MATLAB/Simulink燃料电池动态建模与性能仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink环境开发，通过精细化动态建模实现燃料电池的电化学反应、热管理及气体供应过程仿真，支持多工况性能分析，为系统优化与控制器设计提供有效工具。

详 情 说 明

基于Simulink的燃料电池动态建模与性能仿真系统

项目介绍

本项目基于MathWorks Simulink环境，构建了一个精细化的燃料电池动态模型与性能仿真系统。系统能够准确模拟燃料电池内部的电化学反应过程、热管理特性、气体供应动态以及功率输出特性，为燃料电池系统的设计优化、控制策略验证和性能评估提供了一个高效、可靠的仿真平台。通过本系统，用户可以在不同工况条件下对燃料电池的性能进行动态仿真与分析。

功能特性

• 精细化动态建模：集成电化学、热力学和流体动力学模型，实现对燃料电池多物理场耦合过程的动态仿真。
• 多工况性能仿真：支持用户设定不同的电流需求曲线、温度设定值等运行工况，评估燃料电池在不同负载下的响应特性。
• 全面的参数输入：可灵活配置电池堆尺寸、膜电极特性、气体供应参数、散热系统参数以及控制策略参数。
• 丰富的输出与分析：仿真结果包括极化曲线、功率动态响应、温度变化、气体消耗率、系统效率及关键参数动态动画，提供全面的性能分析报告。

使用方法

1. 环境准备：确保您的计算机上安装了所需版本的MATLAB/Simulink（详见系统要求）。
2. 打开项目：在MATLAB中，导航至本项目根目录，并打开主Simulink模型文件。
3. 参数配置：根据您的仿真需求，在主模型的工作区或通过提供的参数脚本，设置或修改运行工况、系统配置和控制参数。
4. 运行仿真：在Simulink中点击运行按钮，开始动态仿真。
5. 结果分析：仿真结束后，系统将自动生成并显示各项性能输出曲线和数据。用户可使用内置的分析工具或导出数据后进行进一步处理。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2021a 或更高版本。
• 必需工具包：Simulink。
• 推荐工具包：Simscape / Simscape Electrical（如模型涉及物理系统建模），MATLAB Report Generator（用于生成效率分析报告）。

文件说明

主程序文件封装了仿真的核心流程与控制逻辑，其主要功能包括：初始化仿真环境与模型参数，调用并配置核心的Simulink动态模型，执行仿真计算任务，以及自动化地进行结果数据的后处理与可视化输出。它作为整个仿真系统的总控入口，确保各模块协调运行，并最终生成综合的性能分析报告。