5. Application exampleThe fuel cell

5. Application example

The fuel cell emulator proposed in this paper permits a safe evaluation of different devices intended to interact with FC to avoid oxygen starvation sources. To emphasize this feature, a design example of the control of a step-up DC/DC switching con-verter is presented. The converter has a second-order low pass input L-C filter, L ¼ 2 lH and C ¼ 1 mF, to reduce the high fre-quency components that could degrade the operation of the FC [30]. A 1.2 kW DC/DC switching converter was implemented using four 300 W boost converter modules in parallel [31], each one of them with a local inner sliding-mode current control. The reference of all inner loops is regulated by an input current controller to obtain null steady-state error in the current re-quested to the FC. The parameters of the individual boost modules are L ¼ 56 lH, Ci ¼ 44 lF and Co ¼ 44 lF, where Ci and Co are the input and output high frequency capacitors, respectively. A detailed explanation of the circuit is given in [31].

Fig. 8 shows the scheme of the hardware-in-the-loop system made of the cascade connection of the proposed real-time FC emulator, the designed four-phases DC/DC step-up converter with its input filter and current control, and a programmable electronic load. The experimental setup used for this application example, presenting the FC emulator elements and the DC/ DC converter, is depicted in Fig. 9.

Such a test bench has been used to experimentally analyze the conditions that could lead to the undesired oxygen starvation conditions. In this way, Fig. 10 reports the experimental behavior of the kO2 for different perturbations on the sys-tem input current: different current transients with the same 96 A/s rise and fall slopes have been applied as depicted in Fig. 10(a), obtaining the kO2 profiles reported in Fig. 10(b). A magnification of the time interval between 6 ms and 8 ms shows that the oxygen starvation condition ðkO2 < 1Þ is predicted by the emulator for perturbation amplitudes higher than 36 A.

A second set of experiments was performed considering 46 A current steps with different slopes as depicted in

Kết quả (Việt) 1:

5. ứng dụng ví dụCác mô phỏng pin nhiên liệu được đề xuất trong bài báo này cho phép một đánh giá an toàn của các thiết bị khác nhau nhằm mục đích tương tác với FC để tránh oxy đói nguồn. Để nhấn mạnh các tính năng này, một ví dụ thiết kế điều khiển một step-up chiều chuyển côn-verter được trình bày. Bộ chuyển đổi có một thứ hai để thấp đầu vào L-C bộ lọc thông, L ¼ 2 lH và C ¼ 1 mF, để giảm bớt các thành phần cao fre-quency có thể làm suy giảm các hoạt động của FC [30]. 1.2 một kW DC/DC chuyển đổi chuyển đổi đã được thực hiện bằng cách sử dụng bốn 300 W thúc đẩy chuyển đổi mô-đun song song [31], mỗi một trong số họ với một địa phương bên trong chế độ trượt hiện tại điều khiển. Tài liệu tham khảo của tất cả các vòng bên trong được quy định bởi một đầu vào bộ điều khiển hiện tại để có được null trạng thái ổn định lỗi trong hiện tại tái quested để các FC. Các thông số mô-đun cá nhân tăng là L ¼ 56 lH, Ci ¼ 44 lF và Co ¼ 44 lF, nơi Ci và Co các đầu vào và đầu ra tụ điện cao tần, tương ứng. Một lời giải thích chi tiết của các mạch được cho trong [31].Hình 8 cho thấy chương trình của hệ thống phần cứng trong vòng thực hiện nối cascade được đề xuất thời gian thực FC mô phỏng, được thiết kế 4-giai đoạn DC/DC chuyển đổi step-up với bộ lọc đầu vào và điều khiển hiện tại và một tải điện tử lập trình. Các thiết lập thử nghiệm sử dụng ví dụ ứng dụng này, trình bày các yếu tố giả lập FC và DC / DC chuyển đổi, được mô tả trong hình 9.Một băng ghế thử nghiệm đã được sử dụng để thử nghiệm phân tích các điều kiện mà có thể dẫn đến điều kiện đói oxy không mong muốn. Bằng cách này, hình 10 báo cáo các hành vi thực nghiệm của kO2 cho các nhiễu loạn khác nhau trên hiện tại đầu vào sys-tem: tạm hiện tại khác nhau với cùng 96/s tăng và sụp đổ dốc đã được áp dụng như mô tả trong hình 10(a), lấy các cấu hình kO2 báo cáo trong hình 10(b). Độ phóng đại của khoảng thời gian giữa 6 ms và 8 ms cho thấy rằng ðkO2 tình trạng đói oxy < 1Þ được dự đoán bởi các mô phỏng cho các nhiễu loạn amplitudes cao hơn 36 A.Một tập thứ hai của thử nghiệm đã được thực hiện xem xét 46 A hiện tại bước với sườn núi khác nhau như mô tả trong

Kết quả (Việt) 2:

