质子交换膜燃料电池电压稳定性研究

质子交换膜燃料电池电压稳定性研究 – 杭州驰飞超声波

为提高 PEMFC 系统运行的可靠性及稳定性，实现质子交换膜燃料电池电压稳定控制，提出质子交换膜燃料电池输出电压稳定控制技术。建立PEMFC动态模型，设计PEMFC输出电压模糊PID控制系统，对质子交换膜燃料电池输出电压进行稳定控制。采用仿真工具模拟质子交换膜燃料电池动态输出特性，结果表明：所提技术能够有效降低 PEMFC 输出电压振荡幅度，采用所提技术后，电池内部电压过度时间较短，燃料电池输出 电压控制效率较高，稳定性较强。

输出电压随着负载电流的变大而变小，输出功率随着负载电流的变大而变大。究其根 本原因是质子交换膜燃料电池内阻消耗的能量转变成了热能，通过氢气流速对燃料电池的输出电压进行控制，又考虑了电池扰动，使电压能够平滑过渡到设定值，缩减过度时间，提升了燃料电池输出电压的控制效率。在此基础上分析电压稳定控制技术的有效性。

质子交换膜燃料电池输出电压稳定控制技术具备控制 PEMFC 系统功率稳定的能力，虽然随着负载电流的变化输出功率都会产生变化，但该技术控制的实验模拟PEMFC系统的输出功率变化较小。这是因为所提控制技术采用了氢气流速控制燃料电池 电压控制时间，提高了电压控制效率。