燃料电池系统组成:阳极供氢系统、 阴极供气系统、 电堆液冷系统、 进气加湿系统、 电堆反应系统
BOP部件组成: 罐、不同阀、不同泵、节气门、滤清器、加湿器、水箱、热交换器、离子过滤器; 控制系统、逆变系统、传感器等
燃料电池涉及学科及知识领域:1.机械 -不同结构部件 -水循环 -液冷系统压力反馈 -液冷系统恒温控制-循环控制。2.电气:-整流逆变-DCDC。3.控制 :-阀、泵、电机、节气门等控制。
涉及到的学科领域:
1.热力学 :-电堆温度、液冷系统温度、气相及液相影响、 -化学变化、不同部件热损耗等-熵、焓、温度、压力、流量、摩尔质量计算 ;-温度、压力对化学变化的影响 、-质量、能量守恒
2.化学:-化学物质的属性 -化学平衡方程 -混合物及临界状态计算
3.动力学 :-流体力学 -物质状态 -气、液物质黏度 -流量影响
燃料电池系统级建模需要满足 :
燃料电池的控制系统HIL以及MIL的需求、基于Matlab/Simulink、具备不同部件的模型库 、快速搭建系统级模型、方便的前后处理及运行调试;建模需要遵循 :基本数学建模理论、热力学基本定律 、电化学基本理论、热及质子传输基本理论;基本的化学物质的热物理参数:支持不同的燃料、介质等选择。
可参考山东氢探新能源的Thermolib模型(support@fuelcellin.com)。
Thermolib热力学及燃料电池仿真模型 1.基于MATLAB/Simulink环境 2.热力学及燃料电池仿真的模型软件。3.用于HIL以及MIL开发阶段 4.低成本、快速搭建燃料电池系统 5.提供了燃料电池模型仿真所需要的热力学、流体力学电化学反应等模型库 6.提供泵、阀、压缩机、增湿器、冷却系统、罐等外围模型。
针对燃料电池的控制策略在simulink中实现,推荐网页链接
控制策略内容包括:系统量定义,告警和故障判定规则,单体电压采集,电堆冷却液出口温度设定值策略,工作模式(CRM和CDR)策略,阳极氢气循环回路控制策略,阴极空气传输回路控制策略,冷却液传输回路控制策略,阳极氢气吹扫过程,防冻处理过程,泄露检查过程、注水入泵过程,冷启动过程,状态及迁移,CAN通讯协议。
不懂! プロトン交换膜型燃料のテストセルの温度管理システムにマスターは、热シミュレータをスタック