توضیحات
رابط بهینه مبتنی بر الکترونیک قدرت در سیستم های تولید پراکنده برای سلول های سوختی
عنوان مقاله:
Optimal interface based on power electronics in distributed generation systems for fuel cells
ترجمه فارسی موضوع مقاله: اساس روابط بهینه در الکترنیک قدرت در سیستم های تولید پراکنده در سلول های سوختی
پروژه الکترونیک قدرت در DGها
پیل های سوختی، به عنوان یکی از نویدبخش ترین فنآوری ها برای برآورده کردن الزامات تولید برق آینده، و بنابراین رفع نگرانی در مورد مصرف نفت و تولید گازهای CO2 خطرناک، بسیار مطرح شده اند.
یکی از مزیت های اصلی، مدولاریته بودن آنهاست، زیرا می توان به نحوی آنها را پیکربندی نمود که در دامنه گسترده ای از توان خروجی، از 50W تا 50MW، کار کند. با این حال، دینامیک های پیل سوختی به سیستم تحویل هیدروژن/اکسیژن محدود است.
بنابراین یک منبع توان کمکی با پاسخ سریع لازم می شود. سپس، ترکیبی از پیل سوختی و یک بانک باتری یا ابرخازن می توانند یک سیستم ترکیبی (هیبرید) ایده آل تشکیل دهند.
اخیراً سیستم های ترکیبی پیل سوختی قابل کاربرد برای سیستم های خودرویی، سیستم های تامین برق بی وفقه (UPS) یا سیستم های قدرت کمکی، مورد پژوهش قرار گرفته اند.
علاوه بر آن، پیل های سوختی PEM توان تنظیم نشده را تامین می کنند؛ با این حال، لوازم الکترونیک قدرت کمکی به غلبه بر این مسئله کمک می کنند.
پیل های سوختی انباشته شده برروی هم طبق منحنی قطبش شان می توانند در نقاط کاری مختلف که بوسیله مقادیر ولتاژ و جریان حاصل شده مشخص می شوند، کار کنند.
بنابراین، اتصال پیل های سوختی انباشته شده به یک بار DC که در ولتاژ ثابت کار می کند به یک مرحله تبدیل توان نیاز دارد. ترکیبی از انباشته پیل سوختی و یک مبدل DC/DC را «سیستم پیل سوختی تنظیم شده» (RFCS) می نامیم.
سیستم طراحی شده، یک میز آزمون عالی است که در آن قطعات الکترونیک قدرت نقشی اساسی ایفا می کند.
عملکرد یک سیستم پیل سوختی ترکیبی را می توان در نقاط اتصال محدود شده با ولتاژ مختلف و همچنین عملکرد منابع تغذیه مختلف و سیستمی تحت پروفایل های بار مختلف، تست نمود. علاوه بر آن، انعطاف پذیری و سادگی ساختاری، تعدادی از مزیت های اصلی آن می باشند.
این راهکاری برای یک مسئله عملی مرتبط با یک سیستم پیل سوختی ترکیبی تولید پراکنده، می باشد.
محدودیت اصلی در فرآیند طراحی، داشتن دسترسی به اجزاء تجاری است. این سیستم از یک ماژول پیل سوختی، یک بانک باتری 4 مبدل قدرت و همه لوازم الکترونیک مربوطه تشکیل شده است.
این سیستم 4 نقطه اتصال اصلی (48، 360، 12 و 230 VAC) دارد که باعث بوجود آمدن محدودیت های بیشتر می شود و اتصال آبشاری بین مراحل و سطوح مختلف نیاز به توجه ویژه ای دارد.
نتایج تجربی نشان می دهند که کل سیستم عملکرد مناسبی در مقادیر بار مختلف بوسیله یک شین ولتاژ پایین 48 VDC (بخاطر عملکرد همزمان سیستم پیل سوختی با بانک باتری) و خروجی های 12 VDC & VAC، دارد.
علاوه بر آن، ثابت شده است که سطوح ولتاژ در نقاط اتصال الکتریکی مختلف به 48 و 12 VDC و 230 VAC رسیده است حتی هنگامی که بار توان بالایی را تقاضا کند. در نهایت اینکه، ریپل های جریان پیل سوختی فرکانس بالا و پایین نشان داده شدند.
نتایج شبیه سازی با متلب
a
b
Fig. 12. Experimental results when load is connected to DC links. a) Load connected to Low Voltage DC Bus: Load current (Channel C1: 5 A/div, 500 ms/div), Fuel cell voltage (Channel C2: 10 V/div, 500 ms/div), Low DC Bus voltage (Channel C3: 10 V/div, 500 ms/div). b) Load connected to 12 VDC output: Load current (Channel C1: 20 A/div, 500 ms/div), Buck output voltage (Channel C2: 500 mV/div, 500 ms/div, probex20), Low DC Bus voltage (Channel C3: 20 V/div, 500 ms/div).
Fig. 13. Experimental results when load is connected to AC Output. Fuel cell current (Channel C1: 2 A/div, 5 ms/div), 48 V-DC Bus voltage (Channel C2: 50 V/div, 5 ms/div).
Fig. 14. Experimental results when load is connected to AC Output. Fuel cell current (Channel C1: 2 A/div, 5 ms/div), 360 V-DC Bus voltage (Channel C2: 200 V/div, 5 ms/div).
Fig. 15. Experimental results when load is connected to AC Output. Fuel cell current (Channel C1: 2 A/div, 5 ms/div), 230 V-AC Single-phase inverter output voltage (Channel C2: 200 V/div, 5 ms/div).
کلید واژه : پیل سوختی، کنترل ولتاژ، توزیع پراکنده، DG، الکترونیک قدرت Distributed generation (DG), PEM fuel cell, Power electronics, Voltage control loop, PWM, پروژه متلب
شبیه سازی مقاله Optimal interface based on power electronics in distributed generation systems for fuel cells
به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،. با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
