مدل سازی و کنترل اینورتر چندسطحی در خودروی پیل سوختی

امروزه به علت بحران جهانی انرژی تلاش های بسیاری در جهت تحقیق و به کارگیری منابع جدید انرژی صورت می گیرد. مبدل های چندسطحی به علت کاربردهایشان در توان بالا و تولید ولتاژ و جریان با تداخلات هارمونیکی پایین، توجه بسیاری را در حوزه ی توزیع و کنترل انرژی به خود جلب کرده اند. این مبدل ها نه تنها دستیابی به رنج بالای توان ، بلکه استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی را نیز فراهم می-سازند. تابع اصلی در یک مبدل چندسطحی ایجاد یک شکل موج ولتاژ بالا از ترکیب چندین سطح ولتاژ dc پایین می باشد. که این ولتاژهای dc می توانند پیل های سوختی، سلول های خورشیدی، باتری ها و خازن ها باشند. در این پایان نامه انواع توپولوژی های اینورترهای چندسطحی و روش های کنترلی متداول در آن ها معرفی می گردد. اینورتر چندسطحی پل-h طبقه ای بدلیل ساختار و مزایای آن و استفاده از منابع dc جداگانه در ساختار آن مورد بررسی و استفاده قرار گرفته می شود. روش مدولاسیون فضای برداری (svm) برای اینورتر چندسطحی پل-h طبقه ای شرح داده می شود و در کنار روش کنترل گشتاور مستقیم در قالب روش dtc-svm برای درایو موتور القایی به کارگرفته می شود. از جمله کاربردهای اینورتر چندسطحی در درایو موتورها و به کارگیری آن در نیروی محرکه ی خودروها می باشد. با توجه به بحران جهانی انرژی و مشکلات زیست محیطی، خودروی پیل سوختی از جمله فناوری های امیدبخش در صنعت خودرو برای برون رفت از این بحران در آینده ی پیش رو می باشد. برای خودروی پیل سوختی اینورتر چندسطحی پل -h طبقه ای می تواند از طریق مجموعه ای از پیل های سوختی و باتری ها برای درایو موتور محرکه به کارگرفته شود. بدین منظور ضمن بیان مدل های خودرو، پیل سوختی و باتری از اینورتر چندسطحی پل -h طبقه ای در درایو خودروی پیل سوختی نمونه 3 اسب-بخار استفاده می شود. پیل سوختی به مبدل dc-dc افزاینده متصل می گردد. خروجی مبدل dc-dc به همراه باتری توان مورد نیاز هر سلول اینورتر چندسطحی را تامین می سازند. روش dtc-svm نیز برای درایو موتور القایی خودرو به کار گرفته می شود. به کارگیری اینورتر چندسطحی در کنار روش dtc-svm سبب افزایش کارایی (کاهش تداخلات جریان و شار استاتور و کاهش ریپل گشتاور) درایو مربوطه خواهد شد.