燃料电池发动机电堆散热的控制



燃料电池发动机电堆散热的控制

童正明1，黄浩明1，李立楠1，陈华2

（1上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093；2上海新源动力有限公司，上海201800）

摘要：在对质子交换膜燃料电池（PEMFC）进行热分析的基础上，搭建起36kW的燃料电池发动机散热系统的测试平台。借助测试平台，对燃料电池散热系统作了极端工况测试分析。分析表明，该散热系统能满足系统的散热要求。此外通过对不同组合散热风扇的散热能力进行了测试，积累了大量的基础数据和控制经验。最后以电堆出水温度误差、温度误差变化量和燃料电池功率为输入量，散热风扇的运行组数为输出量，制定出一套三维模糊控制规则。结果表明，该模糊控制规则能够保证燃料电池工作在最佳温度区间，温控误差符合设计要求。

关键词：质子交换膜燃料电池发动机；热管理；温度控制；模糊控制算法

第一作者及联系人：童正明（1955—），男，教授，主要研究方向为换热器性能测试、汽车热管理、过程装备系统集成。E-mail tzm15900414975 @163.com。

近年来，环境污染问题严重，煤、石油、天然气等不可再生资源日趋匮乏，如何更高效、洁净地使用能源以达到节能减排的目的已经成为全人类共同关注的议题[1]。为此，各国政府均在积极鼓励研究开发新能源汽车。以燃料电池为动力源的新型汽车自诞生以来备受关注，并迅速成为汽车领域的研究热点。燃料电池是一种基于电化学的发电装置，并不需要燃烧这一中间过程，而是通过化学反应将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转换为电能。……