トクnサ |サ ョフソZーサ ハ|タニサ , {Y{y 1395 テチ{ , 16 テZシ , 3 , 141 - 152 ハナチa ハシク トサZタナZサ ハ|タニサ ョフソZーサ |サ mme.modares.ac.ir |フヒZシソ テ{ZィfY カヒ} cZ^ Y トキZャサ セヒY ト] ZmY ノY] : Please cite this article using: H. Hassanzadeh, H. Jafari, Modeling and optimization of fuel cell vehicle driver system with power of 50kW, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 3, pp. 141-152, 2016 (in Persian) オ|サ ノZ チ トタフニ] ノZ ョヒ コfフ カフa ハfyツ ュvサ チ{ツy Z] c|ォ 50 cYチツクフッ セu セu テ{Y 1 * , ノィ m ノ{Zナ 2 1 - ,Zヒ{ZfY ハ|タニサ ,ョフソZーサ テZエソY{ |タmフ] 2 - ,|Y ZタZッ トfyツサM ソY{ ハ|タニサ ,ョフソZーサ テZエソY{ |タmフ] * ,|タmフ] ハfa ゥチ|タ 97175/ 615 , h.hassanzadeh@bir jand.ac.ir トキZャサ cZヤY テ|フーq カサZッ ハナチa トキZャサ : dァZヒ{ 18 ノ{ 1394 : ヒ~a 22 セシニ] 1394 : dヒZ { トWYY 11 |タィY 1394 オZ { dyツ ]Zタサ dヒ{チ|vサ ト] トmツe Z] ヒ~a|ヒ|ne ノソY ]Zタサ Y テ{ZィfY ,フyY ノZナ チ ハクyY{ ゥYfuY ノZナツeツサ コッ テ{Z] ,ハクファ ノZナ スM ハフvサ dヒ ハウ|タヒモM チ スZャャvサ トmツe {ツサ ,Zナ dッ ノZナ ノZチ{ツy dY トfァウ Yォ . テ{ZィfY Z] コfフ Y ノZナ カフa ハfyツ ノZm ト] ノZナツeツサ ハクyY{ ゥYfuY ハサ スYツe Ze ノ|u ] セヒY cヤーサ { . {ッ ト^ク」 セヒY ZfY , トキZャサ Zu ト] ョヒ ハ] コfフ カフa ハfyツ ノシフクa ノY] テ{ZィfY { ョヒ ノチ{ツy トfyY{a ノニ dY . オチY z] { セヒY トソツシソ cZzサ Y テ{ZィfY セシ ,トキZャサ ,コfフ { ハ ォYチ ノZナ ノYmY コfフ カサZ ,テ{ツe d]ツ ス ノZナ Yツナ チ ,Yツナ ツbシッ ,スチ|フナ `シa d]ツ ス Zナ `シa チ ョタy テ|タタッ dサ ョタフキツシフ フvサ { \キ オ|サ ノZ テ| dY セヒY ハサ オ|サ ソYツe | スYツe ハァサ チ コfフ ノYmY フソ チ スM ハ^ソZm スYフサ ,[M スチ|フナ チ {ツサ ノYツナ Zフソ Y ト^Zvサ lヒZfソ . |ヒZシソ スZソ トッ スZヒm ハキZエq { チ トヒZa dキZu { 0.7A/ cm 2 , 14% ハサ ・サ ハ^ソZm LYmY ツe ハfyツ カフa テ{ツe ノ|フキツe c|ォ ハキZエq セヒY { . |ソツ コfフ ハクッ テ{Z] ,スZヒm 48.15% コfフ キZy テ{Z] チ 34.3% dY ] ,ノ{チチ ノYツナ ノfサツフッツfY \ヒ ヒYァY Z] セフタrシナ ト カフキ{ ツbシッ ハァサ スYツe ヒYァY トuヤサ カ]Zォ ヒYァY ハmチy Zfキチ , ハシソ ノY ,ケチ{ z] { . |]Zヒ ョフサZタヒ{ツサe オチY スツソZォ テZウ|ヒ{ Y コfフ チ{ ノY] トタフニ] テ{Z] セヒfフ] チ ハmチy スYツe セヒfフ] ・|ナ ]Ze dY テ| ノZ . モチY トッ |ナ{ ハサ スZソ lヒZfソ チ セヒfニ] ハヒツエキY ノツnfm チ トタフニ] ノZ dY テ| トfyZタ ZフソZi トタフニ] { テY|ソY ト] \フee ト] コfフ テ{Z] チ キZy c|ォ ,スYツe セヒfフ] ・|ナ Z] ノZ 11.9% チ 4% テY|ソY ト] ハ^ソZm LYmY ハァサ スYツe チ ヒYァY 42% ハサ ナZッ |タ]Zヒ スZウYチ |フクッ ハfyツ カフa ノシフクa LZ」 チ{ツy d]ツ ハヒZ」 ス トタフニ] ノZ Modeling and optimization of fuel cell vehicle driver system with power of 50kW Hassan Hassanzadeh 1* , Hadi Jafari 2 1, 2-Department of Mechanical Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran * P.O.B. 97175/615, Birjand, Iran, Email: h.hassanzadeh@birjand.ac.ir ARTICLE I NFORMATION ABSTRACT Or i ginal Resear ch Paper Received 08 January 2016 Accepted 11 February 2016 Available Online 01 March 2016 In recent years, using