基于在线辨识模型的PEMFC系统输出性能优化控制方法

发布时间：2021-06-17 17:20

　　质子交换膜燃料电池因其高效、清洁以及良好的输出稳定性等优点,逐渐成为人们应对传统能源问题首选的新型能源之一,现已广泛实践应用于各个领域,如轨道交通、军事工业、航天航空等。阴极开放式PEMFC作为其中系统结构简单的一类代表,因其高功率密度和低温快速启动等优点成为研究发展最为迅速的燃料电池。目前关于燃料电池的研究已有大量的仿真建模成果,但由于阴极开放式PEMFC是一个多输入、多输出非线性强耦合的复杂动态系统,通过单纯的理论仿真所得的控制器方案难以在实际硬件系统中得到较好的控制效果,因此仿真建模并不具备较强的实际应用能力。本文在实际系统平台,基于阴极开放式质子交换膜燃料电池的实际运行特性,将系统实时测得的运行数据进行分析处理,得到系统的输出功率特性。基于系统的输出功率特性及阴极开放式PEMFC的系统结构特点,设计测控实验平台,搭建了由控制板与LabVIEW上位机软件所构成的硬件平台,通过系统的启停控制方案与系统流程的具体设计,保证了电堆的稳定高效运行,在所搭建测控平台上对阴极开放式PEMFC系统运行特性进行分析验证。设计系统最优输出功率调节器,得到系统最优输出特性,提出基于系统最优输出功率特... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PEMFC的结构

极板 扩散层 催化层 质子交换膜 催化层 扩散层双极板膜电极图 2-1 PEMFC 的结构 工作原理如图 2-2 所示，高压氢气经由减压到达阳极，在流场，在催化剂的作用下被电离分解成氢离子（质子）和带负电荷如(2-1)所示：22 H 4 H 4e+ → + e-e--电流

极开放式 PEMFC 测控系统启运行过程中的状态变量，传目标给出相应的控制指令，实系统主要功能包括：控制：采集阴极开放式 PEM行处理分析控制，基于系统稳运行温度过高、输出电压异常故障类型，需要进一步进行系统的运行参数并记录各参数界面给出相关指令操作。 PEMC 电堆、数据采集卡、力、电流、温度传感器、风3-1 所示。数据采集卡

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3235602