مدل سازي و شبيه سازي ديناميكي سيستم پيل سوختي جهت تامين بخشي از انرژي الكتريكي هواپيماي ترابر

Dynamic Modelling and Simulation of the Fuel Cell System for Supplying a Portion of Electric Energyof C-130 Hercules

در اين مقاله مدل ديناميكي جامع سيستم پيل سوختي از نوع PEMFC با ذخيره ساز هيدروژن جهت تامين بخشي از انرژي الكتريكي هواپيماي C-130 ارايه شده است. از يك اينورتر 3 فاز دو سطحي براي تبديل ولتاژخروجي سيستم بهAC استفاده گرديد تا بتوان آن را به باس ضروري سيستم توزيع برق هواپيما متصل نمود. البته راهكار ديگر، اتصال خروجي پيل سوختي مستقيماً به باس ضروري DC هواپيما مي باشد. شبيه-سازي ها در محيط MATLAB/SIMULINK صورت گرفته است. بررسي نتايج نشان مي دهد كه تعقيب بار و تثبيت ولتاژ به نحو مطلوبي صورت گرفته است. سيستم پيشنهادي از يك الكترولايزر جهت توليد هيدروژن استفاده مي كند و با ذخيره هيدروژن توليدي، نيازي به استفاده از باتري براي ذخيره سازي ندارد. همچنين از اكسيژن توليدي مي توان براي كاربردهايي كه در هواپيما نياز به اكسيژن دارد، استفاده كرد.

In this paper, a dynamic model of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) with hydrogen storage for partial electrical generation of C-130 Hercules has been presented. A three-phase two-level inverter is used to connect the fuel cell DC output to the AC system of the Hercules. Another solution would be the direct connection of the output DC terminal of the proposed system to the DC essential bus. The proposed method performance is simulated using MATLAB/SIMULINK. The study results indicate that the voltage level is fixed to an acceptable level and following the electrical load is properly achieved. The proposed method employs an electrolyser to generate the hydrogen and oxygen. By using the stored hydrogen in the proposed structure, the need for batteries for storage purposes would cease to exist. In addition, the oxygen produced can be used in the aircraft in case it’s required.