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基于Simscape的质子交换膜燃料电池冷却系统建模与温度控制策略
被引量：
4
1
作者
王星
孙俊
+1 位作者
陈宁芳
闫立
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期857-869,共13页
为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)冷却系统模型精度且能够方便有效地对其实现控制,提出基于Simulink/Simscape构建膨胀水箱、冷却液循环泵、散热器等关键冷却系统模块,对燃料电池冷却系统进行物理建模仿真;水冷型燃料电池电堆的温度...
为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)冷却系统模型精度且能够方便有效地对其实现控制,提出基于Simulink/Simscape构建膨胀水箱、冷却液循环泵、散热器等关键冷却系统模块,对燃料电池冷却系统进行物理建模仿真;水冷型燃料电池电堆的温度与冷却液出入堆温差主要受散热器的空气流量与循环水的流量影响,针对空气流量与循环水流量存在强耦合关系,提出了冷却液流量跟随电流控制,线性自抗扰控制空气流量的联合控制策略,实现了散热风扇和循环水泵控制的解耦;为保证控制策略的有效性,减少整定参数的工作量,提出了精英遗传算法优化ADRC(自抗扰控制)参数的方法,优化后的控制策略应对输入有扰动时,系统的最大超调量仅有1.23%且能在30 s内再次达到稳定,因此能够对燃料电池电堆温度实现有效控制。仿真结果表明通过优化后的控制策略在无干扰或有白噪声干扰的阶跃负载电流影响下,都能够对电堆温度与冷却液温差实现有效控制,具有很强的鲁棒性与抗干扰能力。
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关键词
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
冷却系统模型
流量跟随
自抗扰控制
遗传算法优化
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职称材料
基于Matlab/Simulink燃料电池系统数字孪生模型开发
2
作者
张依民
梁满志
《时代汽车》
2023年第12期175-179,共5页
文章主要用了Matlab/Simulink软件对PEM燃料电池系统进行数字孪生模型开发,并且采用半机理半经验的模型搭建方法,将PEM燃料电池系统中的重要辅助子系统:电堆、空气供给系统与冷却系统等模型的搭建过程详尽的讲解。
关键词
PEM燃料电池
系统
数字孪生
模型
电堆
模型
空气子
系统
模型
冷却系统模型
系统
建模
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职称材料
题名
基于Simscape的质子交换膜燃料电池冷却系统建模与温度控制策略
被引量：
4
1
作者
王星
孙俊
陈宁芳
闫立
机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期857-869,共13页
基金
国家自然科学基金重点项目(U1709215)。
文摘
为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)冷却系统模型精度且能够方便有效地对其实现控制,提出基于Simulink/Simscape构建膨胀水箱、冷却液循环泵、散热器等关键冷却系统模块,对燃料电池冷却系统进行物理建模仿真;水冷型燃料电池电堆的温度与冷却液出入堆温差主要受散热器的空气流量与循环水的流量影响,针对空气流量与循环水流量存在强耦合关系,提出了冷却液流量跟随电流控制,线性自抗扰控制空气流量的联合控制策略,实现了散热风扇和循环水泵控制的解耦;为保证控制策略的有效性,减少整定参数的工作量,提出了精英遗传算法优化ADRC(自抗扰控制)参数的方法,优化后的控制策略应对输入有扰动时,系统的最大超调量仅有1.23%且能在30 s内再次达到稳定,因此能够对燃料电池电堆温度实现有效控制。仿真结果表明通过优化后的控制策略在无干扰或有白噪声干扰的阶跃负载电流影响下,都能够对电堆温度与冷却液温差实现有效控制,具有很强的鲁棒性与抗干扰能力。
关键词
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
冷却系统模型
流量跟随
自抗扰控制
遗传算法优化
Keywords
proton exchange membrane fuel cell
cooling system model
traffic following
active disturbance rejection control
genetic algorithm optimization
分类号
TM911.42 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于Matlab/Simulink燃料电池系统数字孪生模型开发
2
作者
张依民
梁满志
机构
常熟理工学院、汽车工程学院、车辆工程
出处
《时代汽车》
2023年第12期175-179,共5页
文摘
文章主要用了Matlab/Simulink软件对PEM燃料电池系统进行数字孪生模型开发,并且采用半机理半经验的模型搭建方法,将PEM燃料电池系统中的重要辅助子系统:电堆、空气供给系统与冷却系统等模型的搭建过程详尽的讲解。
关键词
PEM燃料电池
系统
数字孪生
模型
电堆
模型
空气子
系统
模型
冷却系统模型
系统
建模
Keywords
PEM fuel cell system
digital twin modelm
stack model
air subsystem model
cooling system model
system modeling
分类号
TM9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Simscape的质子交换膜燃料电池冷却系统建模与温度控制策略
王星
孙俊
陈宁芳
闫立
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Matlab/Simulink燃料电池系统数字孪生模型开发
张依民
梁满志
《时代汽车》
2023
0
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职称材料
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