质子交换膜燃料电池空压机系统及能流分析_杨晴霞.pdf

33 3 Vol． 33 No． 3 第 卷第 期 : 河南科技大学学报 自然科学版 2012 年 6 月 Journal of Henan University of Science and Technology :Natural Science Jun． 2012 文章编号:1672 － 687 1 (20 12)03 － 00 16 － 04 质子交换膜燃料电池空压机系统与能流分析 ， ， 杨晴霞 仲志丹 张洛平 ( ， 47 1003) 河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 : ， 、 ; ， 摘要 首先 从质子交换膜燃料电池电堆阴极的需求对空压机出口压力 流量进行理论分析 然后 根据能量守 。 : 恒原则从整体上对质子交换膜燃料电池供气系统中双螺杆压缩机的能流进行分析 通过分析可知 空气供给 、 、 、 。 系统电机的控制与电机特性 压缩机特性 电机的转速 电堆控制输出对象均密切相关 : ; ; ; 关键词 质子交换膜燃料电池 双螺杆空气压缩机 能量守恒 电机控制 中图分类号:TM911． 42 ;TH138． 21 文献标志码:A 0 前言 (PEMFC ) 、 ， 、 、 。 质子交换膜燃料电池 以氧气 氢气为燃料 具有热效率高 噪音低 污染低等优点 PEMFC : 、 、 、 、 ［1］。 系统构成大致上包括 冷却系统 空气供给系统 氢气供给系统 安全系统 控制系统等 为了 PEMFC ， 0. 05 ～ 0. 10 MPa ［2 － 3］。 提高 系统中质子交换膜的性能 电堆阴极气体压力要比阳极气体压力高 ， 空气供给系统的建模方法可以分为机理模型建模和辨识建模 其中机理建模方法由于局限性相对较小 应用最为广泛［4］。 PEMFC ， 空压机在 系统中占有举足轻重的地位 满足质子交换膜燃料电池电堆阴极 、 ， ， 对空气的压力 流量等要求的同时 提高整个质子交换膜燃料电池系统的运行效率 需要尽可能减少空 ［5］ 。 ， ， 压机系统所消耗的能量 空压机系统运行过程中 电机的输入电能会经过一系列能量分流 其中一 ， 、