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fY カヒ} cZ^ Y トキZャサ セヒY ト] ZmY 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 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{ZfY 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fa 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WYY 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fY ,フyY ノZナ チ ハクyY{ ゥYfuY 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 dY トfァウ Yォ . テ{ZィfY 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YfuY ハサ スYツe Ze ノ|u ] セヒY cヤーサ { . {ッ ト^ク」 セヒY ZfY , 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fY { ョヒ ノチ{ツy トfyY{a ノニ dY . オチY z] { セヒY トソツシソ cZzサ Y テ{ZィfY セシ ,トキZャサ ,コfフ { ハ ォYチ ノZナ ノYmY コfフ カサZ ,テ{ツe d]ツ ス ノZナ Yツナ ,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| dY セヒY ハサ オ|サ ソYツe | スYツe ハァサ チ コfフ ノYmY フソ チ スM ハ^ソZm スYフサ ,[M スチ|フナ {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 LYmY 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% dY ] ,ノ{チチ ノYツナ ノfサツフッツfY \ヒ ヒYァY Z] セフタrシナ 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 dY 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nfm チ トタフニ] ノZ dY テ| トfyZタ ZフソZi トタフニ] { テY|ソY ト] \フee 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% 4% テY|ソY ト] ハ^ソZm LYmY 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YfuY 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 {YM ゥYfuY |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 cZuヤサ カフキ{ ト] ,ノソY カヒ|^e コフャfサフ」 チ cYu トm{ { ゥYfuY 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