Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Chiang Mai ở Thái Lan đã thiết kế một hệ thống lưu trữ hỗn hợp dựa trên pin nhiên liệu màng điện phân polyme và pin và đã tìm cách xác định điện áp ghép nối DC tốt nhất của nó.

Được thiết kế để sử dụng trong các ứng dụng điện mặt trời, hệ thống được chế tạo với bộ biến tần hỗn hợp 4,8 kW do Voltronic Power Technology Corp có trụ sở tại Đài Loan cung cấp , một bộ PV 250 W bao gồm ba tế bào mắc nối tiếp trong bốn kết nối song song, một pin AGM axit chì 2 V của nhà sản xuất Trung Quốc MCA, máy điện phân và pin nhiên liệu màng điện phân polymer 3 kW của nhà sản xuất Đài Loan M-Field.

Theo cấu hình này, hydro được tạo ra bằng cách nối một đường dây điện AC 220 V vào máy điện phân và sau đó được lưu trữ trong một bình áp suất cao. Máy điện phân có thể tạo ra 500 L / h và áp suất tối đa là 32 bar. Đầu ra điện áp giữa pin nhiên liệu và pin được liên kết thông qua một thanh cái DC. Pin có dung lượng lưu trữ là 50 kWh và công suất của bình điện phân là 2.180 L ở 30 bar

Các nhà khoa học chỉ rõ: “Dữ liệu được ghi lại theo thời gian thực trong quá trình thử nghiệm. Công việc này giả định rằng dung lượng pin đủ lớn, trong đó dung lượng hydro bị hạn chế.Điện áp bật khi hoạt động của pin nhiên liệu được đặt ở 48 V và điện áp tắt được đặt ở 49, 50, 51 và 52 V ”.

Thử nghiệm cho thấy, với hiệu điện thế 4 V, chỉ có pin mới cung cấp điện cho tải cho đến khi điện áp giảm xuống 48 V. Các học giả giải thích thêm: “Sau đó, pin nhiên liệu bắt đầu hoạt động và cung cấp điện chủ yếu cho tải cho đến khi hydro được sử dụng hết. Không có giai đoạn chuyển tiếp nào mà pin nhiên liệu và pin cung cấp năng lượng đồng thời. Tổng thời lượng của phạm vi này đạt 795 phút”.

Khi chênh lệch điện áp là 3 V, thời gian của phạm vi là 645 phút và khi chênh lệch là 2 V, thời gian chuyển tiếp giữa pin và pin nhiên liệu dài hơn ở 920 phút. Tuy nhiên, các nhà khoa học giải thích rằng thời gian hoạt động lâu nhất là 1.350 phút với hiệu điện thế là 1 V. Tuy nhiên, các nhà khoa học giải thích rằng cấu hình điện áp giảm xuống dưới mức điện áp bật của pin nhiên liệu. Điều này cho thấy sự trục trặc của bộ điều khiển và hệ thống có thể bị hỏng. Do đó, mức chênh lệch điện áp tối ưu trong quá trình bật-tắt của pin nhiên liệu được đặt ở 2 V, nơi bộ lưu trữ hoạt động với thời gian dài nhất mà không làm hỏng hệ thống.

Nhóm cũng khẳng định rằng thời gian bật tắt của pin nhiên liệu với 49–51 V là phạm vi tốt nhất để tối ưu hóa hoạt động của nó. Bằng cách này, pin nhiên liệu và pin tạo điều kiện cho nhau và hệ thống tổng thể vẫn ổn định.