2019年基于熱力學方法的燃料電池系統級仿真.pdf

1、1山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here1Thermolib基于熱力學方法的燃料電池系統級仿真基于熱力學方法的燃料電池系統級仿真基于基于matlab/simulink商業化燃料電池及熱力學仿真模型商業化燃料電池及熱力學仿真模型2019年7月2山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司n公

2、司簡介公司簡介v濟南，合肥濟南，合肥v山東氫能源及燃料電池產業聯盟成員山東氫能源及燃料電池產業聯盟成員v德國德國Eutech國內唯一合作公司國內唯一合作公司n主要業務主要業務v產品研發產品研發q燃料電池控制器開發與配套燃料電池控制器開發與配套車用、車用、發電發電控制系統控制系統PEMF、SOFCq燃料電池系統設計燃料電池系統設計qSOFC發電系統集成發電系統集成v咨詢業務咨詢業務q燃料電池仿真模型燃料電池仿真模型-ThermolibqFCU控制策略咨詢控制策略咨詢qFCU HIL系統系統q燃料電池系統及部件測試臺燃料電池系統及部件測試臺3山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 F

3、uel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTSp燃料電池系統分析p燃料電池系統級仿真挑戰p燃料電池仿真系統建模p基于Thermolib的燃料電池仿真pThermolib模型庫pThermolib模型特色p燃料電池控制策略測試（MIL及HIL）4山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTS燃料電池系統分析5山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 F

4、uel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統分析燃料電池系統分析v系統組成系統組成q陽極供氫系統陽極供氫系統q陰極供氧系統陰極供氧系統q電堆熱交換系統電堆熱交換系統q電堆反應系統電堆反應系統vBOP部件組成部件組成q罐、不同閥、不同泵、節罐、不同閥、不同泵、節氣門、濾清器、加濕器、氣門、濾清器、加濕器、水箱、熱交換器、管路、水箱、熱交換器、管路、混合器混合器q控制系統、逆變系統、傳控制系統、逆變系統、傳感器等感器等6山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel

5、:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統分析燃料電池系統分析燃料電池建模涉及學科及知識領域燃料電池建模涉及學科及知識領域v機械機械q不同結構特性部件不同結構特性部件v電氣電氣q整流逆變、整流逆變、DCDCq傳感器信號處理等傳感器信號處理等v控制理論控制理論q工作狀態遷移工作狀態遷移qPID、前饋、前饋/補償控制補償控制q解耦控制解耦控制v熱力學熱力學q基本熱力學變化基本熱力學變化q質量、能量、組分守恒質量、能量、組分守恒q理想與真實氣體計算理想與真實氣體計算q氣、液平衡計算氣、液平衡計算q混合物及臨界狀態計算混合物及臨界狀態計算v化學平衡化學平衡q化

6、學物質的屬性數據庫化學物質的屬性數據庫q化學反應平衡方程化學反應平衡方程q電化學基礎電化學基礎v動力學動力學q流體力學流體力學q流阻流阻7山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTS燃料電池系統級建模的挑戰8山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰氫氣特性 壓力 溫度 流速 焓

7、 熵 吉布斯自由能 熱容量率各層材料特性 電子或離子傳導率 熱傳導率 空隙比 密度 厚度水的特性 壓力 溫度 液態水摩爾分量 氣態水摩爾分量 速度 摩爾流量氧氣的特性 壓力 溫度 流速 焓 熵 吉布斯自由能 熱容量率 分量9山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰n數學建模的理論數學建模的理論v不同的理論支撐，仿真結果有一定差異不同的理論支撐，仿真結果有一定差異v應該選擇什么樣的建模理論呢？應該選擇什么樣的建模理論呢？Fr

8、om：PEM Fuel Cell Modeling and Simulation Using Matlab10山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰熱力學理論熱力學理論v高度動態非線性系統高度動態非線性系統v基礎熱力學理論支撐基礎熱力學理論支撐v基礎理論公式有一定局限性基礎理論公式有一定局限性v熱力學理論的局限及精度熱力學理論的局限及精度v如何確定系統的動態參數如何確定系統的動態參數v電化學反應動力表達電化學反應動力表達

