燃料电池空气系统动态控制策略优化

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20220329

摘要/Abstract

摘要：

为了提升质子交换膜燃料电池空气系统的动态响应性能，利用AMESim仿真软件建立了燃料电池系统的一维仿真模型。基于该模型对燃料电池空气动态响应的过程进行了仿真，并对空气动态控制策略进行了优化。将优化后的控制策略在燃料电池系统台架上进行了测试验证，结果表明，新控制策略成功实现了空气压力和流量的解耦，大幅减少了动态过程中空气“饥饿”现象，避免了燃料电池系统在动态加载过程中出现电堆单片电压过低的现象，提升了燃料电池系统的动态响应速率。

关键词: 系统工程, 燃料电池, 空气系统, 动态响应, 控制策略

Abstract:

In order to improve the dynamic response performance of the air system of the proton exchange membrane fuel cell， the one-dimensional simulation model of the fuel cell system was established by AMESim software. The process of the air dynamic response of the fuel cell was simulated， and the air dynamic control strategy was optimized. The optimized control strategy was tested and verified on the fuel cell system bench. The test results showed that the new control strategy successfully achieved the decoupling of air pressure and flow， which greatly reduced the air starvation and avoided the low voltage of the stack during the dynamic loading process of the fuel cell system. The new control strategy improves the dynamic response rate of the fuel cell system.

Key words: system engineering, fuel cell, air supply system, dynamic response, control strategy

中图分类号:

TM911.4

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参考文献 10

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序号	参数	单位	数值
1	系统额定功率	kW	55
2	系统最高效率	%	≥60
3	电堆输出电压	V	210~320
4	氢气利用率	%	≥95
5	通信方式	-	CAN2.0
6	绝缘电阻	Ω/V	≥500
7	防护等级	-	IP67