مدل­سازی و شبیه­سازی دینامیکی سیستم پیل سوختی پلیمری بر اساس جریان الکتریکی ورودی و مدل دینامیکی کمپرسور

هدف از این مقاله مدلسازی دینامیکی سیستم پیلسوختی پلیمری در طی فرآیند درخواست جریان الکتریکی از مجموعه میباشد. بوسیله کنترل جهتدهی شده، جریان الکتریکی درخواست شده از پیلسوختی بواسطه یک تابع استاتیک رو به جلو با ولتاژ الکتریکی کمپرسور هوا در ارتباط قرار گرفته است. به کمک مدل جنسن و کریستنسن مدلی دینامیک از کمپرسور هوا طراحی شده است تا دبی جرمی هوای مورد نیاز بر اساس جریان الکتریکی درخواست شده تامین شود. علاوه بر این فشار هیدروژن بر اساس فشار کمپرسور به خوبی کنترل شده است تا ماده واکنشدهنده آند تامین شده و فشار سمت آند از فشار سمت کاتد پیروی کند. در مدل استک از معادلات الکتروشیمیایی نیمه تجربی برای مدلسازی ولتاژ سلول پیلسوختی استفاده شده است. از این رو نتایج حالت استاتیکی مدل ولتاژ سلول با نتایج مدل مرجع بررسی شده است. علاوه بر این نتایج حالت دینامیک مدل سلول پیلسوختی پلیمری با نتایج معتبر شده حالت پایا مقایسه شده است. نتایج نشاندهنده قرارگرفتن تغییرات منحنی دینامیکی ولتاژ پیلسوختی در محدوده حالت پایا میباشد. جهت بررسی رفتار کمپرسور، نتایج بدست آمده از مدل و مرجع بر اساس منحنی دبی جرمی به نسبت فشار در سرعت دورانیهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان دهنده کارکرد مطلوب کمپرسور در ناحیه میان خطوط موج است. در انتها تغییرات دینامیکی نمودارهای توان نهایی، توان استک و راندمان سیستم پیل سوختی بر اساس زمان مدلسازی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی پلیمری ، کمپرسور ، استک ، مدلسازی