مدل‌سازي ديناميكي پيل سوختي وكنترل پيش‌بين مبدل واسط از نوع IBVM در مود جرياني، جهت استفاده در سامانه‌هاي توليد توان پراكنده

پيل سوختي به‌عنوان يك منبع توليد انرژي كارآمد و سازگار با محيط زيست، اخيرا به‌طور گسترده‌اي مورد توجه قرار گرفته است. در اين مقاله، يك مدل جامع از پيل سوختي غشاء تبادل پروتون kW 6 كه شامل مدل ديناميكي همراه با مدل الكتريكي مي‌باشد، ارائه مي‌شود. تعادل جرمي و تعادل انرژي ترموديناميكي، تغييرات دمايي، ولتاژ خروجي مدار باز، تلفات ولتاژ و لايه دوتايي بار الكتريكي در پيل سوختي مدل سازي مي‌شوند. براي اتصال پيل سوختي به ريزشبكه‌ها در كاربردهايي نظير سامانه‌هاي توليد توان پراكنده، سيستم قدرت سامانه‌هاي پدافندي دريايي و شناورهاي نظامي به مبدل‌هايي با بهره ولتاژ بالا، توانايي بالا در پردازش توان و سطح بالايي از جريان جذب‌شده از منبع DC نياز مي‌باشد. بنابراين در اين مقاله، دو مبدل DCDC افزاينده درهم‌تنيده و مبدل افزاينده درهم‌تنيده همراه با چند برابر كننده ولتاژ (IBVM) جهت اتصال پيل سوختي به ريزشبكه‌ها پيشنهاد مي‌شود. سپس روش كنترل پيش‌بين به‌عنوان يك كنترل‌كننده حالت جرياني، براي هر دو مبدل پيشنهادي به‌منظور كنترل جريان تزريقي توسط پيل سوختي و همچنين صاف كردن نوسانات خروجي پيل سوختي طراحي مي‌شود. در مقايسه با روش هاي كنترل خطي آبشاري مرسوم، روش پيشنهادي از تنظيم كردن پارامترهاي PID، مدولاسيون PWM و تبديل مختصات جلوگيري مي‌كند. درنهايت، نتايج شبيه‌سازي جهت اعتبارسنجي مدل ارائه‌شده، كارايي مبدل‌هاي انتخابي و روش كنترل پيشنهادي ارائه مي‌شوند.