陈新传，宋 强，黄 荣

（海军装备研究院，北京100161）

基于MATLAB平台的燃料电池系统建模及外特性仿真

陈新传，宋 强，黄 荣

（海军装备研究院，北京100161）

本文建立了燃料电池系统的数学模型，采用MATLAB/SIMULINK平台建立了燃料电池系统及动力系统的仿真模型；通过仿真计算，研究了燃料电池系统与动力系统之间的关系。结果表明，仿真模型具有良好的匹配性及适用性，该研究方法可以应用于燃料电池及动力系统的特性仿真、优化设计和控制系统的研究。

建模 仿真 MATLAB 燃料电池 动力系统

0 引言

燃料电池作为一种新型发电装置，与现在广泛使用的热机（燃气轮机、内燃机等）及其它发电方式相比，具有如下特点［1］：1）效率高；2）污染低；3）噪声低；4）使用范围广。质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有功率密度高、寿命长、运行可靠、环境友好等特性，并且启动迅速、达到满载时间短，是较为理想的新型动力源。

不依赖空气动力（AIP）潜艇是当今世界常规潜艇发展的主流方向，世界许多国家正在积极开发及研制燃料电池AIP潜艇，而燃料电池同动力系统之间的性能匹配是关键。本文将燃料电池与主电机、蓄电池组等全艇动力系统结合起来，建立燃料电池及潜艇动力系统数学模型，进行理论计算和仿真研究，并研究燃料电池系统在典型工况下的使用方法。

1 燃料电池动力系统组成

通常燃料电池动力系统由以下几部分组成：直流推进电机，柴油发电机组，蓄电池组，燃料电池AIP系统，直流电网，螺旋桨及船体等。……