基于S-Function的PEM燃料电池建模仿真分析

摘要

采用MATLAB/Simulink中的S函数模块,基于质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)电化学特性进行仿真建模.该方法与传统建模相较,优点在于用代码方式表达,方便工程师根据自己的需要加以剪裁,集成度高,通用性强,仿真程序编写简单.通过S函数建立的电化学模型,可研究环境变量以及参变量对电堆动态输出性能与非线性内阻(极化电压)产生的影响.精准的PEMFC仿真模型在电堆的输入参数出现阶跃变化时,能及时地体现出电堆电压、输出功率、极化曲线等的动态响应,有助于控制系统的研发.仿真分析表明,仿真结果与实验数据完全吻合,验证了S函数模型的有效性和准确性,此建模方式可推广至PEMFC辅助系统与整车控制系统.