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Modeling of a Combined PEM Electrolyzer and Quadratic Step-Down Converter for the Generation of Green Hydrogen

グリーン水素生成のためのPEM電解槽と2次降圧コンバータの連成モデリング (AI 翻訳)

J. Leyva-Ramos, M. Ortiz-Lopez, L. Diaz-Saldierna

Energies📚 査読済 / ジャーナル2026-03-05#水素
DOI: 10.3390/en19051308
原典: https://doi.org/10.3390/en19051308

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、再生可能エネルギーを電源とするPEM電解槽と2次降圧コンバータを連成したモデルを提案し、グリーン水素生成のためのロバスト制御器設計を目的とする。実験およびシミュレーション結果を示す。

English

This paper presents a combined model of a PEM electrolyzer and a quadratic step-down converter powered by renewable sources for hydrogen production. Experimental and simulation results support the design of robust controllers for green hydrogen generation.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

本論文は再生可能エネルギーを用いた水電解によるグリーン水素生成のシステムモデリングを提供し、日本の水素基本戦略や水素サプライチェーン構築に関連する技術基盤となる。

In the global GX context

This work contributes to the global scaling of green hydrogen by providing a modeling approach for efficient electrolysis systems, which is essential for decarbonization efforts worldwide.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Researchers in electrolyzer control and power electronics will find this model useful for designing robust hydrogen production systems.

📄 Abstract（原文）

Currently, hydrogen is considered a primary option for replacing fossil fuels across various processes, which can reduce greenhouse gas emissions and mitigate global warming. To achieve these goals, hydrogen should be produced using non-polluting processes, such as water electrolysis powered by renewable energy sources. This method requires feeding the converter with an unregulated voltage source. A quadratic step-down converter can be connected between a DC source and a Proton Exchange Membrane (PEM) electrolyzer to produce hydrogen. To mitigate variations in the generated output voltage and intermittent power supply to a PEM electrolyzer, a DC-DC converter is used as an interface. A converter model can be combined with a static or dynamic model of the PEM electrolyzer to yield switched models and, after averaging, linear state-space models. These models can be used to design robust controllers for green hydrogen production, thus significantly reducing greenhouse gas emissions. This work presents experimental and simulation results.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。