کنترل شیب توان پیل سوختی

امروزه توجه به افزایش گازهای گلخانه ای و آلودگی های ناشی ازسوخت های فسیلی منابع پاک تولید انرژی توجه به تولید انرژی پاک بیش از پیش شده است. پیل سوختی پلیمری یکی از انواع منابع تولید پراکنده می باشد که به دلیل کارایی قابل توجه، جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. عموما از پیل های سوختی برای کاربردهای اتصال به شبکه و خودروی الکتریکی استفاده می شود. به منظور افزایش سطح ولتاژ خروجی پیل سوختی از یک مبدل dc-dc استفاده می شود. در کنار مبدل، یک تجهیز ذخیره کننده انرژی مانند ابرخازن نیز برای جبران دینامیک کند پیل سوختی در لحظات تغییرات ناگهانی بار به کار می رود. به منظور رگولاسیون بهتر کمیات خروجی پیل سوختی و افزایش سطح ولتاژ آن، از یک کنترل کننده استفاده می شود. از آنجا که اعمال کنترل روی واکنش های شیمیایی درون پیل سوختی با هدف تنظیم خروجی های آن کار دشواری است، روش کنترلی وظیفه دارد تا با تولید پالس های مناسب کلید زنی این مهم را انجام دهد. در این پایان نامه هدف اصلی، کنترل شیب توان دریافتی از پیل به منظور جلوگیری از آسیب دیدن آن می باشد. برای رسیدن به این هدف، از مبدل dc-dc تمام پل و کنترل کننده لغزشی در کنار یک ابرخازن استفاده شده است. برای مدل سازی این مبدل روش میانگین انتخاب شده است. علاوه بر این از مدل کامل پیل سوختی با در نظر گرفتن قسمت های مختلف آن شامل پشته، لایه دو گانه بار، پردازنده سوخت و دما در شبیه سازی ها استفاده شده است. روش کنترل انتخابی، کنترل لغزشی است که یکی از روش های کنترل غیرخطی به حساب می آید. این روش نسبت به اغتشاشات و عدم قطعیت ها بسیار مقاوم است. این روش به طور کامل معرفی و روابط مربوط به آن برای اتصال به مبدل تمام پل شرح داده می شود. شبیه سازی های انجام شده ابتدا صحت روش کنترلی اعمالی را برروی مبدل dc-dc و بدون حضور پیل سوختی بررسی می کند. پارامترهای طراحی کنترل کننده مورد نظر و اثر آن ها در کیفیت تعقیب ورودی دلخواه بررسی می شوند. در ادامه پیل سوختی به مبدل مورد نظر وصل شده، و پاسخ سیستم به تغییرات ناگهانی بار بررسی می شود. نتایج بدست آمده با کنترل کننده pid مقایسه شده و قدرت روش پیشنهادی با کمک شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار matlab/simulink تائید می شود.