Συντάχθηκε 08-09-2025 10:19
Τόπος:
Έναρξη: 11/09/2025 11:00
Λήξη: 11/09/2025 12:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Πέμπτη, 11 Σεπτεμβρίου 2025, 11:00
[ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Βιομηχανικών, Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων Δ5.103 (ΚΤΙΡΙΟ Δ5)]ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Βιομηχανικών, Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων Δ5.103 (ΚΤΙΡΙΟ Δ5)
Ονοματεπώνυμο: ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ
Θέμα: Μοντελοποίηση και Έλεγχος Κυψέλης Καυσίμου τύπου PEM για χρήση σε οχήματα υδρογόνου
Title: Μodeling and Control of a PEM fuel cell for use in hydrogen vehicles
Εξεταστική Επιτροπή
- ΙΨΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής (επιβλέπων)
- ΔΟΪΤΣΙΔΗΣ ΕΛΕΥΘEΡΙΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής
- ΠΙΠΕΡΙΔΗΣ ΣΑΒΒΑΣ, ΕΔΙΠ
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μοντελοποίηση και τον έλεγχο μιας κυψέλης καυσίμου τύπου PEM για χρήση σε οχήματα υδρογόνου. Η μοντελοποίηση της κυψέλης θα γίνει με την χρήση μη γραμμικών διαφορικών εξισώσεων οι οποίες θα ορίζουν τις μεταβλητές κατάστασης του συστήματος. Στην συνέχεια, θα γίνει η γραμμικοποίηση του συστήματος με την βοήθεια της σειράς Taylor και η μετατροπή του γραμμικού μοντέλου σε μοντέλο χώρου κατάστασης. Επιπλέον, θα γίνει η σύγκριση των μοντέλων με σκοπό την επαλήθευση της ομοιότητας των αποτελεσμάτων. Αφού γίνει η επαλήθευση, θα πραγματοποιηθεί μια προσομοίωση με διάφορες αρχικές συνθήκες ώστε να εξαχθεί η ορθότητα και η ομοιότητα των μοντέλων. Τέλος, στον μοντέλο χώρου κατάστασης θα γίνει έλεγχος δυο σημαντικών μεταβλητών εξόδου ως προς τις μεταβλητές εισόδου. Αυτές οι μεταβλητές θα είναι το παραγόμενο ρεύμα (Ifc) σε σχέση με την ροή υδρογόνου στην είσοδο του συστήματος (Fin_H2) και η παραγόμενη θερμοκρασία (Tout) με τον ρυθμό ροής μάζας ψυκτικού (mcool). Στο πρώτο κεφάλαιο θα παρουσιαστεί η μοντελοποίηση του μη γραμμικού μοντέλου καθώς και η γραμμικοποίησή του σε γραμμικό και μοντέλου χώρου-κατάστασης. Επίσης θα γίνει και η παρουσίαση των συναρτήσεων μεταφοράς των μεταβλητών κατάστασης που θα χρησιμοποιηθούν στην συνέχεια. Στο δεύτερο κεφάλαιο, θα περιγραφούν οι αρχικές συνθήκες του κάθε μοντέλου και η λύση αυτών, παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα σε μορφή γραφικών διαγραμμάτων. Στην συνέχεια, θα γίνει η σύγκρισή τους σε υπό αλλαγμένες τις παραμέτρους της Fin_H2 και του mcool κατά +/- 30%. Στο τρίτο κεφάλαιο θα γίνει μια παρουσίαση των ελεγκτών που θα χρησιμοποιηθούν, θα περιγραφεί η διαδικασία ελέγχου και θα επιλεχθεί ο κατάλληλος ελεγκτής για το συγκεκριμένο σύστημα.