9、v電子和離子阻抗電子和離子阻抗v反應物難到反應點表達反應物難到反應點表達v雜散電流的考慮雜散電流的考慮v反應物滲透的影響反應物滲透的影響電化學理論電化學理論1011山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰熱及質子傳輸理論熱及質子傳輸理論v溫度分布不均影響因素溫度分布不均影響因素q水的相變、冷卻液溫度、空氣對流水的相變、冷卻液溫度、空氣對流、內部水流動、催化層熱傳導、內部水流動、催化層熱傳導v能量守恒原理能量守恒原理q電能與

10、熱損失的關系電能與熱損失的關系q對流換熱、傳導換熱、熱輻射對流換熱、傳導換熱、熱輻射v總體能量守恒總體能量守恒v電堆能量守恒電堆能量守恒v質量與組分守恒質量與組分守恒q主要針對質子和水主要針對質子和水q能斯特能斯特-愛因斯坦方程愛因斯坦方程v氣相與液相的平衡氣相與液相的平衡qAntoine方程計算飽和溫度方程計算飽和溫度與與的的飽和壓力飽和壓力關系關系12山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰化學物質熱物理屬性化學物質熱

11、物理屬性v化學物質化學物質q不同多種化學物質選擇不同多種化學物質選擇q理想、真實狀態計算理想、真實狀態計算q計算的基礎系數選擇計算的基礎系數選擇v物性參數選擇物性參數選擇q飽和飽和密度密度q熱容量熱容量q臨界溫度臨界溫度、壓力壓力、體積、體積q氣體、液體粘度氣體、液體粘度q導熱性導熱性q蒸發焓、熵蒸發焓、熵v模型計算基礎模型計算基礎q仿真計算仿真計算這些物質在流過不同熱力學這些物質在流過不同熱力學組分時所經歷的物理變化組分時所經歷的物理變化q等壓焓變等壓焓變q等壓熵變等壓熵變q等熵壓變等熵壓變q壓力、溫度、焓、熵等組合變化壓力、溫度、焓、熵等組合變化13山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源

12、科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池系統建模的挑戰燃料電池系統建模的挑戰系統模型實現系統模型實現v涉及十幾種部件模型涉及十幾種部件模型q電堆、重整器、壓縮機、增濕器、換電堆、重整器、壓縮機、增濕器、換熱器、罐熱器、罐/瓶、各類閥、風扇、各類瓶、各類閥、風扇、各類泵、管路、分離器、混合器、鋰電等泵、管路、分離器、混合器、鋰電等v部件建模需要考慮流經介質的所有熱力部件建模需要考慮流經介質的所有熱力學狀態參數的變化學狀態參數的變化qN T P Hdot Sdot Gdot Cdotv如，泵類如，泵類

13、q泵的熱力學變化符合熱力學第一定律泵的熱力學變化符合熱力學第一定律q出入口的壓力變化出入口的壓力變化q效率計算效率計算q遲滯計算遲滯計算vMIL模型在環模型在環q基于基于MATLAB/Simulinkq提供不同部件庫文件提供不同部件庫文件q提供調試可用提供調試可用DEMOq快速搭建復雜系統模型快速搭建復雜系統模型q提供提供demovHIL硬件在環硬件在環q代碼生成代碼生成q執行效率執行效率q實時運行實時運行q不同仿真機不同仿真機14山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner H

14、ere燃料電池系統級建模關鍵總結燃料電池系統級建模關鍵總結系統級建模需要滿足系統級建模需要滿足vHIL以及以及MIL的需求的需求v基于基于Matlab/Simulinkv具備不同部件的模型庫具備不同部件的模型庫v快速搭建系統級模型快速搭建系統級模型v參數方便從試驗臺獲取參數方便從試驗臺獲取v系統模型可進行系統模型可進行v方便的前后處理及運行調試方便的前后處理及運行調試數學模型需要遵循數學模型需要遵循v基本數學理論基本數學理論v熱力學基本定律熱力學基本定律v化學平衡基本原理化學平衡基本原理v電化學基本理論電化學基本理論v熱及質子傳輸基本理論熱及質子傳輸基本理論v基本的化學物質的熱物理參數基本的化

