کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5147248 1497378 2016 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Control-oriented modeling analysis and optimization of planar solid oxide fuel cell system
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل مدل سازی کنترل و بهینه سازی سیستم سلول سوختی اکسید جامد
کلمات کلیدی
بهینه سازی کارایی مبتنی بر آنالیز، شبکه های عصبی مصنوعی، نقاط عملیاتی بهینه، سلول سوختی اکسید جامد پلانا، کنترل همکاری برق حرارتی،
ترجمه چکیده
با توجه به ویژگی های چند زمانه و تاخیر انتقال گاز، کنترل همکاری حرارتی الکتریکی از سلول های سوخت جامد اکسید یک مسئله پیچیده و دشوار است. ما از مدل سازی، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی یک سیستم کنترل سلول سوختی اکسید جامد برای تضمین راندمان بالا و ایمنی در طول گذرای حالت های حالت پایدار و قدرت استفاده کرده ایم. یک روش بهینه سازی مبتنی بر تجزیه و تحلیل که برای مسئله بهینه سازی گسسته با محدودیت ها در نظر گرفته شده است، برای بدست آوردن نقاط عملیاتی بهینه با حداکثر کارایی و رفع محدودیت های دما پیشنهاد می شود. مدل های شبکه عصبی مصنوعی که از یک مدل دیفرانسیل دو بعدی مورد تایید شناسایی شدند، برای تحلیل محدودیت های دما و راندمان سیستم استفاده شد. در مقایسه با بهینه سازی تراورس در ادبیات، روش بهینه سازی پیشنهاد شده می تواند بیش از 90٪ از حجم کار را نجات دهد و برای انتخاب مناسب تر از دقت گسسته متغیر امکان پذیر است. نتایج بهینه سازی توسط ساختار سیستم پیشنهادی جدید اثبات شده و استراتژی کنترل مبتنی بر شرایط ورودی پشته ایجاد شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با توجه به استراتژی پیشنهادی، مشکلات کلیدی کنترل سیستم سلول سوختی اکسید جامد که شامل ایمنی دما، بار بار سریع، گرسنگی سوختی و ارتقای بهره وری می باشد، می تواند حل شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
Because of multi-timescale characteristics and gas transmission delays, the thermal electrical cooperative control of solid oxide fuel cells is a complex and difficult issue. We have used modeling, analysis and optimization of a solid oxide fuel cell system control to guarantee a high efficiency and temperature safety during steady-state and power switch transients. An analysis-based optimization method that applies to discrete optimization problem with constraints is proposed to obtain optimal operating points with a maximum efficiency and to satisfy temperature constraints. Artificial neural-network models that were identified from a validated two-dimensional differential model were used to analyze the temperature constraints and system efficiency. Compared with traversal optimization in literature, the proposed optimization method could save more than 90% of the workload and allow for a more reasonable choice of variable discrete precision. The optimization results were proven feasible by the proposed new system structure and stack inlet condition-based control strategy. The simulation results show that the key problems of the solid oxide fuel cell system control, which include temperature safety, fast load following, fuel starvation and efficiency promotion, could be solved by the proposed strategy.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Hydrogen Energy - Volume 41, Issue 47, 21 December 2016, Pages 22285-22304
نویسندگان
, , , , , ,