PEM燃料电池启停控制策略优化的simulink建模与仿真

news2024/11/15 10:58:35

1.课题概述

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

4.系统原理简介

5.完整工程文件

1.课题概述

PEM燃料电池启停控制策略优化的simulink建模与仿真。

1.燃料电池提供是燃料转换为电能和热能的装置。

2.功率的输出的改变通过很多因素，如温度，压力和老化。

3.长时间的使用也降低了燃料电池的功率。

4.这个过程通过操作有很大的影响。很高的流体动力学，当前的燃料电池供应不足或者长时间的停顿支持着并不是想要的功率的下降需要有效的operation 策略。

5.对于pem 燃料电池开启和停顿的operation 策略在考虑到很多因素下去评估。这个 operation 的策略的需要建模和仿真。

2.系统仿真结果

（完整程序运行后无水印）

3.核心程序与模型

版本：MATLAB2022a

.........................................................................
[new_efficiency1,new_time1] = func_prediction(efficiency1,cycle1,Cycles,K);
[new_efficiency2,new_time2] = func_prediction(efficiency2,cycle2,Cycles,K);

figure(1);
plot(new_time1,new_efficiency1,'r-o','MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','g','MarkerSize',5);
hold on;
plot(new_time2,new_efficiency2,'b-s','MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','c','MarkerSize',5);
hold on;
grid on;
title('效率预测');
% legend('普通启动方式','改进启动方式');

V1 = find(new_efficiency1<Efficiency);
plot(new_time1(1:V1(1)),new_efficiency1(V1(1))*ones(1,V1(1)),'g','Linewidth',1);
hold on;
plot(new_time1(V1(1))*ones(size(0:0.001:new_efficiency1(V1(1)))),0:0.001:new_efficiency1(V1(1)),'g','Linewidth',2);
hold on;
V2 = find(new_efficiency2<Efficiency);
plot(new_time2(1:V2(1)),new_efficiency2(V2(1))*ones(1,V2(1)),'m','Linewidth',1);
hold on;
plot(new_time2(V2(1))*ones(size([0:0.001:new_efficiency2(V2(1))])),0:0.001:new_efficiency2(V2(1)),'m','Linewidth',2);

xlabel('循环启动次数');
ylabel('效率');



[new_output_voltage1,new_time1] = func_prediction(output_voltage1,cycle1,Cycles,K);
[new_output_voltage2,new_time2] = func_prediction(output_voltage2,cycle2,Cycles,K);

figure(3);
plot(new_time1,new_output_voltage1,'r-o','MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','g','MarkerSize',5);
hold on;
plot(new_time2,new_output_voltage2,'b-s','MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','c','MarkerSize',5);
hold on;
grid on;
title('输出电压预测');
% legend('普通启动方式','改进启动方式');
xlabel('循环启动次数');
ylabel('输出电压');
V1 = find(new_output_voltage1<Output_voltage);
plot(new_time1(1:V1(1)),new_output_voltage1(V1(1))*ones(1,V1(1)),'g','Linewidth',1);
hold on;
plot(new_time1(V1(1))*ones(size(0:0.001:new_output_voltage1(V1(1)))),0:0.001:new_output_voltage1(V1(1)),'g','Linewidth',2);
hold on;
V2 = find(new_output_voltage2<Output_voltage);
plot(new_time2(1:V2(1)),new_output_voltage2(V2(1))*ones(1,V2(1)),'m','Linewidth',1);
hold on;
plot(new_time2(V2(1))*ones(size(0:0.001:new_output_voltage2(V2(1)))),0:0.001:new_output_voltage2(V2(1)),'m','Linewidth',2);
26_002m

4.系统原理简介

质子交换膜燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的装置，具有高效率、低排放和快速响应等特点。PEMFC由阳极、阴极和质子交换膜组成。在阳极，氢气被氧化产生质子和电子；在阴极，质子与氧气反应生成水。质子交换膜允许质子通过，阻止电子传递，电子只能通过外部电路流动，从而产生电流。在实际应用中，PEMFC需要频繁启动和停止以适应负载变化或进行维护。然而，频繁的启停会导致膜和催化剂的损伤，影响电池寿命。因此，优化启停控制策略对于延长PEMFC寿命至关重要。

启停控制策略优化的目标主要包括：