15、學物質的熱物理參數v支持不同的燃料、介質等物質屬性支持不同的燃料、介質等物質屬性v足夠的經驗優化足夠的經驗優化15山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTS燃料電池仿真系統建?；赥hermolib的燃料電池仿真Thermolib模型庫Thermolib模型特色燃料電池控制策略測試（MIL及HIL）16山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:

16、Partner HereMathworks官方合作推薦官方合作推薦17山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here德國德國Eutech ScientificnEUtech Scientific Engineeringv99年起源亞琛工業大學年起源亞琛工業大學v工程熱物理背景工程熱物理背景q基于模型的設計和仿真基于模型的設計和仿真q先進的測試和測量技術先進的測試和測量技術v20年以上的工程經驗年以上的工程經驗q汽車、燃料電池、發電、熱能和過程工程汽車、燃料電池、發電、熱能

17、和過程工程18山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib概述概述Thermolib是什么是什么v基于基于MATLAB/Simulink二次二次q提供提供Simulink模型庫模型庫q同時預設同時預設matlab命令行命令行q兼容兼容M/S的所有工具鏈的所有工具鏈q用于用于MIL以及以及HILv應用應用q燃料電池仿真及控制燃料電池仿真及控制q新能源整車熱管理新能源整車熱管理q燃氣輪機等熱機系統燃氣輪機等熱機系統q熱泵空調系統熱泵空調系統q熱電廠仿真熱電

18、廠仿真v基于工程熱物理經驗基于工程熱物理經驗q熱力學熱力學+化學平衡化學平衡+電化學電化學+等基礎等基礎q精確的熱力學系統建模工具精確的熱力學系統建模工具q基礎層面：狀態方程基礎層面：狀態方程+狀態變換狀態變換q部件層面：真實部件建模部件層面：真實部件建模v40多個熱力學及燃料電池模塊多個熱力學及燃料電池模塊q反應器反應器/電堆、熱交換器、泵、增壓器電堆、熱交換器、泵、增壓器、閥、罐、液冷系統鋰電模型、閥、罐、液冷系統鋰電模型q壓力反饋的冷卻系統庫壓力反饋的冷卻系統庫q質量及能量守恒模型質量及能量守恒模型q氣相、液相源模型氣相、液相源模型q熱力學狀態及狀態變化熱力學狀態及狀態變化q流體總線及狀

19、態總線模型流體總線及狀態總線模型v氣相及液相物質的熱力學數據庫氣相及液相物質的熱力學數據庫q支持支持40多類物質多類物質q數據庫可擴展數據庫可擴展v示例模型示例模型q豐富直接可用的豐富直接可用的40多個多個demo模型模型19山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib-PEM燃料電池系統級模型燃料電池系統級模型控制系統控制系統冷卻循環系統冷卻循環系統陽極供氫系統陽極供氫系統陰極供氣系統陰極供氣系統電堆電堆電堆尾氣排電堆尾氣排放放20山東氫探新能源科技

20、有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib-燃料電池系統級模型燃料電池系統級模型-陰極供給陰極供給21山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib-燃料電池系統級模型燃料電池系統級模型-陽極供給陽極供給22山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442

21、 Email: web:Partner HereThermolib-燃料電池系統級模型燃料電池系統級模型-冷卻系統冷卻系統23山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib-燃料電池系統級模型燃料電池系統級模型-電堆電堆陰陽極狀態計算陰陽極狀態計算氣體消耗計算氣體消耗計算能量轉換計算能量轉換計算熱交換計算熱交換計算極化現象計極化現象計算算模極濕度計模極濕度計算算老化與毒化計算老化與毒化計算24山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel

22、 Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereUS06仿真部分仿真結果仿真部分仿真結果25山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTS燃料電池仿真系統建?；赥hermolib的燃料電池仿真Thermolib模型庫Thermolib模型特色燃料電池控制策略測試（MIL及HIL）26山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:1861

