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燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)電堆散熱的控制

童正明1，黃浩明1，李立楠1，陳華2

（1上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093；2上海新源動(dòng)力有限公司，上海201800）

摘要：在對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行熱分析的基礎(chǔ)上，搭建起36kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)。借助測(cè)試平臺(tái)，對(duì)燃料電池散熱系統(tǒng)作了極端工況測(cè)試分析。分析表明，該散熱系統(tǒng)能滿(mǎn)足系統(tǒng)的散熱要求。此外通過(guò)對(duì)不同組合散熱風(fēng)扇的散熱能力進(jìn)行了測(cè)試，積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和控制經(jīng)驗(yàn)。最后以電堆出水溫度誤差、溫度誤差變化量和燃料電池功率為輸入量，散熱風(fēng)扇的運(yùn)行組數(shù)為輸出量，制定出一套三維模糊控制規(guī)則。結(jié)果表明，該模糊控制規(guī)則能夠保證燃料電池工作在最佳溫度區(qū)間，溫控誤差符合設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)；熱管理；溫度控制；模糊控制算法

第一作者及聯(lián)系人：童正明（1955—），男，教授，主要研究方向?yàn)閾Q熱器性能測(cè)試、汽車(chē)熱管理、過(guò)程裝備系統(tǒng)集成。E-mail tzm15900414975 @163.com。

近年來(lái)，環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，煤、石油、天然氣等不可再生資源日趨匱乏，如何更高效、潔凈地使用能源以達(dá)到節(jié)能減排的目的已經(jīng)成為全人類(lèi)共同關(guān)注的議題[1]。為此，各國(guó)政府均在積極鼓勵(lì)研究開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)。以燃料電池為動(dòng)力源的新型汽車(chē)自誕生以來(lái)備受關(guān)注，并迅速成為汽車(chē)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。燃料電池是一種基于電化學(xué)的發(fā)電裝置，并不需要燃燒這一中間過(guò)程，而是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能。因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程，不受卡諾循環(huán)定論的限制，能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)40%～60%。質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）作為燃料電池中的一種，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對(duì)環(huán)境極其友好，是一種高效清潔的新型能源[2]。

然而，PEMFC在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，除了有效利用的電能，其余的能量則以熱量的形式表現(xiàn)出來(lái)，約占總能量的50%。由于PEMFC是一種低溫燃料電池，工作在60～85℃溫度范圍內(nèi)性能最佳，與所處環(huán)境溫度相比，散熱溫度差低，推動(dòng)力小。隨著研究開(kāi)發(fā)的深入，其性能、功率均有大幅度提高，隨之而來(lái)的是巨大的熱負(fù)荷，如果不能及時(shí)、有效地散發(fā)出去，勢(shì)必會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的壽命和工作性能產(chǎn)生不利的影響[3]。因此，燃料電池?zé)峁芾硎悄壳叭剂想姵仄?chē)研究的重點(diǎn)之一。為此，本文將對(duì)36kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的電堆散熱問(wèn)題進(jìn)行分析研究。

1　燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)熱分析

1.1熱管理的必要性

不管是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，還是PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，工作溫度一直都是影響其性能和穩(wěn)定的一項(xiàng)重要指標(biāo)[4]。溫度的變化對(duì)電池性能影響很大：溫度較低時(shí)，電池內(nèi)各種極化加大，質(zhì)子在質(zhì)子交換膜中的擴(kuò)散速率降低，交換膜內(nèi)阻增加，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的焦耳熱，即電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化的熱能增加，使得電堆的性能變差，效率變低。當(dāng)溫度升高時(shí)，雖然質(zhì)子擴(kuò)散的速率增大，質(zhì)子膜內(nèi)阻變小，電池性能會(huì)相應(yīng)地提升，但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，質(zhì)子交換膜將會(huì)嚴(yán)重失水，使得質(zhì)子擴(kuò)散過(guò)程中所受阻力增大，擴(kuò)散速率變慢，電導(dǎo)率降低，致使電堆性能急劇下降[5]。

