[发明专利]基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统；包括甲醇水溶液存储器和出液块，甲醇水溶液存储器的出口端连接有供液泵，供液泵的出口端连接有进液块，进液块的出口端连接有四个喷嘴，四个喷嘴的出口端连接均与出液块的进口端连接；本发明基于Matlab/Simulink平台，搭建了甲醇重整制氢燃料电池甲醇四路进液系统仿真模型，提前预知燃料电池耗氢速率进而实时调整重整系统的甲醇供应量的策略，并通过模糊PID检测系统中甲醇流量控制中的超调、响应速度和稳定性方面都优于常规PID，本发明所提供的系统采用模糊控制的PID调节策略，不仅能够提高甲醇进液系统中流量控制的稳定性，还提高了进液精度。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。

液体进液系统是燃料电池进行能量控制的关键，燃料电池用于各种工作环境，这些不同工作环境对进液的精度影响会非常大，因此，需要设计基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统。

发明内容

本发明为了解决上述问题，本发明提供了基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统，基于Matlab/Simulink平台，搭建了甲醇重整制氢燃料电池甲醇四路进液系统仿真模型，提前预知燃料电池耗氢速率进而实时调整重整系统的甲醇供应量的策略，并通过模糊PID检测系统中甲醇流量控制中的超调、响应速度和稳定性方面都优于常规PID，采用本发明所提供的系统，不仅提高了甲醇进液系统中流量控制的稳定性，而且还提高了进液精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了基于模糊PID甲醇重整制氢燃料电池甲醇进液控制系统，包括甲醇水溶液存储器和出液块，所述甲醇水溶液存储器的出口端连接有供液泵，所述供液泵的出口端连接有进液块，所述进液块的出口端连接有四个喷嘴，四个所述喷嘴的出口端连接均与出液块的进口端连接。

本发明进一步的设置为：所述进液块的出口端连接有压力传感器。

本发明进一步的设置为：所述出液块的出口端也连接有四个压力传感器。

本发明进一步的设置为：所述进液块的出口端连接有稳压阀，所述稳压阀的出口端通过管道与甲醇水溶液存储器连接。

本发明进一步的设置为：所述进液块的出口端连接有电磁阀，所述电磁阀的出口端通过管道与甲醇水溶液存储器连接。

本发明进一步的设置为：所述供液泵为单路或多路泵中的任意一种。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明基于Matlab/Simulink平台，搭建了甲醇重整制氢燃料电池甲醇四路进液系统仿真模型，提前预知燃料电池耗氢速率进而实时调整重整系统的甲醇供应量的策略，并通过模糊PID检测系统中甲醇流量控制中的超调、响应速度和稳定性方面都优于常规PID，通过检测得知该进液系统的压力及进液等状态计算出需要补偿的量后，汇总出液量，最后通过控制供液泵和喷嘴，整个回路是闭环控制，从而保证了进液精度和精准流量控制；本发明所提供的系统方案支持单通道或多通道进液，本发明所提供的系统采用模糊控制的PID调节策略，不仅能够提高甲醇进液系统中流量控制的稳定性，还提高了进液精度。

附图说明