固体氧化物燃料电池控制方法研究中期报告

固体氧化物燃料电池控制方法研究中期报告中期报告题目：固体氧化物燃料电池控制方法研究一、研究背景及意义固体氧化物燃料电池（SolidOxideFuelCell,SOFC）是一种高效、清洁、可持续的能源技术，具有很高的应用前景。SOFC具有许多优点，例如：高效、倍增电、品质稳固、响应迅速、减少污染和碳排放等，而且具有长期的寿命和低的成本，成为能源领域一个极有潜力的技术。SOFC控制策略的设计问题是SOFC的一个关键问题，它是影响SOFC系统性能和稳定性的重要因素。很多因素都会影响SOFC的控制，例如：气体的供应温度和流量、反应区域的气体混合比、SOFC模块的温度、效率和输出功率等。在SOFC系统中，燃料电池的控制策略使得SOFC能够实现稳定运行的状态，同时改进燃料电池的效率和输出功率，提高SOFC的寿命。因此，SOFC控制策略的研究显得极其重要，而且是SOFC技术应用和推广的关键。二、研究目的本研究的目的是通过对燃料电池的控制方法进行研究，设计一种高效的控制策略，使SOFC系统能够实现高效、可靠的运行状态，同时降低碳排放和污染物排放，为SOFC技术的推广应用做出贡献。三、研究内容及进展1、SOFC系统建模基于所建立的控制模型，最终确定控制器的控制策略与逻辑，并建立SOFC系统的数学模型。采用MATLAB/Simulink软件和SIMPACE软件对SOFC系统建模与仿真建立SOFC系统的基本控制框架。2、SOFC系统控制策略研究基于燃料电池系统，采用控制方法，对SOFC的工作状态进行控制。控制方法包括：传统P、PI、PID、关键因素优化控制以及模型预测控制等方法。通过仿真分析结果，选择最有效的控制方法，对SOFC系统的控制策略做出调整。3、数值仿真分析和实验研究通过建立SOFC系统的数学模型，并利用MATLAB/Simulink软件和SIMPACE软件进行数值仿真。与此同时，结合实验，对SOFC系统进行实测，并分析结果，调整和优化SOFC的控制策略。四、研究计划下一步，本研究将针对SOFC控制策略的模型构建、仿真调试、实验研究方面进行深入探讨，尽快完成《固体氧化物燃料电池控制方法研究》的任务。1、完成SOFC系统建模与仿真调试。2、进行SOFC系统控制方法研究，通过仿真结果分析控制方法的优劣，选择最优的控制方法。3、对SOFC系统进行实验研究，并结合数值仿真分析实验结果，分析SOFC系统的控制策略，进行调整和优化。4、在完成实验研究的前提下，撰写最终报告，完成学位论文的撰写。五、参考文献[1]李丽,杨大利.利用数值和模型预测灵敏度分析SOFC的性能改进[J].化工自动化及仪表,2013,40(08):26-28.[2]TongW,YanX,WangG,etal.Experimentalvalidationofaself-sustainingdynamicmodelfortubularsolidoxidefuelcells[J].JournalofPowerSources,2015,292:158-168.[3]ZhouZ,ChenF.Optimalcontrolstudyofsolidoxidefuelce