质子交换膜燃料电池过氧比鲁棒跟踪控制及仿真研究

摘要

针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)运行时,负载电流突变而导致的“氧饥饿”现象,建立电池空气供应系统的动态模型,设计能够调节电池过氧比鲁棒跟踪控制器;利用MATLAB/Simulink仿真研究4种运行工况下控制器性能。结果表明:该控制器能够精确跟踪期望的过氧比,对负载电流的控制具有良好的鲁棒性;当PEMFC以一定的负载电流稳定运行时,控制器可以保证电池阴极过氧比约为2,且相对误差不超过2%;负载电流以不同形式变化时,控制器能够调节阴极进气量,满足负载需求,过氧比较好的控制在期望值附近。