مدل سازی و کنترل ولتاژ پیل سوختی با استفاده از کنترل کنندهی سری

پیل های سوختی از جمله منابع جدید تولید انرژی الکتریکی به شمار می روند. تولید الکترون طی یک واکنش شیمیایی، که اغلب بین هیدروژن و اکسیژن صورت می گیرد، اساس کار این دسته از مولدها است. فعالیت های تحقیقاتی بسیاری در زمینه ی پیل های سوختی صورت گرفته است که در سال های اخیر موجب پدید آمدن پیل هایی با توان بالا (چند ده کیلووات) شده است. این نفوذ سریع و افزاینده در سیستم قدرت، مانند هر عنصر جدید دیگر، نیارمند مطالعه و بررسی برای نصب کامل در تعداد بالا می باشد. یکی از جنبه های مهم نصب این عنصر کنترل پذیری آن برای حفظ ولتاژ و فرکانس است. با افزایش تعداد، مدل های پیچیده قادر به شبیه سازی در حوزه ی زمان -واقعی نخواهند بود. در این مقاله یک مدل ساده برای پیل سوختی با محفظه ی تبادل پروتون ارائه شده و روشی جهت کنترل ولتاژ آن بدون نیاز به مبدل های یکسوی افزاینده معرفی گردیده است. این کنترلر قابلیت حفظ ولتاژ خروجی را در حدود ولتاژ مرجع دارا می باشد که با تغییر ناگهانی که در بار ایجاد می شود، این قابلیت نشان داده شده است. مدل ساده ی استفاده شده بر اساس معادلات حالت دائمی سیستم بوده و ثابت های زمانی آن کوچک فرض شده اند. این روش در تحلیل تعداد بسیار زیادی از یک عنصر در سیستم مرسوم است و سبب تسریع در محاسبات می گردد

Keywords:

پیل سوختی , مدل سازی , کنترل تناسبی -انتگرالی , کنترل سری , تنظیم ولتاژ