the renewable energy resources has attracted the attention of researchers and automobile companies, because of limited fossil fuel resources, low efficiency of internal combustion engines and their contribution to environmental pollution. By using the fuel cell systems instead of internal combustion engines overcome these problems can be partially overcome. In this regard, the present article examines a PEM fuel cell system for use in an urban vehicle. In the first part of this article, by using the real component of system, the fuel cell system components including stack, membrane humidity of air and hydrogen, air compressor, water pump and pump cooler stack have been modeled in MATLAB Simulink environment. The mentioned model can evaluate the power consumption of system and its auxiliary components and also the required water, hydrogen and air for system. At the base case and the current density of 0.7A / cm 2 , 14% of power productions of stack are consumed by auxiliaries units. At this current density, the overall and net system efficiencies are 48.15% and 34.3%. Also, by increasing the air stoichiometric coefficient due to increased compressor power consumption, there is not a significant increase in output voltage. In the second part of this article, the system from the point of view of the first law of thermodynamics has been optimized with objective functions of maximum output power and maximum efficiency. The results indicate that first, the model search method is the best method for optimization, second, the optimization with the aim of maximum power, pure power and system efficiency are increased by 11.9% and 4% respectively and the power consumption by auxiliary unit is reduced about 42%. Keywords: Polymer electrolyte membrane fuel cell Vehicle Membrane Humidifier Optimization 1 - トサ|ャサ ハサ スZソ cZャフャve トッ |ナ{ テチサY ノZナツeツサ ハクyY{ ゥYfuY ハーヒ Y ]Zタサ テ|シ テ{ツキM テ|タタッ フvサ dヒ ツz]) { ノZナニ ア] ハサ [ツvサ - チ |ソツ 18% Y CO 2 {ツmツサ { セフサ ツm ツe Zナツeツサ セヒY |フキツe ハサ |ソツ ] 1 .[ Zナツeツサ セヒY { fシッ チ {YM ゥYfuY |タヒYァ ハ dyツ ハヒZフシフ ノソY , Y 30% ハォZ] チ テ| カヒ|^e ハーフソZーサ Zッ ト] スM ハサ ヲクe テ|ソZサ セヒY テ{Z] . {ツ ト] チ コッ ハーフサZタヒ{ツサe cZuヤサ カフキ{ ト] ,ノソY カヒ|^e コフャfサフ」 チ cYu トm{ { ゥYfuY ツォチ カフキ{ ハシ ノZナZウ , ハヒZフシフ トヒne チ モZ] ノZナ |タソZサ X NO , X SO , CO ハサ カフーe テフ」 チ dヒ{チ|vサ ト] トmツe Z] . |ソツ dヒ cヤーサ チ ノソY ]Zタサ ノY] ヤe , ZニソM ・サ Y ハZソ ハフvサ Downloaded from mme.modares.ac.ir at 0:48 IRST on Friday December 10th 2021