woul d no t be suf f icient  to deliver the req u ire d  m o les to the F uel  Cell.  The Sim u link mo del o f  the subsy s tem is shown in Figure 1 1 .       Figure 1 1 . Co mplete Hyd r o gen Stora g e  T a n k  System       3. Results a nd Analy s is  DC  output of  the Fuel  Ce ll is co nverte d to  AC u s in g a IGBT inv e rters by g e neratin g   approp riate g a te  si gnal s. To remove   h a rmo n ics  i n   t he  conve r ted  AC  sig nal,  L C  filter is u s ed.    The Simulin k model of the compl e te sy st em is shown in Figure 12.     This  com p let e  syste m  is  desi gne d to  meet  the u p to 2  kW l oad  only. Wh en  the load   excee d s m o re than 2 k W,  control ci rcuit make s g r id a u tomatically  switch ed O N  a n d both  syste m   and  grid  satisfies the  dem a nd. In  control  circuit, the l o ad  side  po we r is comp are d  with  refe ren c e   2kW. Whe n  the relatio nal operator inp u t  is 1 then  the signal i s  given to the circuit brea ker  while   all other time s there  are n o  sign al to the circuit brea ker.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Fuel Cell –  Ul tra Cap a cito r  hyb r id syste m  for Grid Co nne cted Appli c ation s  (P.Vijaya pri y a )   4163   Figure 12. Co mplete Simuli nk Mod e l of the Prop osed  System      Initially upto 0 . 1 se c, a loa d  of 2 kW is  ad ded a nd the  Fuel Cell is  supplying th e required  load po we r.   At 0.1 sec an other  loa d  of 2.5Kw is ad d e d and he nce  the Grid also  supplie s po wer   to the loa d  al ong  with the  Fuel  cell  syst em. Figu re 1 3 , sho w s the  waveform of  voltage an d t h e  curre n t of the load.  As see n  clea rly, t he load current h a s in cre a sed  at 0.1 sec.    Figure 14  sh ows the  gri d   curre n t. It is e v ident from th e Figu re  14 t hat, upto 0. 1  se c, gri d   curre n t is zero or no p o we r is d r awn fro m  the grid  a s   the Fuel cell power i s  suffi cient to meet  the   load.    Whe n  the load is increa sed at 0.1 sec beyond  the cap a city of the Fuel cell, then the   requi re d addit i onal po we r is taken from th e grid a s  evid ent from Figu re 14.           Figure 13. Lo ad Voltage a nd Loa d Cu rrent  Figure 14. Gri d  Curre n t      4. Conclusio n   The  dynami c  model  of F u el Cell h a s b een  develo p ed a nd it i s   observed  tha t  due to  inherent prop erty of fuel cell,  there i s  a  delay in out put voltage.  To avoid thi s  probl e m cha r ged  Ultra Capa cit o r is conn ect ed in parallel  with t he FC Stack. Elect r olyzer a nd Hydroge n Storage  tank  we re  also mod e led  which  is re sp o n sibl e to  su p p ly the hyd r o g en fu el to fu el cell a s   per  load  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4157 – 4 165   4164 variation a n d  stora ge of  hydrog en d u r ing  su rp lu s  gene ration.  Unli ke the E l ectroly z e r  a n d   Hydro gen  st orag e tan k   model s  rep o rted in th e  lit eratu r e, for few  se co nd s  until the  syst em  voltage rea c h e s th e thresh old limit, the  electrolyz e r   d i rectly sup p li es hydro gen  moles  requi red   by the Fuel  Cell and th e remai n ing  is sto r ed in  the hydrog e n  tank, whil e after that, the   electrolyze r   stores all the  gene rated  hydrog en m o le s in the tan k  a nd the  storag e tank suppli e s  the re qui red  hydrog en  mo les to  the fu e l  cell. A s  the   system i s   Gri d  conn ecte d, wh en th e lo ad  deman d is m o re th an the  capa city of the  Fuel  ce ll  syst em, then the  exce ss  po we r is d e livere d   b y   the Grid thu s   ensurin g co ntinuity of suppl y to the load.                   Table 1. Ope r ational Para meters of PEMFC–Ele ctrol y zer Mo del   Parameters  S y mbol   Value  Unit  DC output voltag e of FC   sy stem   Vcell  -  V  Nernst instantan eous voltage  E  -  V  No load voltage   Eo  0.6  V  Activation over voltage  η ac t  -  V  Ohmic over voltage   η ohm ic  -  V  Voltage loss due to mass     transfer & conce n tration loss  η tr ans  -  V  Slope of Tapel line  B  0.04777   A - 1   Constant to simulate ohmic   loss   C 0.0136   V  Internal resistance of FC   R  0.00303   Ω   F uel cell sy stem  cur r ent    I fc  -  A  Constants derived from        expe riments  m, n  -  -  Number of se ries fuel cells  instack  No  80  -  Universal gas constant  R  8314.47   (JKmolK) - 1   Absolute temper ature   T  343  K  Farada y’s constant   F  96484.6   CKmol - 1   H y dr ogen pa rtial pressure   ρ H 2  -  atm  Oxygen  partial pr essure  ρ O 2  -  atm  