燃料电池发动机控制问题研究——系统分析与建模(文献阅读笔记)-1、基础概念认识

1.燃料电池发电机----（当燃料电池系统用于给车辆做动力源时的称呼）
燃料电池堆+燃料电池辅助系统
燃料电池发动机辅助系统包括氢气供应系统、空气供应系统、循环水系统(水热平衡系统)和控制系统。
文献中将其分成四个辅助子系统。
（1）氢气供应子系统
（2）空气供应子系统
（3）循环水子系统
（4）控制系统
2.燃料电池发电机市场化所面临的问题（安全性、稳定性）
第一：燃料电池电堆制造水平
第二：辅助设备制造水平与匹配技术
第三：系统控制
3.电堆特性（讨论其输出效率问题）
（1）单体燃料电池的损耗：活化极化（）+欧姆极化（电堆结构与电堆工作状态的影响）+浓差极化（反应物浓度）
（2）在讨论以上损耗的基础，计算出输出电压

4.流体系统（文献中，根据燃料电池中氢气、氧气、冷却水的流体形态，对三种不同物质去建立模型）
（1）建模前的讨论：
①燃料电池压力选择：不同功率电池压力不同，同时影响电池压力的因素也有很大，需要讨论
②过氧比的讨论（过氧比大于2时，继续增加过氧比，压缩机功耗增加更为明显，发电机净输出功率没有明显增加）
③考虑离心风机与流体系统特性（离心风机调节空气输入）
④压缩机模型的考虑（流体动力学加热力学修正）（讨论压缩过程的温度变化能力传递）（因此在仿真建模时，需要建立实时转速模型+空气流量模型+热力学模型）
（2）流体系统的建模

氢气减压而空气压缩。
①空气管路模型建立（忽略水蒸气）（从压缩机的干空气到管道）（将管道空气流动看成等温）：
②阴极内部流场模型：
③水泵及冷却水流场模型：
5.水热平衡模型
…

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