23、0567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫模型庫-電堆電堆通用電堆u 電流控制u 轉換率u 冷卻系統特定電堆模型u SOFCu DMFCu PEMFC27山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Heren輸入參數輸入參數vCell數量數量v初始溫度初始溫度v有效膜面積有效膜面積v陽極老化表格陽極老化表格v陰極老化表格陰極老化表格v膜厚度膜厚度v相對濕度與水含量表格相對濕度與水含量表格v電堆熱容電堆熱容v熱傳導換熱系數熱傳導換熱系數

24、Thermolib模型庫模型庫-PEMFC電堆模型特點電堆模型特點28山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫模型庫-PEMFC電堆模型特點電堆模型特點n內部計算包括：內部計算包括：v陽極氣體出口狀態計算陽極氣體出口狀態計算q氫氣消耗、進口狀態、電堆溫度溫度氫氣消耗、進口狀態、電堆溫度溫度v陰極氣體出口狀態計算陰極氣體出口狀態計算q進口狀態、氫氣消耗、轉換率、電堆進口狀態、氫氣消耗、轉換率、電堆溫度溫度溫度溫度v參與反應氣體消耗量參與反應氣體

25、消耗量q陰陽極進口狀態、電流需求、電子電陰陽極進口狀態、電流需求、電子電荷、阿伏伽德羅、電堆電壓、陽極老荷、阿伏伽德羅、電堆電壓、陽極老化、陰極老化影響化、陰極老化影響v電流產生計算電流產生計算q氫氣消耗量、氫氣消耗量、電子電荷、阿伏伽德電子電荷、阿伏伽德羅、羅、Cell數量數量v電堆溫度計算電堆溫度計算q陰陽極進口、出口狀態、功率損失、陰陽極進口、出口狀態、功率損失、熱交換、熱輻射熱交換、熱輻射v極化電壓計算極化電壓計算q氫氣分壓、陰極分壓、電堆溫度、交氫氣分壓、陰極分壓、電堆溫度、交換膜面積、氧氣分壓、飽和壓力、膜換膜面積、氧氣分壓、飽和壓力、膜極濕度、膜極厚度、老化影響系數極濕度、膜極厚

26、度、老化影響系數v膜極濕度計算膜極濕度計算q陰極陽極的進口和出口水分含量、膜陰極陽極的進口和出口水分含量、膜含水量與相對濕度的函數含水量與相對濕度的函數v冷卻系統計算冷卻系統計算q冷卻液進口狀態、電堆溫度、熱交換冷卻液進口狀態、電堆溫度、熱交換、水的物理屬性參數、水的物理屬性參數29山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here通用電堆u 平衡反應器u 可變反應器u 甲烷重整器u 甲烷自熱重整器u 辛烷自熱重整器u 甲烷燃燒器u 優先氧化反應器Thermolib模型庫模型

27、庫-重整重整/反應器反應器30山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here熱力學狀態和屬性u 基本屬性（密度、粘度、熱導率、雷諾系數）u 獲取狀態T/P/S/H/RHO/后組合下一種狀態u 用于計算熱力學狀態u 用于IFB-FB的建立Thermolib模型庫模型庫-熱力學狀態及屬性熱力學狀態及屬性31山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here熱

28、力學狀態變化u 等壓（焓變、熵變、溫變、蒸發、冷凝）u 等熵（壓變、溫變）u 等溫（熵變）u 絕熱（壓變）Thermolib模型庫模型庫-熱力學狀態計算熱力學狀態計算32山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫模型庫-熱力學基礎模塊特點熱力學基礎模塊特點n功能功能v是所有部件熱力學基礎模塊是所有部件熱力學基礎模塊v用于計算物質的熱力學基本參數用于計算物質的熱力學基本參數v基于基于NASA多項式及其基本參數多項式及其基本參數q如飽和液體密度：如

29、飽和液體密度：rho_sat/rho_c=(1+Atau1+B tau2+C*tau3+D*tau4)v用于客戶自定義模塊用于客戶自定義模塊/部件的建立部件的建立v每個模塊可介質的輸出所有熱力學參數每個模塊可介質的輸出所有熱力學參數q摩爾流速摩爾流速q溫度、壓力溫度、壓力q焓流、熵流焓流、熵流q吉布斯能量系數吉布斯能量系數q比熱容比熱容q質量分量、摩爾分量質量分量、摩爾分量客戶自定義泄壓閥33山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫模型庫-熱

