PEMFC阴极过氧比控制方法研究

发布时间：2021-01-09 14:35

　　质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于其高功率密度和低工作温度,被认为是具有应用前景的一种新能源技术。过氧比（OER）是影响燃料电池系统性能的重要因素之一。过氧比控制的核心是通过控制阴极的空气流量输入,防止发生"氧饥饿"现象,在维持系统正常运行的前提下对系统净功率进行优化,提升系统的性能。首先在MATLAB中建立了基于空气供应系统的PEMFC六阶动态模型,获得过氧比关于负载电流的函数关系。在PID控制、模糊控制、super-twisting二阶滑模控制的基础上,提出了一种改进的模糊-滑模控制策略。仿真结果表明,该方法具有良好的鲁棒性和快速调节的性能。 

【文章来源】：西北工业大学学报. 2020,38(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

使用状态变量表示的PEMFC系统框图

PID控制器的设计如图2所示。将过氧比参考值与实际值做差,得到的误差信号作为PID控制器的输入信号,目的是控制压缩机的驱动转矩,空气压缩机的转矩将控制空压机的转速ωcp改变空压机的输出质量流量Wcp。在该控制器的运行过程中,负载电流Ist被认为是输入扰动。

以过氧比λO2为滑动变量且最终目标为减小至零,λO2,ref是过氧比的参考值。super-twisting算法的结构图如图3所示。3 模糊控制及模糊-滑模控制器设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模变结构的燃料电池离心空压机流量控制[J]. 赵冬冬,华志广,张璐,皇甫宜耿.  西北工业大学学报. 2017(03)



本文编号：2966839