基于MATLAB的模块化燃料电池系统仿真平台

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发，遵循IEEE标准，实现模块化燃料电池系统的动态仿真与性能分析。支持多模块并联配置、功率优化分配及故障模拟，通过电化学-热力学耦合模型精准评估系统性能，适用于能源系统研究与教学。

详 情 说 明

基于IEEE标准的模块化燃料电池系统仿真与性能分析平台

项目介绍

本项目基于MATLAB开发，实现模块化燃料电池系统的动态仿真与性能评估。系统严格遵循IEEE电力系统相关标准，支持多模块燃料电池单元的并联配置、功率分配优化和故障模拟分析等功能。通过建立电化学-热力学耦合模型，模拟不同负载条件下的电压-电流特性、效率曲线和温度分布，并生成符合IEEE格式的标准化分析报告。

功能特性

• 模块化系统建模：支持多模块燃料电池单元的灵活配置与并联运行
• 电化学-热力学耦合仿真：精确模拟燃料电池的电化学特性与热力学行为
• 功率分配优化：根据负载需求实现模块间的智能功率分配
• 故障模拟分析：模拟各类故障场景，评估系统冗余能力
• IEEE标准合规：数据接口和输出报告均符合IEEE电力系统标准规范
• 多工况分析：支持不同环境条件和负载工况下的性能评估

使用方法

1. 参数配置：设置燃料电池模块参数、系统配置参数和环境参数
2. 负载定义：输入时间序列的功率需求曲线
3. 标准配置：加载IEEE标准配置文件，定义数据格式和测试规程
4. 运行仿真：执行主程序启动动态仿真过程
5. 结果分析：查看仿真波形、性能曲线和标准化分析报告
6. 优化评估：基于分析结果获取系统配置和运行参数优化建议

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020a或更高版本
• 必要工具箱：Simulink、控制系统工具箱、优化工具箱
• 硬件配置：至少8GB内存，推荐16GB以上用于大型系统仿真
• 操作系统：Windows 10/11、Linux或macOS

文件说明

主程序文件实现了平台的核心功能集成，包括系统初始化参数配置、模块化燃料电池模型构建、电化学-热力学耦合仿真算法执行、动态性能数据采集与分析、IEEE标准合规性检查、多模块功率分配优化计算、故障场景模拟与影响评估，以及标准化报告生成与输出等功能。通过统一的接口管理，协调各子系统协同工作，确保仿真过程的准确性和分析结果的可靠性。