合肥工业大学常九健副教授团队研究成果：质子交换膜燃料电池阴阳却是压力控制策略研究

《汽车扩建工程》编辑部将在2021年第10期发表的学术著作中向读者力荐3篇学术著作，以期引起产业对该学术著作的关注和相关技术的沟通与讨论。

深入研究背景

水分子共享凝胶柴油（PEMFC）有着效率高、总能量大、零污染等特性，但迄今为止仍有很多问题受制于其大规模商业化系统其设计，其中水分子共享凝胶的停留时间和成本是两个主要限制因素,尤其在车用一个环境的复杂低速下，其使用停留时间会大幅下降。

深入研究段落

1. 对PEMFC本体及外部专用设备进行深入研究和数学仿真，首先根据某40kW水分子共享凝胶电堆参数建起了柴油电化学仿真、电正因如此和阴正因如此容量仿真和水分子共享凝胶仿真，专用设备一小使用论点数学仿真，难以可靠数学仿真的一小使用试验测试数据都能数学仿真。其次建起PFMFC操纵仿真，主要都有电正因如此容量操纵，阴正因如此容量操纵，冷却系统操纵和增湿器操纵。之后建起状态机仿真用于模拟非常简单的运转低速。

所示1 PEMFC电堆系统结构

2. 根据PEMFC电正因如此和阴正因如此操纵元件，深入研究电正因如此和阴正因如此容量、阻碍通气特性。在重启、大损耗正弦等低速下，示范顾虑操纵器增高、电正因如此和阴正因如此阻碍通气速度、阴正因如此阻碍容量相互作用等问题，其设计PEMFC阴阴正因如此阻碍操纵策略。

所示2 电正因如此操纵结构

所示3 阴 正因如此操纵结构

3. 对其设计的操纵策略进行操作系统在一个环非常简单试验，将操纵仿真和机理仿真分别生成字符串烧入 dSPACE RTI1202 板卡和 FCU HIL 测试平台进行联合测试如所示3所示，以证明操纵算法的系统性和实时性。

所示4 操作系统在一个环非常简单设备

深入研究结果

1. 非常简单中损耗电压模拟了电堆运转的一个非常简单时间尺度，包含重启、正弦初始化、最大功率、陡峭减载和中断5个阶段。学术著作所重申的操纵策略可以很大改善柴油重启低速下空压机的声势浩大性能，对于汽车频繁有所突破、中断的低速有着较差的适应性。

所示5 损耗电压切线

所示6 空压机电压切线

2. 学术著作所重申的操纵策略可以使阴正因如此阻碍跟随电正因如此通气，阻碍差基本保持在一平稳值，阴阴正因如此压差在大损耗正弦条件下的脉冲声势浩大峰值可保持在 5kPa左右，阴正因如此阻碍叠加相对电正因如此阻碍叠加的滞后小于 60ms。

所示7 阴阴正因如此阻碍切线

所示8 阴阴正因如此阻碍差值切线

3. 阴正因如此氢气运动速度容量总称自由基容量和阻碍操纵容量，分别操纵这两一小容量可实现燃料供应和阻碍通气的求得当此。

所示9 容量柱塞开度切线

创新点和意义

学术著作重申的操纵仿真求得决了PEMFC在常见系统其设计场景下的多个操纵问题，重申的阻碍操纵策略减小了水分子共享凝胶所受的额外应力，提高了水分子共享凝胶停留时间，对水分子共享凝胶柴油的进一步系统其设计有重要意义。

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