固体氧化物燃料电池微型电联供系统的动态建模、仿真与控制研究的开题报告.docx

固体氧化物燃料电池微型电联供系统的动态建模、仿真与控制研究的开题报告

1.研究背景和意义

随着全球能源需求的不断增加，传统的化石能源已经成为了无法持续发展的能源。而新能源技术的发展，特别是燃料电池技术的成熟，为解决能源问题提供了一种崭新的解决方式。固体氧化物燃料电池（SOFC）作为第三代燃料电池的代表，具有高效率、低污染、可重复使用等优点，已经广泛应用于发电、热电联供等领域。微型电联供系统，是将微型固体氧化物燃料电池和热管理系统相结合的新型能源转换系统，可以将化学能直接转化为电能、热能和冷能，并适用于微型系统或小型建筑物的供电、供热等需求。因此，微型固体氧化物燃料电池在未来新能源技术领域具有广阔的应用前景。

2.研究内容

本研究的目的是对微型SOFC微型电联供系统进行动态建模、仿真与控制的研究。具体包括以下几个方面：

（1）对微型SOFC基本原理和热力学模型进行分析，建立数学模型。

（2）对微型电联供系统的整体结构和工作原理进行深入研究，建立系统动态仿真模型。

（3）利用MATLAB/Simulink等仿真软件进行系统仿真和优化设计，分析系统的性能特点。

（4）设计微型电联供系统的控制策略，实现对系统的控制。

3.研究方法

通过理论分析和实验研究相结合的方法，对微型固体氧化物燃料电池微型电联供系统进行动态建模、仿真与控制的研究。具体步骤如下：

（1）对微型SOFC基本原理和热力学模型进行分析，建立数学模型，并通过MATLAB等软件进行仿真分析。

（2）对微型电联供系统的整体结构和工作原理进行深入研究，建立系统动态仿真模型，并进行优化设计和仿真分析。

（3）利用微型电联供系统的仿真模型，设计和实现系统的控制策略，实现对系统的控制。

4.预期成果及意义

本研究的预期成果主要包括：

（1）建立微型固体氧化物燃料电池微型电联供系统的动态模型，分析系统的性能特点。

（2）进行系统的仿真分析，优化系统设计，提高系统的性能表现。

（3）设计微型电联供系统的控制策略，实现对系统的控制，提高系统的可靠性和应用性能。

本研究对于微型SOFC微型电联供系统的应用具有重要的意义：对微型SOFC的热力学模型和热化学反应进行建模，对微型电联供系统的整体结构和工作原理进行深入研究，通过仿真算法研究和设计微型电联供系统的控制策略，为微型SOFC和微型电联供系统的优化设计、控制及应用提供参考和借鉴。