مدل کردن و شبیه سازی ساختارهای هیبریدی پیل سوختی به منظور ارتقاء سرعت دینامیکی آن در هنگام استفاده الگوریتم ماکزیمم توان

چکیده در این پایان نامه بر روی مدل سازی دینامیکی پیل سوختی و طراحی سیستم ترکیبی پیل سوختی تمرکز شده است. در ابتدا، یک مدل دینامیکی غیر خطی و چند ورودی چند خروجی (mimo) از پیل سوختی pem با استفاده از مدارات الکتریکی ارائه شده است. این مدل در محیط matlab/simulink شبیه-سازی و اجرا شده است. اثرات بار جفت لایه و خصوصیات ترمودینامیکی داخلی پیل سوختی در مدل مد نظر قرار گرفته است. پاسخ مدل در هر دو حوزه حالت ماندگار و حالت گذرا با استفاده از پاسخ های آزمایشگاهی یک پیل سوختی pem 500 واتی معتبرسازی و تصدیق شده است. این مدل می تواند در مطالعات مرتبط با کنترل پیل سوختی pem مورد استفاده قرار گیرد. در مرحله دوم، الگوریتم ماکزیمم توان بر روی پیل سوختی پیاده سازی شده است. برای اعمال این الگوریتم از روش اغتشاش و مشاهده (p&o) استفاده شده است. با استفاده از این روش می توان پیل سوختی را سریعا در نقطه ای که بیشترین توان ممکن را تولید می کند قرار داد. در نتیجه راندمان پیل سوختی افزایش می یابد و این امر باعث جذابیت پیل سوختی از نقطه نظر اقتصادی می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده تاثیر بسزای این الگوریتم بر روی کار پیل سوختی است. در انتها، با توجه به دینامیک ذاتی کند پیل سوختی، ادوات تولید کننده و ذخیره ساز قدرت کمکی اضافی مانند ابرخازن و باتری به منظور بهبود عملکرد سیستم در حالت گذرا مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده از ابرخازن و مبدل دو جهته می تواند یک راه حل ممکن برای مشکل دینامیک کند سیستم پیل سوختی باشد. در این پایان نامه سیستم ترکیبی شامل پیل سوختی pem، باتری و ابرخازن طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده پاسخ مطلوب سیستم در حالت ماندگار و گذرا است.