质子交换膜燃料电池输出电压稳定控制技术

作     者：张庚 刘国金 ZHANG Geng;LIU Guojin

作者机构：重庆广播电视大学电子信息工程学院重庆40052 重庆大学通信工程学院重庆400000 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2022年第20卷第1期

页      面：134-140页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：质子交换膜 燃料电池 输出电压 模糊PID 动态模型 稳定控制 

摘      要：针对现今质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)输出电压不稳定、发电效率低下等问题,提出一种对质子交换膜燃料电池输出电压稳定性进行控制的方法。通过PEMFC的热力学电动势、欧姆过电压、总极化电压等相关参数对PEMFC动态模型进行控制,采用模糊比例-积分-导数PID(proportional integral derivative)方法设计PEMFC输出电压模糊PID控制系统。根据梯形函数调整期望输出电压,由氢气流速控制燃料电池的输出电压,实现质子交换膜燃料电池输出电压的稳定控制。通过仿真实验验证控制技术的有效性,结果表明所提方法可有效降低PEMFC电压振荡幅度,使PEMFC电压达到稳定状态,处理时间仅为4 s,说明电池电压稳定控制技术具有高效可靠性。