Geri Dön

PEM tipi yakıt pillerinde çıkış akımının dalgalanmasını azaltmaya yönelik bir DC/DC dönüştürücü tasarımı ve uygulaması

Design and implementation of a DC/DC converter for reducing the output current ripple of a PEM fuel cell

  1. Tez No: 432059
  2. Yazar: EMRE YILDIZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜLENT VURAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Bu çalışmada PEM tipi yakıt pillerinin çalışma ömrünü uzatmaya yönelik yeni bir devre yapısı tasarlanarak analiz edilmiştir. Çevre dostu enerji kaynaklarından birisi olan PEM tipi yakıt pilleri, hızlı kararlılığa ulaşabilirliği, taşınabilirliği ve verimliliği nedeniyle başlıca elektrikli araçlarda ve yedek güç besleme birimlerinde olmak üzere geniş kullanım alanına sahiptir. Kararlı çalışma süresince yakıt pili çıkış akımı dalgalılığının fazla olması, yakıt pilinin kimyasal yapısına zarar verebileceğinden, güç aktarımında kullanılacak dönüştürücünün bu durumu düzeltecek tasarıma sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada, girişindeki iki adet bobin yardımıyla, hem düşürücü hem de yükseltici çalışmada giriş akımı dalgalılığını azaltan bir dönüştürücü tasarımı ve kontrol yöntemi sunulmuştur. Önerilen dönüştürücüde giriş akımını paylaşan bobinlerin ortalama akım değerleri azalırken giriş akım ve gerilim dalgalılıkları da azalacağından, devre elemanlarının boyutları küçülerek daha az maliyetli ve güç yoğunluğu yüksek bir dönüştürücü tasarımı elde edilmiştir. Benzetim ve deneysel çalışma sonuçlarına göre önerilen devre topolojisinde yakıt pili akım dalgalılığı azaltılmakta, kararlı çalışma aralığına hızlı ulaşılmakta ve devre ani yük değişimlerinden az etkilenmektedir.

Özet (Çeviri)

This study focuses on to prolong the Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell stack life via an interleaved double switch buck-boost converter topology. PEM fuel cells are environmental friendly energy sources, and widely used in several applications such as electrical vehicles, power plants, back-up power units, thanks to their fast start-up ability, portability, and efficient operation. In the steady-state, the fuel cell current ripple may result in damage to the fuel cell chemical structure, so it is required to extract its power via a power converter that can overcome this issue. Therefore, in this work, a power converter topology and a control method are proposed in order to reduce the converter input current ripple in both buck and boost operation modes with the help of its two input inductors. In addition to that, sharing input current via these inductors decreases input capacitance voltage stresses and average current flowing through the interleaved inductors thus smaller input capacitance and inductors also increase the cost effectiveness of proposed converter. The simulation results indicate that the proposed interleaved buck-boost topology reduces the input current ripple, and leads less settling time hence better dynamic response owing to its interleaved structure.

Benzer Tezler

  1. PEM tipi yakıt pili için yüksek kazançlı DA-DA dönüştürücü tasarımı ve benzetimi

    Design and simulation of hgh gain DC-DC converter for PEM fuel cell

    LEYLA ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖKKEŞ FATİH KEÇECİOĞLU

  2. Pem tipi yakıt pilleri için çift kutuplu akış plakalarının modellenmesi

    Modelling of bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells

    AHMET EKİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET SANKIR

  3. Design of bench-scale methane processing reactors for hydrogen-driven PEM fuel cells

    Hidrojenli PEM tipi yakıt pili için metan dönüşmeli reaktörlerin laboratuvar ölçekli tasarımı

    EMRE MAŞALACI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN

    YRD. DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI

  4. PEM tipi yakıt hücrelerinde ısı ve su yönetiminin modellenmesi

    Modelling heat and water management in PEM fuel cell

    ELİF EKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İMDAT TAYMAZ

  5. İnsansız hava araçları için PEM tipi yakıt pili üretilmesi ve test edilmesi

    Novel manufacturing and testing processes of PEM fuel cells for unmanned aerial vehicles

    LEVENT SEMİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    EnerjiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SANKIR

    YRD. DOÇ. NURDAN DEMİRCİ SANKIR