大功率PEMFC空气系统电流跟随分段PID控制方法研究

摘要：

为优化大功率燃料电池系统空压机控制效果,基于离心式空压机系统模型,提出了大功率质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)空气供给系统的电流跟随分段PID控制方法.该方法以离心式空压机响应特性为基础,以实际工作电流为跟随目标,在动态响应与稳态控制阶段采用不同的PID参数进行闭环控制,并进行了模拟仿真研究.最后,在实验室已有的150 kW燃料电池系统基础上的实验验证,模拟仿真与实验验证结果表明,仿真模型计算误差控制在5％以内,准确的反映了离心式空压机与空气供给系统的特性,所提出的大功率PEMFC空气供给系统的电流跟随分段PID控制方法不仅能够满足PEMFC电堆稳态控制要求,同时将动态响应时间缩短至3 s以内,控制效果良好.

关键词：PEMFC、离心式空气压缩机、仿真、电流、分段控制

所属期刊栏目：51

分类号：TM911.4;TD443.2

资助基金：国家科技支撑计划资助项目2014BAG08B01;国家自然科学基金资助项目51177138,61473238,51407146;西南交通大学研究生创新实验实践项目YC201503104

在线出版日期：2016-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：437-445