5. Áp dụng ví dụ

Các giả lập tế bào nhiên liệu được đề xuất trong báo cáo này cho phép đánh giá an toàn của các thiết bị khác nhau nhằm tương tác với FC để tránh nguồn đói oxy. Để nhấn mạnh tính năng này, một ví dụ thiết kế của sự kiểm soát của một bước lên DC / DC chuyển đổi con-verter được trình bày. Bộ chuyển đổi có một thứ bậc thấp qua bộ lọc LC đầu vào, L ¼ 2 LH và C ¼ 1 mf, để giảm bớt các thành phần fre-tần cao có thể làm suy giảm hoạt động của FC [30]. Một 1.2 kW DC / DC converter chuyển đổi được thực hiện sử dụng bốn 300 W module thúc đẩy chuyển đổi song song [31], mỗi một trong số họ với một địa phương bên trong kiểm soát trượt chế độ hiện hành. Các tài liệu tham khảo của tất cả các vòng bên trong được quy định bởi một bộ điều khiển đầu vào hiện tại để có được lỗi trạng thái ổn định null trong hiện tại tái quested cho FC. Các tham số của module tăng cá nhân là L ¼ 56 LH, Ci ¼ 44 LF và Co ¼ 44 LF, nơi Ci và Co là các đầu vào và đầu ra tần số cao tụ, tương ứng. Một lời giải thích chi tiết của mạch được đưa ra trong [31].

Sung. 8 cho thấy sơ đồ của hệ thống phần cứng-in-the-loop làm bằng kết nối cascade của thời gian thực FC giả lập đề xuất, thiết kế bốn giai đoạn DC / DC bước chuyển đổi lên với bộ lọc của đầu vào và kiểm soát hiện tại, và một trình tải điện tử. Thiết lập thí nghiệm sử dụng cho các ứng dụng ví dụ này, trình bày các yếu tố giả lập FC và bộ chuyển đổi DC / DC, được mô tả trong hình. 9.

một Cuốn thử nghiệm này đã được sử dụng để phân tích thực nghiệm các điều kiện có thể dẫn đến các điều kiện đói oxy không mong muốn. Bằng cách này, hình. 10 báo cáo các hành vi thử nghiệm của kO2 cho nhiễu loạn khác nhau trên đầu vào sys-tem hiện tại: quá độ dòng khác nhau với cùng 96 A / s lên xuống dốc đã được áp dụng như mô tả trong hình. 10 (một), có được các cấu kO2 báo cáo trong hình. 10 (b).

Một phóng đại của khoảng thời gian từ 6 ms và 8 ms cho thấy rằng tình trạng đói oxy ðkO2 <1th được dự đoán bởi mô phỏng cho biên độ nhiễu loạn cao hơn 36 A. Một bộ thí nghiệm thứ hai được thực hiện xem xét 46 Một bước hiện với độ dốc khác nhau như miêu tả trong

Kết quả (Việt) 3:

5.Ứng dụng thực tiễn.Tờ báo này đã đưa ra giả thiết bị cho phép pin nhiên liệu khác nhau, nhằm mục đích để tránh tiếp xúc với FC, thiếu oxy. Nguồn đánh giá an toàn.Để nhấn mạnh Đây là một đặc điểm thiết kế của thực tiễn, kiểm soát DC/DC zener trong chuyển đổi chuyển đổi.Nên chuyển đổi có một hai bậc thấp thông qua bộ lọc Nhập L-C, tôi ¼ 2 LH và C ¼ 1 MF, thành phần tần số cao có thể làm giảm suy thoái của FC [30] hoạt động.Một 1.2 ki - lô - oát của DC / DC công tắc chuyển đổi, thành hiện thực rồi sử dụng 4 300 watt zener trong chuyển đổi mô - đun song song [31], trong đó mỗi một địa phương kiểm soát nội bộ với dòng điện.Tất cả các chu trình nội bộ là bộ điều khiển điều chỉnh dòng điện qua trích dẫn nhập vào hiện tại được khám phá lại lỗi - shot trống FC.Người. Các tham số của mô - đun zener trong L ¼ 56 LH, Ci ¼ 44 L.f. và chỉ huy 44 ¼ L.f., đang chờ và chỉ huy xuất nhập và tụ điện cao tần, riêng biệt.Theo những thông tin chi tiết về mạch điện giải thích [31].Bản đồ hiển thị thời gian thực 8 đã đề xuất mô hình thác của FC phần cứng của thiết kế mạch hệ thống chương trình bốn giai đoạn của DC / DC zener trong chuyển đổi của bộ lọc Nhập và hiện nay kiểm soát, và một lập trình tải điện tử.Ứng dụng này. Ví dụ, giới thiệu. Yếu tố mô phỏng FC và DC / DC chuyển đổi thiết lập bản đồ thí nghiệm, như những sê - 9.Như vậy đã được dùng để thử nghiệm máy thí nghiệm phân tích điều kiện, có thể dẫn đến không cần điều kiện oxy đói.Như vậy, Fig. 10 thí nghiệm khác nhau của báo cáo hành vi KO2 xáo trộn hệ thống nhập hiện tại: khác với hiện thoáng qua và 96 a / s tăng lên và xuống dốc đã được áp dụng, như bản đồ những sê - 10 (1), được phân phối thông qua bản đồ trong 10 KO2 (B).6 mili giây và 8 mili giây hiển thị trạng thái oxy đói nó đến KO2 < 1 Þ bởi biên độ nhiễu loạn hơn 36 A. mô phỏng đoán thời gian giữa khoảng thời gian để phóng toThử nghiệm thứ hai nhóm đã tiến hành xem xét 46 hiện bước with different dốc miêu tả