主办:陕西省汽车工程学会
ISSN 1671-7988  CN 61-1394/TH
创刊:1976年

汽车实用技术 ›› 2022, Vol. 47 ›› Issue (4): 48-52.DOI: 10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.004.011

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水冷 PEMFC 热管理系统建模和控制

方建平 1,常九健 1,王晓林 1,海 滨 2,王 磊 2   

  1. 1.合肥工业大学 汽车与交通工程学院; 2.奇瑞汽车股份有限公司
  • 发布日期:2022-04-27
  • 通讯作者: 方建平
  • 作者简介:方建平,硕士研究生在读,研究方向为新能源汽车技 术。
  • 基金资助:
    基金项目:安徽省科技重大专项资助项目:增程式燃料电池汽车 开发及测试(180309 01067)资助。

Modeling and Control of Water-cooled PEMFC Thermal Management System

FANG Jianping1 , CHANG Jiujian1, WANG Xiaolin1 , HAI Bin1, WANG Lei1   

  1. 1.School of Automobile and Traffic Engineering, Hefei University of Technology; 2.Chery Automobile Co., Ltd.
  • Published:2022-04-27
  • Contact: FANG Jianping

摘要: 为了维持质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)工作在合理 的温度区间,文章首先建立了 PEMFC 热管理系统的电堆温度模型和电堆冷却回路模型,然后建立 了 PEMFC 本体模型,并进行了本体模型的验证,采用基于 Bang-Bang 控制的热管理控制策略,并 进行了离线仿真和快速控制原型试验。结果表明:在不同的电流负载变化的情况下,电堆能够很 好地保持在目标温度(70±1)℃,散热器冷却水温度保持在目标温度(70±2)℃,达到了预期 的控制效果。

关键词: 质子交换膜燃料电池;热管理系统;Bang-Bang 控制

Abstract: In order to maintain the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) working in a reasonable temperature range, this paper firstly establishes the reactor temperature model and reactor cooling loop model of the fuel cell thermal management system, then establishes the PEMFC ontology model, and carries out the verification of the ontology model, adopts the Bang-Bang control thermal management control strategy, and carries out the off-line simulation and rapid control prototype test. The results show that the stack can be well maintained at the target temperature (70±1) ℃and the heat sink cooling water temperature (70±2) ℃ under different current load variations, which achieves the expected control effect.

Key words: PEMFC; Thermal management system; Bang-Bang control