30、及質量轉換熱及質量轉換熱及質量轉換u 熱交換器u 熱質量（材料儲存熱量的能力）u 加熱器u 氣體干燥器u 濕度交換器u 管路模型34山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here壓力反饋的系統u 泵（具備壓力反饋）u 壓縮機（具備壓力反饋）u 增壓器（具備壓力反饋）u DownStream（壓力反饋）u 閥門u 三通閥u 匯流器Thermolib模型庫模型庫-壓力反饋系統壓力反饋系統35山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power

31、In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫模型庫-加濕器特點加濕器特點n加濕器建模加濕器建模v兩相流體輸入兩相流體輸入v基于現象學仿真的基于現象學仿真的“多相多相”混流混流v內部進行濕度、熱量的交換、功耗計算內部進行濕度、熱量的交換、功耗計算v焓輪式增濕器，增濕效率可控焓輪式增濕器，增濕效率可控v簡單修改可實現被動增濕簡單修改可實現被動增濕現象學仿真現象學仿真36山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Her

32、eThermolib模型庫模型庫-空氣壓縮機特點空氣壓縮機特點n空壓機空壓機v熱力學建模熱力學建模q進口、內部、出口氣體狀態變化進口、內部、出口氣體狀態變化v基本數學傳遞函數建?；緮祵W傳遞函數建模q直流電機模型、喘振模型、效率計算、功直流電機模型、喘振模型、效率計算、功耗計算、空壓比計算等耗計算、空壓比計算等v無壓力反饋空壓機無壓力反饋空壓機q多模式可選：等熵、多方、機械式、主動多模式可選：等熵、多方、機械式、主動q熱力學建模：進口、內部、出口氣體狀態熱力學建模：進口、內部、出口氣體狀態q基本數學傳遞函數建?；緮祵W傳遞函數建模v壓力反饋空壓機壓力反饋空壓機q模式：原料氣壓縮機、循環壓縮機模

33、式：原料氣壓縮機、循環壓縮機q轉速基于溫度修正轉速基于溫度修正q質量流量基于溫度、壓力等修正質量流量基于溫度、壓力等修正q數學模型：喘振現象、空壓比計算、效率數學模型：喘振現象、空壓比計算、效率計算、計算、出口狀態計算進口狀態變化內部狀態變化及喘振等計算37山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here源u 混合氣液物質u 純物質u 濕潤空氣Sinku 流體總線u 壓力測量點u 狀態繪制平衡u 能量守恒u 質量守恒u 建立平衡時間Thermolib模型庫模型庫-源、數據池

34、、平衡建立源、數據池、平衡建立控制器u PIDu PIu 部件控制電氣部件u DC/ACu 二階帶液冷系統鋰電池模型38山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib模型庫總結模型庫總結v燃料電池仿真模型庫燃料電池仿真模型庫q電堆庫電堆庫支持支持PEMFC、SOFC、DMFC等電堆等電堆水冷及液冷不同電堆水冷及液冷不同電堆qBOP模型庫：模型庫：3類熱交換器、熱質量流、加熱器、干燥器、增類熱交換器、熱質量流、加熱器、干燥器、增濕器、濕器、4類泵、類泵、4

35、類閥門、類閥門、6類壓縮機、類壓縮機、3類渦輪機類渦輪機、三通閥、混合器、分流器等模型、三通閥、混合器、分流器等模型 q重整器：重整器：平衡反應器、可變反應器、甲烷重整器、甲烷自平衡反應器、可變反應器、甲烷重整器、甲烷自熱重整器、辛烷自熱重整器、甲烷燃燒器、優先熱重整器、辛烷自熱重整器、甲烷燃燒器、優先氧化反應器氧化反應器q熱力學狀態及狀態變化基礎庫熱力學狀態及狀態變化基礎庫用于自建部件模型用于自建部件模型q源模型：源模型：混合氣液物質、純物質、濕潤空氣混合氣液物質、純物質、濕潤空氣q罐罐/瓶模型瓶模型2類液罐、類液罐、3類氣罐、類氣罐、3類氣液混合罐體類氣液混合罐體q提供幾十個提供幾十個DE

