• ISSN 0258-2724
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大功率PEMFC空气系统电流跟随分段PID控制方法研究

刘志祥 李伦 韩喆 潘俊刚 丁一

刘志祥, 李伦, 韩喆, 潘俊刚, 丁一. 大功率PEMFC空气系统电流跟随分段PID控制方法研究[J]. 西南交通大学学报, 2016, 29(3): 437-445. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.004
引用本文: 刘志祥, 李伦, 韩喆, 潘俊刚, 丁一. 大功率PEMFC空气系统电流跟随分段PID控制方法研究[J]. 西南交通大学学报, 2016, 29(3): 437-445. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.004
LIU Zhixiang, LI Lun, HAN Zhe, PAN Jungang, DING Yi. Current Following Segmented PID Control of Air Supply System in Heavy-Duty PEMFC System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 29(3): 437-445. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.004
Citation: LIU Zhixiang, LI Lun, HAN Zhe, PAN Jungang, DING Yi. Current Following Segmented PID Control of Air Supply System in Heavy-Duty PEMFC System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 29(3): 437-445. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.004

大功率PEMFC空气系统电流跟随分段PID控制方法研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.004
基金项目: 

国家科技支撑计划资助项目(2014BAG08B01)

国家自然科学基金资助项目(51177138,61473238,51407146)

详细信息
    作者简介:

    刘志祥(1976-),博士,研究员.2012年作为引进人才赴西南交通大学电气工程学院工作.现为电气工程学院教授,新能源应用研究所副所长,硕士生导师.主要研究方向为(1)燃料电池材料及发电技术;(2)新能源发电储能及转换技术;(3)燃料电池混合动力技术.主持863科技项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金科研项目近10项;发表科研论文60余篇,参与编写专著两部,申请中国专利20余项,美国专利3项.曾获第19届全国发明展览会金奖和第20届全国发明展览会金奖. E-mail:liuzhixiang@home.swjtu.edu.cn李伦(1990-),2014级硕士研究生.研究方向为新能源技术与应用,主要研究质子交换膜燃料电池空气系统.现参与"燃料电池/超级电容混合动力有轨电车关键技术研究(国家科技支撑计划)"项目,主持"大功率燃料电池空压机系统防喘振控制策略研究(西南交通大学研究生科技创新实践项目)"等. E-mail:qdlilun@163.com

    刘志祥(1976-),博士,研究员.2012年作为引进人才赴西南交通大学电气工程学院工作.现为电气工程学院教授,新能源应用研究所副所长,硕士生导师.主要研究方向为(1)燃料电池材料及发电技术;(2)新能源发电储能及转换技术;(3)燃料电池混合动力技术.主持863科技项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金科研项目近10项;发表科研论文60余篇,参与编写专著两部,申请中国专利20余项,美国专利3项.曾获第19届全国发明展览会金奖和第20届全国发明展览会金奖. E-mail:liuzhixiang@home.swjtu.edu.cn李伦(1990-),2014级硕士研究生.研究方向为新能源技术与应用,主要研究质子交换膜燃料电池空气系统.现参与"燃料电池/超级电容混合动力有轨电车关键技术研究(国家科技支撑计划)"项目,主持"大功率燃料电池空压机系统防喘振控制策略研究(西南交通大学研究生科技创新实践项目)"等. E-mail:qdlilun@163.com

Current Following Segmented PID Control of Air Supply System in Heavy-Duty PEMFC System

  • 摘要: 为优化大功率燃料电池系统空压机控制效果,基于离心式空压机系统模型,提出了大功率质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)空气供给系统的电流跟随分段PID控制方法.该方法以离心式空压机响应特性为基础,以实际工作电流为跟随目标,在动态响应与稳态控制阶段采用不同的PID参数进行闭环控制,并进行了模拟仿真研究.最后,在实验室已有的150 kW燃料电池系统基础上的实验验证,模拟仿真与实验验证结果表明,仿真模型计算误差控制在5%以内,准确的反映了离心式空压机与空气供给系统的特性,所提出的大功率PEMFC空气供给系统的电流跟随分段PID控制方法不仅能够满足PEMFC电堆稳态控制要求,同时将动态响应时间缩短至3 s以内,控制效果良好.

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-24
  • 刊出日期:  2016-04-25

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