شبیه سازی ترمودینامیکی سامانه پیل سوختی پلیمری برای خودروی استپ وی

در سال های اخیر یافتن جایگزینی برای تولید برق به موضوع مورد بحث محققان تبدیل شده و با توجه به کاربرد گسترده خودرو در زندگی بشر، جایگزین کردن منبع قدرت خودرو به مبحث مورد توجه تبدیل شده است . در همین راستا پیل های سوختی مورد توجه بوده که در این مقاله بدان پرداخت شده است. پژوهش حاضر در زمینه پیل اکسید جامد است که هدف از آن، جایگزینی در سیستم تولید قدرت خودرو است و پروژه عملی آن در خودروی ساندرو استپ وی و در شرکت پارس خودرو واقع در تهران در حال اجرا می باشد. وجود واکنش شیمیایی در داخل پیل سوختی موجب ایجاد جریان الکتریسیته شده و سبب تولید قدرت می گردد. در گام اول ، ارتباط شیمیایی در داخل پیل مورد بررسی قرار گرفته است چرا که حاصل آن تولید توان می باشد . در مرحله بعدی، مباحث ترمودینامیکی حایز اهمیت بوده که در این حالت کنترل دما بسیار مورد توجه است . به همین جهت طبیعی است که دمای کار در داخل پیل می بای کنترل شود و با تغییر در پارامتر دما، خروجی پیل مورد بررسی قرار گرفته است. در هر سیستم مرتبط با الکتریسیته، ولتاژ و جریان از پارامترهای اصلی بوده که بررسی آن و نحوه بهینه سازی در آن اهمیت بسزایی دارد. در کار حاضر طرح مناسی از یک پیل سوختی اکسید جامد جهت خودروی موردنظر شبیه سازی شده است. خودروی مشخص پس از عبور از زمان مشخص، به ثبات لازم در زمینه ولتاژ رسیده و قابلیت اطمینان آن در سطح مناسبی می باشد. توان رابطه مستقیم با جریان داشته و می توان با افزایش جراف ورودی در یک حد خاص، موجب افزایش توان گردد. نتایج شبیه سازی حاکی است که در طول کانال اندکی افت فشار بالا است. همچنین برای پیل سوختی نمونه 5 کیلو واتی برای زمان های بزرگ تر از 60 ثانیه و یا شرایط اولیه باری با توان کمتر از توان نامی پیل سوختی، مدل سازی دما در افزایش دقت مدل تاثیر دارد. کنترل دما به طرز قابل ملاحظه ای از خسارت وارده به سیستم کاسته و در نتیجه موجب افزایش بازدهی سیستم می شود.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی پلیمری ، خودروی استپ وی ، ترمودینامیک ، توان خودرو ، ولتاژ