Water partial pr e ssure  ρ H 2 O -   atm  H y dr ogen value  molar        constant  KH 2  4.22e- 5   Kmol (atm s)- 1   H y dr ogen time c onstant  τ H2  3.37  S  H y dr ogen flo w  th at reacts  qH 2    Kmol  s - 1   Modeling constant  Kr  1.8449e - 6  Kmol(SA) - 1   Stack cur r ent   I    A  Oxygen  value molar          constant  KO 2  2.11e- 5   Kmol (atm s)- 1   Oxygen  time constant  τ O2  6.74  S  Input molar flo w   of oxygen   qO 2    Kmol  s - 1   Water value molar constant   KH 2 O 7.716e - 6   Kmol (atm s)- 1   Water time constant  τ H2O  18.418   S  Molar flo w  rate  of  w a ter  qH 2 O -   Kmol  s - 1   Produced h y drog en moles   per se cond  NH 2  -  Mol   s - 1   Farada y efficiency  η F  -  -  Number of  electr oly z e r  cells in ser i es  n c  8  -  Electroly z er cu rr ent   i e  -  A  Pressure of tank    Pb  -  Pa  Initial pressure of tank  Pbi  -  Pa  Compr e ssibility  factor  as a  function of pr essur e   Z   -   -   Molar mass of h y drogen   MH 2  2.016   Kgkmol - 1   Volume of tank  Vb  1  m 3       Referen ces   [1]  Chiar a  Bocc al etti, Gerardo  Duni, Gia n l u c a  F abbri,  Ezi o  Santin i. Simu latio n  Mod e ls  of F uel Ce ll   S y stems . ICEM. Electrical Machines . Ch ani a, Greece. 200 6: 283-2 89.   [2]  Lee JH, La lk T R . Model ing F u el Cel l  stack Systems.  Jour na l of Pow e r Sources.  1998; 7 3 : 229-2 41.   [3]  Ro w e  A, Li  X. Mathematica l  modeli ng  of p r oton e x ch ang e membran e  fuel cel l s.  Jour nal of Pow e r   Sources . 20 01;  102: 82-9 6 .   [4]  Lu-Yi ng  Chi u ,  Bill  Dio ng,  Ran dall  S Gemm e n . An Impr oved  Small-S i g nal   Mode l of  D y na mic Beh a vi ou r   of PEM F uel Cells.  EEE Transactions on Industry Applic ations . 2004; 4 0 .   [5]  Caish e n g  W a n g , M Hashem Nehrir, Steve n  R Sha w . D y n a mic Mode ls a nd Mod e l Val i d a tion for PEM  Fuel Ce lls Usi n g Electrica l  Cir cuits.  IEEE Tra n sactions on E nergy Convers i on . 200 5; 20(2) : 442-45 1.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Fuel Cell –  Ul tra Cap a cito r  hyb r id syste m  for Grid Co nne cted Appli c ation s  (P.Vijaya pri y a )   4165 [6] Yanch e n g   Xi a o ,  Kod j oA gbos sou.  Interface   Desig n   and  S o ftw are Deve l o p m e n t for P E M F uel  Cel l   Mode lin g b a se d on  Matla b / S i muli nk Env i ro nment.   W o rld  Con g ress on Soft w a re  E ngi neer ing. 200 9:   318- 322.   [7] Dall iaMors i  Al i .   A Simplifi e d  Dyna mic Si mu lati on Mo d e l (pr o totype)  for a Stan d- Alon e Po lyme r  Electrolyte Me mbr a n e  (PEM) F uel Cel l  Stack . IEEE Po w e r  S y stem Co nfe r ence, MEPCO N  200 8: 480- 485.   [8]  H Gorgun. D y namic mod e li n g  of a prot on exc h a n g e  membran e  (PEM) electrol yzer.  Int. J.  Hydroge n  Energy . 20 06;  31(1): 29- 38.   [9]  Alej andr o J del  Real, Alic ia Ar ce, Carlos Bor dons. Dev e l o p m ent and  e x pe rimental v a li dat ion of a PE M   fuel cel l  d y n a mic mode l.  Journ a l of Pow e r Sources . 200 7; 1 73: 310 –3 24.   [10] A Kirubak aran,  Shaile ndr a Jai n , RK Nema.  T he  PEM F uel Cell S y stem  w i th DC/DC Boo s t Converter :   Desig n , Mo del i ng a nd  Simu la tion.  Intern atio nal J our nal  of  Rece nt T r ends  in E ngi ne erin g . 20 09; 3( 1):   157- 161.   [11]  MY El- Sharkh,  A Rahman, MS Alam, AA Sakla, PC  B y r ne,  T   T homas.Anal ysis  of Active a nd Re activ e   Po w e r  Contro l  of a Stan d-Alo ne PEM F u el  Cell  Po w e r Pl a n t.   IEEE Transactions  on P o wer System s .  200 4; 19(4): 20 22– 20 28.   [12]  Shai len d ra J a i n , Jin Ji ang,  Xi nh ong  Hu an g, Srdj a n  Stev and ic. Mode li n g  of F uel- C el l- Based P o w e r   Supp l y  S y ste m  for Grid Int e rface.  IEEE  Transactions on Industry Applications .  201 2; 48( 4): 11 42 - 115 3.  [13]  Soed ib yo,  Sur y o a tmoj o H,  R oba ndi  I, Asha ri M.  Op ti ma l  d e s ig n   o f  fu el -ce l l ,   w i nd  an d mi cro - hy dro  h y bri d  s y stem  usin g ge netic a l gorit hm.  Te l k om ni ka . 10( 4): 695-7 02.   [14]  M Uzunoglu, MS Alam. Dy namic Modeling,  Desi gn, and Simulation of a Co mbined PEM Fuel Cell and  Ultra-cap acitor  S y stem  for  Stand- Al on e Resid enti a l  A p plicati ons.  IEE E  T r ansacti on s on  Ener g y   Conv ersio n . 20 06; 21(3): 7 67- 774.   [15]  F uel Ce ll Ha n d  book (S even th Edition) B y   EG &G  T e chnical Servic es, Inc. Under  Con t ract No.DE - AM26-9 9 F T 40575 U.S. Dep a r tment of Energ y . 2 004.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.