Alimentazione ibrida cella a combustibile PEM-batteria per un azionamento PMSM controllato da FOC

Gli azionamenti elettrici alimentati da celle a combustibile devono affrontare sfide significative durante i transitori di carico a causa della lenta risposta dinamica e del comportamento V-I non lineare delle celle a combustibile a scambio di protoni (PEMFC). Per risolvere questo problema, il libro presenta un sistema energetico ibrido PEMFC-batteria regolato da un convertitore buck-boost DC-DC tarato e governato da un controllore PI tarato con precisione (Kp = 2, Ki = 2,55) per mantenere costante la tensione del circuito intermedio. Il sistema alimenta un motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) trifase a controllo orientato al campo (FOC), che funge da carico dinamico attivo per valutare le prestazioni del sistema in condizioni transitorie. La strategia FOC utilizza il feedback dei sensori di posizione e corrente del rotore per ottenere una regolazione della coppia e della velocità ad alte prestazioni. Gli studi di simulazione condotti in MATLAB/Simulink dimostrano la capacità del sistema di fornire una tensione di uscita stabile, una condivisione efficiente dell’energia e prestazioni robuste in condizioni di carico e sorgente variabili. Inoltre, la validazione Hardware-in-the-Loop (HIL) in tempo reale, utilizzando la piattaforma OPAL-RT 4510, conferma l’efficacia dell’architettura proposta nel gestire il bilanciamento dell’energia e garantire la stabilità dinamica nei sistemi di trazione ibridi elettrici.