PEMFC最大功率跟蹤研究.pdf

1、PEMFC大規(guī)模商業(yè)化的前提是降低成本，以目前的情況來看變通的做法是在有限的使用壽命內(nèi)充分利用電池，提高系統(tǒng)性能即是最直接的實現(xiàn)途徑。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，功率密度比燃料效率更為重要，進行最大功率跟蹤將使電池發(fā)揮更大的效用。
　　提高系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)是熟悉電池的特性。本文首先依據(jù)燃料電池的熱力學性質(zhì)和動力學模型，在基于實驗室自制的空冷自增濕型陽極封閉式PEMFC搭建的測試平臺上設(shè)計完成了基礎(chǔ)特性測試實驗，并分別對由靜態(tài)測試和動態(tài)測試所得數(shù)

2、據(jù)擬合的極化曲線做了相應(yīng)的分析和比較。
　　提高系統(tǒng)性能的方案應(yīng)按照實際需求制定。本文依據(jù)燃料電池水管理和熱管理的理論，通過綜合應(yīng)用實驗驗證了排氣周期、風扇電壓和周期性短路等操作條件對系統(tǒng)輸出的影響，并引入脈動進氫實驗驗證了這種新的供氫方式對延長排水周期、改善系統(tǒng)性能的作用，從而得到了可用于提高實驗室PEMFC系統(tǒng)輸出性能的相關(guān)方法。
　　根據(jù)最大功率點跟蹤的概念和原理，結(jié)合實驗室自制PEMFC的性能特點，本文介紹了三種適用

3、的最大功率跟蹤算法，即開路電壓法、擾動觀測法和電阻增量法。通過分析和比較它們各自的算法原理、跟蹤流程和跟蹤效果，總結(jié)歸納了這些算法在實際應(yīng)用中的不足和適用場合上的不同。
　　最后，本文利用實驗室系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，分別建立了三種控制算法的仿真模型，在Matlab/Simulink軟件上實現(xiàn)了PEMFC的最大功率跟蹤。在變換電路的選型計算之后，通過整合調(diào)制占空比的Buck型變換器、編程控制算法的單片機和轉(zhuǎn)換信號的采樣電路，完成了控制器硬