基于改进滑模控制的PEMFC热管理控制方法

作者：谭超; 韩国鹏; 戴朝华^*; 左杨; 詹天旸; 陈维荣; 朱润林

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(16): 5899-6165.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.211534

• 质子交换膜燃料电池
• 热管理
• 滑模控制
• 改进幂次趋近律

针对变载或环境参数变化时存在的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)电堆温度波动大、调节时间长和响应速度慢等问题，提出基于改进幂次趋近律的滑模热管理控制方法。该方法采用基于状态误差的分段函数和双曲正切函数的幂次趋近律，使燃料电池系统在工况变化时能快速调节，运行在最佳工作温度点。通过模型仿真和自主搭建的燃料电池系统平台，开展了性能测试与对比分析。研究结果表明：所提方法在负载和环境参数变化时，保持电堆入口温度最大偏差分别为0.03℃和0.024℃，平均调节时间最大缩短了约33s，最大超调量减小约93%；通过实验分析，平均调节时间缩短了17s，最大偏差仅1℃。因此，所提控制方法具有更高的控制精度、响应速度，具有重要的工程参考价值。

• 单位
  西南交通大学; 中车唐山机车车辆有限公司