據(jù)相關(guān)資料介紹，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的故障占汽車(chē)總故障的50%，由冷卻系統(tǒng)引起的故障占發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障的40%，由此可見(jiàn)，穩(wěn)定可靠的冷卻系統(tǒng)對(duì)整個(gè)汽車(chē)裝置可靠性影響舉足輕重。汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)作用就是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在多變工況下均能工作在最佳溫度范圍內(nèi)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性[6-7]。而實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的熱管理，熱分析是必不可少的。

1.2 PEMFC熱量的產(chǎn)生

將PEMFC電堆視為一個(gè)開(kāi)口系的能量系統(tǒng)：氫氣、空氣以及冷卻水所具有的熱力學(xué)能和化學(xué)能為進(jìn)入該系統(tǒng)的能量，離開(kāi)系統(tǒng)的能量則包括電堆產(chǎn)生的電能、反應(yīng)生成的水和蒸汽帶走的熱量以及未參與反應(yīng)的物質(zhì)和冷卻水帶走的熱量，而電堆熱力學(xué)能的增加量是系統(tǒng)能量的增量。圖1分析了電堆工作過(guò)程中的熱量來(lái)源。

從圖1可以看出電化學(xué)反應(yīng)熱來(lái)自于PEMFC的電化學(xué)反應(yīng)，其中陰極發(fā)生吸熱反應(yīng)，陽(yáng)極發(fā)生放熱反應(yīng)，但總反應(yīng)是放熱反應(yīng)。反應(yīng)式如式（1）～式（3）。

圖1　產(chǎn)熱分析圖

陽(yáng)極

陰極

總反應(yīng)

根據(jù)反應(yīng)方程式可知，氫氣和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成水、電能和熱量。在25℃、分壓為1atm（1atm=1.013×105Pa），生成水為液態(tài)，反應(yīng)焓變?chǔ) 為?285.8kJ/mol，反應(yīng)熱T×Δ S為?48.7kJ/mol。也就是每摩爾理想狀態(tài)的氫氣參與電化學(xué)反應(yīng)，將會(huì)產(chǎn)生48.7kJ的熱能和237.1kJ的電能。由于實(shí)際系統(tǒng)內(nèi)阻存在，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的電能會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，即為電能損耗。所以系統(tǒng)生成的熱量就是化學(xué)反應(yīng)的焓變減去有效電能。可以按式（4）、式（5）計(jì)算。

1.3散熱方案設(shè)計(jì)

本工作熱管理對(duì)象是36kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其工作效率約為50%，也就是說(shuō)其滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)最大產(chǎn)熱量為36kW。最佳工作溫度為70℃，允許最大溫差為2℃。電堆額定運(yùn)行的基本參數(shù)的基本參數(shù)如表1所示。

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：燃料電池電堆內(nèi)部散熱系統(tǒng)和燃料電池電堆外部散熱系統(tǒng)。內(nèi)部散熱系統(tǒng)主要由雙極板、冷卻液流經(jīng)管道以及冷卻液組成，由于電堆內(nèi)部冷卻液總體熱容有限，且循環(huán)流經(jīng)各級(jí)雙極板，隨著電堆工作長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，冷卻液溫度勢(shì)必越來(lái)越高，影響系統(tǒng)性能。燃料電池電堆外部冷卻系統(tǒng)正是為了將集聚在電堆內(nèi)部的熱量轉(zhuǎn)移出去而設(shè)計(jì)的。本工作重點(diǎn)關(guān)注燃料電池電堆外部冷卻系統(tǒng)控制策略。

表1電堆額定運(yùn)行基本參數(shù)

圖2為電堆散熱子系統(tǒng)流程圖，以電加熱水箱代替電堆作為電堆內(nèi)部熱源，熱水經(jīng)離心泵輸入散熱器組降溫后流過(guò)板式換熱器，最后進(jìn)行流量測(cè)定回歸水箱。加入板式換熱器僅作為阻力件，不起其他作用。在散熱器組的上下游各設(shè)置2個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)（T1、T2和T3、T4）和一個(gè)壓力測(cè)點(diǎn)（P1和P2），環(huán)境氣體測(cè)點(diǎn)為T(mén)6、T7，多點(diǎn)檢測(cè)避免單點(diǎn)誤差。電堆散熱子系統(tǒng)中重要設(shè)備型號(hào)如表2所示。

