علی عبداللهی ارجنکی - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
آرش دهستانی کلاگر - استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
محمدرضا علیزاده پهلوانی - دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

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 ۶ که شامل مدل دینامیکی همراه با مدل الکتریکی می باشد، ارائه می شود. تعادل جرمی و تعادل انرژی ترمودینامیکی، تغییرات دمایی، ولتاژ خروجی مدار باز، تلفات ولتاژ و لایه دوتایی بار الکتریکی در پیل سوختی مدل­سازی 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 روش­های 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 ارائه شده، کارایی مبدل های انتخابی و روش کنترل پیشنهادی ارائه می شوند.

پیل سوختی, مدل سازی دینامیکی, مبدل DC-DC, کنترل حالت جریانی, کنترل پیش بین مبتنی بر مدل