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2.部分仿真图预览
3.算法概述
PEM燃料电池系统是一个十分复杂的非线性系统，对PEMFC系统建模的研究工作相对较少。目前，PEM燃料电池系统模型可以分为0-D、1-D、2-D和3-D模型。其中，0-D模型为时间域上的参数集中模型，适合用于控制设计。本文选取的模型为燃料电池系统建模领域广为推崇和认可的Pukrushpan[85-86]建立的PEMFC系统模型，这是一个半机理半经验模型，该模型结构简单，控制参数单一，适合进行控制研究。本文根据反应气体流动过程，将系统模型分为几部分：空压机模型、供气管路模型、排气管路模型以及燃料电池堆模型，
在燃料电池系统中，空压机为燃料电池堆提供反应所需的氧气，同时配有相应的滤清器和增湿器。空压机将环境中的空气泵入并加压，送入燃料电池空气流道。空气流过阴极时，其中的部分氧气会参与电化学反应，产生水。水和空气中氮气、剩余的氧气一起排出电堆。排出的气体中富含水分，因此可以通过冷凝器回收，回收的水分通过泵送到加湿器中循环利用。背压阀的作用是保持空气进出口两端的压差。
4.部分源码
R=8.314; %单位J/(mol*K);
F=96485; %法拉第常数，单位c/mol
n=381; %电池片数
r=1.4; %空气比热比
Cp=1e3; %air specific heat
p_atm=101325;
p_aamb=101325; %环境干空气压力
psat_amb=0.4e5; %环境温度饱和蒸气压
yo2=0.21; %氧气体积分数
Mo2=0.032; %氧气摩尔质量（kg/mol）
Mn2=0.028; %氮气摩尔质量（kg/mol）
Mv=0.018; %水蒸气摩尔质量(kg/mol)
Ma=0.0288; %干空气摩尔质量（kg/mol）
Mh2=0.002; %氢气摩尔质量（kg/mol）
T_atm=273+25;
LHV_H2=119.64e6; %氢气低热值（J/kg）
%% Compressor parameters
Jcp=5e-5; %空压机转动惯量（kg*m2）
Ra=286.9; %空气气体常数（J/(kg*K)）
eta1=0.82; %电机效率
eta2=0.85; %空压机效率
kt=0.0153; %电机参数
Rcm=0.82; %电机阻抗
kv=0.0153; %电机参数
%% Supply Manifold
Vol=0.02; %SM管道体积
k_nozzle=0.3629e-5;
%% Return Manifold
Crm=0.0124; %管道系数
Vrm=0.005; %RM管道体积
%% Membrane
rhom_dry=2000;
Mm_dry=1.1;
%% Stack
gdl=300e-6; %GDL厚度
Afc=280e-4; %电堆表面积(m2)
A_fc=280e-4;
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