【作者】

薛梓昕; 仉曜; 杨庆汉; 朱晶宇

【单位】

大连理工大学; ; 大连理工大学能源与动力学院

【摘要】

本文基于MATLAB/Simulink搭建高温甲醇重整燃料电池的一维实时仿真模型，包括燃烧室子模型、重整室子模型、阴阳极前侧供气管道子模型、阴阳极子模型和电堆子模型。同时，以中国科学院大连化学物理研究所的5kW燃料电池作为设计目标，将标定数据与搭建的电池模型进行匹配，验证开环模型的精度。针对高温甲醇重整燃料电池非线性、时变性、强耦合性、滞后性等特点，提出一种基于模糊规则增益调制的控制策略，实现对系统的功率需求、燃料供给量、各管道压力、燃料电池温度和电压等参数的调制。采用全局搜索优化和遗传算法(GA)对模糊PID的量化因子和比例系数进行优化。最后将所设计的控制策略模型和被控对象模型加载在硬件在环测试HiL系统中，对所设计控制策略的精度响应性和鲁棒性进行了比较。结果表明，在外界功率需求产生变化时，相对于基础模糊PID，基于GA算法优化的模糊PID调节响应时间减少43.6%，超调量减少99.54%，稳态误差减少62.5%，表明所设计的基于GA算法优化的模糊PID策略能提高高温甲醇重整燃料电池系统的控制性能。

【关键词】

高温甲醇重整燃料电池;非线性;模糊PID;遗传算法;硬件在环仿真

【论文集名称】

混合动力及先进汽油机

【会议名称】

2023交通能源与智能动力大会

【会议时间】

2023-11-10至2023-11-12

【会议地点】

天津

【下载次数】

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