36、MO模型、模型、模型庫模型庫39山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Heren氣相、液相物質數據庫氣相、液相物質數據庫vChemicalMediaDatav可編輯可編輯/增加新的物質增加新的物質/屬性屬性v基于基于NASA多項表達式的多項表達式的JANAF熱物熱物理表格方式計算理表格方式計算v支持支持NIST數據庫數據庫v化學物質選擇包括不僅限于化學物質選擇包括不僅限于qCH4 H2O H2O-IF97 CO CO2 H2 p-H2 o-H2 N2 O2 isoocta

37、ne Methanol 1-Buten 1,3-Butadien R134a,no chem NH3 NO Ethanol n-Propane n-Butane i-Pentane R12 R407C,no chem R125,no chem R32,no chem R1234yf,no chem R245fa Coal Dodecane Isobutane R143a Ethylene glycol R410A R404A ETHANEC:Program Files(x86)EUtech SEThermolib5.4.0DataThermolib模型庫模型庫-熱力學數據庫熱力學數據庫40山東

38、氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Heren部件參數化部件參數化v支持所有部件的參數化支持所有部件的參數化v通過通過EXCEL方式方式v以電堆為例以電堆為例q基本參數：氫轉化率、陽極廢氣的溫度基本參數：氫轉化率、陽極廢氣的溫度、單元數、電池電壓（理想）、傳熱系、單元數、電池電壓（理想）、傳熱系數為熱損失、總表面、表面溫度、有效數為熱損失、總表面、表面溫度、有效膜面積、最大電流密度、最大電壓等膜面積、最大電流密度、最大電壓等q溫度和壓力對電堆電流密度的影響溫度和壓力對電堆電

39、流密度的影響Thermolib模型庫模型庫-部件參數化部件參數化41山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here目錄CONT ENTS燃料電池仿真系統建?；赥hermolib的燃料電池仿真Thermolib模型庫Thermolib模型特色燃料電池控制策略測試（MIL及HIL）42山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池控制策略燃料電

40、池控制策略43山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池控制策略燃料電池控制策略MIL測試測試n基于基于Thermolib的的MIL閉環測試閉環測試v傳感器接口測試傳感器接口測試q傳感器接口模型傳感器接口模型q電氣模型電氣模型v故障診斷測試故障診斷測試q功能故障模擬功能故障模擬q電氣故障模擬電氣故障模擬v狀態機測試狀態機測試q工作模式切換工作模式切換q控制輸出控制輸出v控制實現測試控制實現測試qThermolib系統模型系統模型q部件模型部件模型q參數化參數化

41、v控制輸出測試控制輸出測試傳感器處理狀態機控制實現故障診斷控制輸出44山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner Here燃料電池控制器燃料電池控制器HIL測試測試n燃電控制器燃電控制器HIL測試平臺測試平臺vA&D Heliosq專為豐田、本田專為豐田、本田FCU測試設計測試設計qCPU板卡板卡3.5GHz 4Core 并行計算并行計算q高度集成板卡高度集成板卡所有所有IO板卡自帶板卡自帶調理板卡調理板卡及故障注入及故障注入每塊板卡支持自身故障診斷每塊板卡支持自身故障診斷v燃

42、料電池模型及整車模型燃料電池模型及整車模型qThermolibq自研車輛動力學模型自研車輛動力學模型v技術服務技術服務q燃料電池模型開發及參數化燃料電池模型開發及參數化q提供提供500條功能測試用例條功能測試用例45山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HereThermolib燃料電池客戶應用案例燃料電池客戶應用案例n燃料電池客戶分布燃料電池客戶分布46山東氫探新能源科技有限公司山東氫探新能源科技有限公司 Fuel Cell Power In Tel:18610567442 Email: web:Partner HerenQ&Av軟件試用以及技術支持軟件試用以及技術支持v燃料電池模型燃料電池模型WorkShop