中溫平板型SOFC電堆的模擬與控制.pdf

1、能源危機和氣候變化等環(huán)境問題已經(jīng)成為人類在21世紀的主要挑戰(zhàn)，清潔高效的燃料電池對我們應(yīng)對這兩大挑戰(zhàn)具有重要的意義。固體氧化物燃料電池是各種燃料電池中效率最高的，而且可以使用天然氣等作為燃料，適于熱電聯(lián)供、分布式發(fā)電，在氫能尚不能普及時具有廣泛的前景，已經(jīng)成為目前燃料電池研究的重點。其中中溫平板型SOFC是目前的發(fā)展趨勢，在性能、成本等方面具有綜合優(yōu)勢。 SOFC作為新興的研究領(lǐng)域還處于研究階段，對其進行建模和控制是進行系統(tǒng)優(yōu)化

2、、提高性能和延長壽命必不可少的。本文從多個角度對SOFC進行了建模，并根據(jù)機理模型使用非線性辨識方法進行了系統(tǒng)辨識，在MATLAB/Simulink工作環(huán)境下分別對穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性進行了仿真模擬，其結(jié)果和數(shù)值模擬方法是一致的。 在此基礎(chǔ)上，建立了SOFC系統(tǒng)的控制系統(tǒng)模型，并根據(jù)其非線性、維度高和強耦合等特點將溫度控制、燃料利用率控制和電壓控制分離，分別通過控制電堆入口氣體溫度和空氣流速單獨調(diào)節(jié)溫度和燃料利用率，從而大大降低了