质子交换膜燃料电池系统建模仿真与控制  被引量:33

Modelling and Simulation System of Proton Exchange Membrane Fuel Cell

在线阅读下载全文

作  者:皇甫宜耿[1] 石麒 李玉忍[1] 

机构地区:[1]西北工业大学自动化学院,陕西西安710072

出  处:《西北工业大学学报》2015年第4期682-687,共6页Journal of Northwestern Polytechnical University

基  金:教育部博士新教师基金(20126102120050);陕西省国际科技合作重点项目计划(20121203202758)资助

摘  要:对质子交换膜燃料电池(PEMFC)建立合适的数学模型,有助于改善PEMFC的设计。结合燃料电池的电场与温度场,建立了包含质子交换膜燃料电池的电化学模型与温度模型的数学模型,通过MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明该模型较好地反映出PEMFC系统的动态特性,并研究了工作温度、反应气体工作压力以及质子交换膜面积变化对电池输出性能的影响。与此同时结合所建立的质子交换膜燃料电池模型设计了一款采用PID控制的Boost升压电路,将燃料电池输出不稳定的电压转变成可供给负载稳定使用的24V电压。Appropriate modelling and simulation system of Proton exchange membrane fuel cell is helpful to improving PEMFC design. In this paper, based on the electric field and temperature field of fuel cells, a mathematical model of a number of proton exchange membrane fuel cells is built, using the temperature and the electrochemical model. Through MATLAB simulation, the results show that the model better reflects the dynamic PEMFC system properties. The changes of operating temperature, gas pressure and membrane area, which affect the performance of the fuel cell output, were studied. At the same time, we designed a boost converter using PID control for proton exchange membrane fuel cell model, thus converting the fuel cell output voltage into stable supply 24 V for load.

关 键 词:质子交换膜燃料电池 BOOST 斩波电路 闭环控制 

分 类 号:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象