質(zhì)子交換膜燃料電池濕度軟測(cè)量研究.pdf

1、隨著對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池研究的深入，有很多因素都會(huì)影響電池的性能，濕度值是其中的一個(gè)重要影響因素。如何使?jié)穸缺３衷谝粋€(gè)合適值從而使電池工作在最佳狀態(tài)成為目前研究中的突出問題。本文以質(zhì)子交換膜燃料電池濕度值為研究對(duì)象，開展基于電池內(nèi)阻測(cè)試為基礎(chǔ)的濕度軟測(cè)量研究。以電池內(nèi)阻值為其中一個(gè)輸入值，采用軟測(cè)量方法中模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。主要研究成果如下：
　　 根據(jù)質(zhì)子交換膜燃料電池水傳遞過程，研究了質(zhì)子交換膜常見

2、機(jī)理模型和常用水傳遞過程研究方法。以單電池質(zhì)子交換膜為研究對(duì)象，考慮了膜中的水以氣態(tài)和液態(tài)兩種形式排出電池的過程，建立了水管理機(jī)理模型。
　　 完成了基于電池內(nèi)阻的模糊邏輯模型設(shè)計(jì)。在內(nèi)阻測(cè)試基礎(chǔ)上，用simulink和模糊邏輯工具箱方式，建立內(nèi)阻和電池濕度狀態(tài)的模糊邏輯仿真模塊。將輸出值電池濕度狀態(tài)劃分為“水淹”、“健康”、“干燥”三個(gè)狀態(tài)，制定了if-then模糊推理規(guī)則。通過將模型預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值對(duì)比，并繪制膜含水量和電池內(nèi)

3、阻的關(guān)系圖。
　　 建立了基于電池內(nèi)阻的PEM含水量模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。由于模糊邏輯自身規(guī)則的限制，隸屬度函數(shù)的設(shè)計(jì)沒有較為標(biāo)準(zhǔn)的方法，只能通過經(jīng)驗(yàn)試湊，耗時(shí)較長(zhǎng)且模型精度不易保證。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法由于有較好的學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，可以彌補(bǔ)模糊邏輯的不足。為了提高膜含水量的估測(cè)精度，將這兩種方法結(jié)合建立泛化能力和自適應(yīng)能力更好的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并與單一的RBF網(wǎng)絡(luò)模型和BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明了該模型的可行性和有效性。