PEM-Brennstoffzellen-Batterie-Hybridversorgung für einen FOC-gesteuerten PMSM-Antrieb

Brennstoffzellenbetriebene elektrische Antriebe stehen bei Lasttransienten aufgrund des langsamen dynamischen Ansprechens und des nichtlinearen V-I-Verhaltens von Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) vor erheblichen Herausforderungen. Um dieses Problem zu lösen, wird in diesem Buch ein hybrides PEMFC-Batterie-Energiesystem vorgestellt, das durch einen abgestimmten DC-DC-Wandler mit Abwärtsregelung geregelt und durch einen präzise abgestimmten PI-Regler (Kp = 2, Ki = 2,55) gesteuert wird, um eine konstante Zwischenkreisspannung aufrechtzuerhalten. Das System versorgt einen dreiphasigen, feldorientiert gesteuerten (FOC) Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM), der als aktive dynamische Last dient, um die Systemleistung unter transienten Bedingungen zu bewerten. Die FOC-Strategie nutzt die Rückmeldung von Rotorpositions- und Stromsensoren, um eine leistungsstarke Drehmoment- und Drehzahlregelung zu erreichen. In MATLAB/Simulink durchgeführte Simulationsstudien zeigen die Fähigkeit des Systems, eine stabile Ausgangsspannung, eine effiziente Energieverteilung und eine robuste Leistung unter wechselnden Last- und Quellbedingungen zu liefern. Darüber hinaus bestätigt eine Hardware-in-the-Loop (HIL)-Validierung in Echtzeit mit der OPAL-RT 4510-Plattform die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Architektur bei der Verwaltung des Leistungsgleichgewichts und der Gewährleistung der dynamischen Stabilität in hybriden elektrischen Antriebssystemen.

Autorentext

Vivek Pahwa hat am NIT Kurukshetra promoviert. Er hat zahlreiche Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der elektrischen Maschinen veröffentlicht.Aditi Gupta hat an der PU Chandigarh promoviert. Sie hat zahlreiche Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien veröffentlicht.Puneet Kaur hat an der PU Chandigarh promoviert. Sie hat viele Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Leistungselektronik veröffentlicht.