gPROMS Fuel Cell : logiciel de modélisation prédictive

« Les interactions complexes au sein de la pile à combustible et entre la pile et le système, couplées aux pressions concernant la mise sur le marché et au risque technologique associé, font de la modélisation un outil essentiel. Il est impossible d’aborder ces questions de façon globale d’une autre manière » a déclaré Zbigniew Urban, directeur technique de PSE et responsable technologique des piles à combustible.

Destiné aux entreprises cherchant à commercialiser la technologie de pile à combustible, PEMFC, SOFC et autres, gPROMS Fuel Cell permet de réduire le temps de mise sur le marché et optimise l’empilement de combustible, ainsi que la conception et le fonctionnement des systèmes grâce à l’application de la modélisation prédictive à haute précision.

Présenté lors du récent salon FC Expo de Tokyo et utilisé déjà par de grandes sociétés, telles que Toyota et Samsung, gPROMS Fuel Cell regroupe des modèles haute précision provenant de la bibliothèque de modèles avancés de PSE pour les piles à combustible dans le cadre de la puissante technologie d’optimisation et de modélisation gPROMS. Ce produit permet l’analyse simultanée d’effets détaillés à petite échelle et l’optimisation de la conception et du fonctionnement des piles dans le contexte du système de pile à combustible tout entier, offrant un moyen de gérer quantitativement le risque technologique associé à cette technologie complexe.

gPROMS Fuel Cell apporte des solutions à de nombreux problèmes clés jusqu’ici non résolus et permet, par exemple, d’analyser et d’optimiser la distribution de la densité du courant sur la pile, la gestion de l’eau (pour les piles PEMFC), la désactivation et la longévité des piles, ainsi que l’intégration de la pile au convertisseur de combustible et aux autres systèmes. Une interface optionnelle peut être utilisée pour lier les modèles d’ensemble d’électrode à membrane (MEA) aux modèles de dynamique des fluides numériques (CFD) des canaux d’écoulement, et permettre ainsi de calculer rapidement la performance de la pile entière.

La modélisation dynamique facilite la conception des systèmes de contrôle, l’analyse de la dynamique thermique en fonction de la variation de la demande d’électricité, ainsi que la modélisation et l’optimisation du démarrage et d’autres opérations. Les capacités d’optimisation permettent de déterminer la charge optimale de platine et les compromis entre la taille de la pile et la puissance utile.

Une des grandes utilisations des modèles de piles à haute précision consiste à fournir un cadre d’interprétation des données expérimentales et d’estimation des paramètres clés des modèles à partir de techniques mathématiques basées sur des modèles.