Power conditioner based fuel cell and backup power system with supercapacitor

Author

Trujillo Caballero, Juan Carlos

Director

Gomis i Bellmunt, Oriol

Codirector

Montesinos Miracle, Daniel

Date of defense

2012-03-03

Legal Deposit

B. 34489-2012

Pages

141 p.



Department/Institute

Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Elèctrica

Abstract

PEMFCs are the most popular type of Fuel Cells (FCs) and traditionally use hydrogen as the fuel. One FC problem is its relative slow dynamics caused by the time constant of the hydrogen and oxygen supply systems that can be in the range of several seconds. In this sense, supercapacitors (SCs) respond faster than FC to a fast increase or decrease in power demand. Thus, using SCs together with FCs improves FC life and performance by absorbing faster load changes and preventing fuel starvation of the FC. Therefore, it becomes necessary to study structures of power conditioners with their respective control systems that can mitigate the disadvantages mentioned of the FC itself. Several researches have studied the different topologies with their respective control proposals to operate FC and SC. This thesis proposes a digital control scheme to operate a PEMFC module of 1.2 kW and a SC through a DC/DC hybrid converter. A FC has been proposed as a primary source of energy and a SC has been proposed as an auxiliary source of energy. An experimental validation of the system implemented in the laboratory is provided. Several tests have been performed to verify that the system achieves an excellent output voltage (V0) regulation and SC Voltage (VSC) control, under disturbances from FC power (PFC) and output power (P0) as well as other perturbations described in analysis results.

Subjects

621.3 Electrical engineering

Documents

TJTC1de1.pdf

3.235Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)