燃料电池系统Simulink模型研究：电堆和流道模型的精细构建及双模式控制策略分析

简介：
本研究聚焦于燃料电池系统的Simulink建模技术，深入探讨了电堆与流道的精细化设计，并提出了创新性的双模式控制策略，为提高燃料电池性能提供了新思路。 本段落探讨了燃料电池系统Simulink模型的研究工作，特别关注电堆与流道的精细化构建及其双模式控制策略的应用。研究涵盖质子交换膜（PEM）燃料电池系统的详细建模过程，包括以下几个主要部分： - **电堆模块**：包含阴极和阳极流道。 - **空气系统模型**：空压机、进排气管道、加湿器以及中冷器组件的模型。 - **氢气系统模型**：涵盖氢气循环泵、引射器、喷氢阀及相关的进排气管道与加湿器。 研究还详细探讨了单个氢气循环泵和单独使用引射器的工作模式，同时也设计了一种结合两者优势的双模式切换策略。该模型不仅包含详细的搭建过程文件，并且每个模块都有相应的说明文档以及实验数据支持，为控制策略优化提供了坚实的基础平台。 此外，在控制系统方面还引入了PID前馈、线性化处理及基于二次型理论的方法，以适应不同的操作条件和性能需求，从而提高燃料电池系统的整体效率与可靠性。这一研究工作旨在促进PEM燃料电池系统在建模与控制领域的深入探索，并为未来的研究提供有价值的参考框架。 关键词：燃料电池系统；Simulink模型；质子交换膜燃料电池；电堆模型；阴极流道；阳极流道；空气系统模型；空压机模型；进排气管道模型；加湿器模型；中冷器模型；氢气系统模型；氢气循环泵模型，引射器模 型，喷氢阀模块，单个氢气循环泵与单独使用引射器的双模式切换策略；搭建过程文件和数据支持文档、控制模块（包括PID-前馈、线性化处理及基于二次型理论的方法）。