空冷燃料电池最佳温度及模糊增量PID控制

提出用空冷型质子交换膜燃料电池堆为机器人驱动电机供给电能。基于对热传递的分析，建立空冷型燃料电池温度场热模型方程。通过实验得到不同电流和电压负载时可使燃料电池输出功率最大的最佳温度值，以及不同电堆温度下，电池可稳定输出的功率情况。设计模糊增量PID温度控制算法，利用模糊规则推理来优化调节PID参数，建立加权平均去模糊化方法。给出电堆温度测控系统实现方案和控制器关键硬件选型。在自制实验台上，针对100W燃料电池开展实验研究，用风扇调节电堆温度。温度控制实现±0.5℃精度。实验结果证明最佳温度合理，模糊增量PID控制满足电堆温度控制要求，适用于缓慢的负载变化。