مدلسازی و شبیه سازی پیل سوختی غشاء تبادل پروتون (PEMFC) همراه مبدل باک با کنترلر مد لغزشی-فازی

از آنجایی که پیل های سوختی با غشاء پلیمری دارای ولتاژ کم و جریان بالایی هستند، می توان از مبدل باک جهت آماده سازی اتصال به سیستم قدرت استفاده کرد. روش کنترل مد لغزشی یکی از مهمترین روش های کنترل غیرخطی می باشد که از مشخصه های بارز آن عدم حساسیت به تغییر پارامترها و دفع کامل اغتشاش و مقابله با عدم قطعیت است. این کنترل کننده با استفاده از قانون کنترلی که برای رسیدن به سطح لغزش پایدار مجانبی لیاپانوف از پیش تعریف شده بدست می آید، سیستم را به حالت تعادل می رساند. در این روش، پایداری به وسیله نگه داشتن حالت های سیستم روی سطح لغزش بدست می آید. در این پژوهش، با استفاده از کنترل مد فازی لغزشی فرآیند کنترل مبدل باکی را انجام دهیم که پیل سوختی را به اینورتر قدرت متصل می کند. هدف از کنترل مبدل این است که بتوان ولتاژ خروجی پیل سوختی را که ۶۲۵ ولت در این پژوهش است، به یک مقدار مشخص با کمترین میزان نوسان رساند. در واقع می خواهیم ولتاژ خروجی را با کمک جریان سلف مبدل و مقدار مرجع ولتاژ کنترل نماییم. همچنین، با استفاده از کنترل فازی علاوه بر کاهش سطح لغزش، حساسیت سیستم را نسبت به تغییرات ورودی و خروجی کاهش داده شد، به این معنی که با تغییر بار یا ولتاژ ورودی، تغییرات ولتاژ خروجی به حداقل رسید. نتایج حاصل از شبیه سازی و صحت آن ها حاکی از کارایی بالای ساختار پیشنهادی در مقایسه با کنترل کننده های PWM را نمایش داد.

کلیدواژه ها:

سلول سوختی ، مبدل DC-DC ، PEMFC ، مبدل باک ، کنترل فازی.