基于功率管理的PEM燃料电池空气供给系统建模与控制研究

发布时间：2020-12-14 11:08

　　随着能源短缺和环境污染问题的日益严重,各国加快了对太阳能、风能、氢能等新型高效清洁能源的探索。燃料电池作为一种将燃料化学能直接转化为电能的新型发电装置,是近几十年来最有潜力的清洁能源替代品。在各种类型的燃料电池中,质子交换膜(Polymer Electrolyte Membrane,PEM)燃料电池通过氧化剂和氢气的反应,产生电、热、水和几乎无污染的排放。由于具有效率高、功率密度大、工作温度低、噪声低等优点,PEM燃料电池在电动汽车上得到了广泛的应用和发展。然而,由于PEM燃料电池是一个具有强非线性的复杂系统,为了保持其稳定运行,特别是维持其空气供给系统的高效运行,准确有效的控制措施是必须的。另外,对于负载需求的急剧变化,如果需求功率仅由PEM燃料电池系统提供,则进气系统的过氧比会出现较大的超调和下冲。通过补充电池和/或超级电容器构成的PEM燃料电池混合系统,能够提供一个有效解决的方法,并且能够消除输出功率的峰值,使系统具有平滑的输出特性。本文以PEM燃料电池空气供给系统为研究对象,研究了进气系统的建模和非线性控制方法,并通过添加辅助动力电池对进气系统的控制性能进行了改善。主要工作如下... 

【文章来源】： 张帆 吉林大学

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国新能源汽车产量和销量图

【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于PEMFC系统过氧化估计的HOSM观测器研究[J]. 邓惠文,李奇,陈维荣.  中国电机工程学报. 2017(17)
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[3]燃料电池汽车研究现状及发展[J]. 李建秋,方川,徐梁飞.  汽车安全与节能学报. 2014(01)
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博士论文
[1]基于过氧比的车载燃料电池系统控制技术[D]. 郭爱.西南交通大学 2015
[2]质子交换膜燃料电池系统建模及其控制方法研究[D]. 李奇.西南交通大学 2011

硕士论文
[1]基于荷电状态估计的电动汽车动力电池组均衡控制研究[D]. 孙延帅.吉林大学 2017
[2]温度依赖的电动汽车动力电池建模及SOC估计方法研究[D]. 李炳思.吉林大学 2017
[3]机车PEMFC空气系统优化研究[D]. 李伦.西南交通大学 2017
[4]基于无味卡尔曼滤波的电动汽车动力电池SOC估计[D]. 柏庆文.吉林大学 2013
[5]燃料电池系统建模与控制研究[D]. 陈雪兰.浙江大学 2013



本文编号：2916312