مدل سازی دینامیکی پیل سوختی وکنترل پیش بین مبدل واسط از نوع IBVM در مود جریانی، جهت استفاده در سامانه های تولید توان پراکنده

پیل سوختی به عنوان یک منبع تولید انرژی کارآمد و سازگار با محیط زیست، اخیرا به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، یک مدل جامع از پیل سوختی غشاء تبادل پروتون kW 6 که شامل مدل دینامیکی همراه با مدل الکتریکی می باشد، ارایه می شود. تعادل جرمی و تعادل انرژی ترمودینامیکی، تغییرات دمایی، ولتاژ خروجی مدار باز، تلفات ولتاژ و لایه دوتایی بار الکتریکی در پیل سوختی مدل سازی می شوند. برای اتصال پیل سوختی به ریزشبکه ها در کاربردهایی نظیر سامانه های تولید توان پراکنده، سیستم قدرت سامانه های پدافندی دریایی و شناورهای نظامی به مبدل هایی با بهره ولتاژ بالا، توانایی بالا در پردازش توان و سطح بالایی از جریان جذب شده از منبع DC نیاز می باشد. بنابراین در این مقاله، دو مبدل DC-DC افزاینده درهم تنیده و مبدل افزاینده درهم تنیده همراه با چند برابر کننده ولتاژ (IBVM) جهت اتصال پیل سوختی به ریزشبکه ها پیشنهاد می شود. سپس روش کنترل پیش بین به عنوان یک کنترل کننده حالت جریانی، برای هر دو مبدل پیشنهادی به منظور کنترل جریان تزریقی توسط پیل سوختی و همچنین صاف کردن نوسانات خروجی پیل سوختی طراحی می شود. در مقایسه با روش های کنترل خطی آبشاری مرسوم، روش پیشنهادی از تنظیم کردن پارامترهای PID، مدولاسیون PWM و تبدیل مختصات جلوگیری می کند. درنهایت، نتایج شبیه سازی جهت اعتبارسنجی مدل ارایه شده، کارایی مبدل های انتخابی و روش کنترل پیشنهادی ارایه می شوند.