圖2　電堆散熱子系統(tǒng)流程圖

表2重要設(shè)備型號(hào)

一個(gè)車(chē)用散熱器搭載兩個(gè)散熱風(fēng)扇構(gòu)成一個(gè)散熱模塊。在夏天高溫的惡劣環(huán)境下，冷卻水與氣溫溫差的減小，會(huì)進(jìn)一步降低該散熱模塊的散熱能力。在溫度自動(dòng)控制過(guò)程中，往往較大的散熱能力有利于系統(tǒng)溫度的控制，同時(shí)，測(cè)試臺(tái)可能會(huì)測(cè)量更大功率的PEMFC燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，有必要保證較大的散熱余量。綜合考慮，散熱模塊組合時(shí)采用6個(gè)散熱器串并聯(lián)的形式。

電加熱水箱由5組加熱棒進(jìn)行加熱，每組加熱棒分別控制，單組加熱棒的運(yùn)行功率約7.2kW，整個(gè)加熱水箱加熱功率為36kW。

2　散熱性能測(cè)試

本實(shí)驗(yàn)是在上海新源動(dòng)力有限公司完成的。

圖3　極端工況散熱能力曲線

2.1極端工況下的散熱能力

當(dāng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)以全功率36kW工作時(shí)發(fā)熱量最大，如果散熱系統(tǒng)能在這種極端工況下正常運(yùn)行，則說(shuō)明該散熱系統(tǒng)滿(mǎn)足要求。圖3是在極端工況下即開(kāi)啟5組加熱棒，總功率為36kW，所測(cè)得的散熱能力曲線。

從圖3可看出，測(cè)試環(huán)境溫度基本上維持在26 ～28℃，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)并維持穩(wěn)定狀態(tài)30min后，通過(guò)降溫過(guò)程得到的平衡溫度為54℃，通過(guò)升溫過(guò)程得到的平衡溫度為53℃，說(shuō)明在外界條件一致的情況下，兩個(gè)過(guò)程達(dá)到的溫度平衡點(diǎn)也一致。在穩(wěn)定狀態(tài)中，系統(tǒng)散熱能力達(dá)到36kW，該散熱系統(tǒng)滿(mǎn)足系統(tǒng)散熱需求。

2.2組合風(fēng)扇散熱能力

對(duì)于單個(gè)或若干組合風(fēng)扇的散熱能力進(jìn)行測(cè)試，是積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，增加實(shí)際溫控操作經(jīng)驗(yàn)的必要過(guò)程。由于散熱器管路采用串并聯(lián)方式，在串聯(lián)部分，冷卻水流經(jīng)不同散熱器時(shí)溫度不一樣，散熱效果不一樣，因此把并聯(lián)部分對(duì)應(yīng)位置的兩臺(tái)散熱風(fēng)扇編成相同的分組號(hào)碼，散熱情況大致相同，更有利于溫度控制。風(fēng)扇分組情況如圖4所示。

圖4　風(fēng)扇分組編號(hào)

環(huán)境溫度與冷卻液溫度的溫差是傳熱過(guò)程中的推動(dòng)力，根據(jù)傳熱基本方程可以知道，氣液溫差與散熱功率有一次線性關(guān)系。因此，將不同情況的散熱功率與對(duì)應(yīng)的溫差數(shù)據(jù)，通過(guò)線性回歸原理擬合出相應(yīng)的線性關(guān)系繪制成圖表，可以通過(guò)不同的氣液溫差（橫坐標(biāo)）與所需散熱功率（縱坐標(biāo)）找出相應(yīng)的散熱系統(tǒng)工況點(diǎn)。圖5是不同組合散熱風(fēng)扇的散熱能力與溫差的線性關(guān)系。圖中1組風(fēng)扇散熱表示開(kāi)啟第一組散熱風(fēng)扇，2組風(fēng)扇散熱表示開(kāi)啟第一組和第二組散熱風(fēng)扇，其他以此類(lèi)推。

圖5　不同散熱風(fēng)組散熱能力與氣液溫差關(guān)系

3　基于模糊算法的散熱控制

要設(shè)計(jì)一個(gè)模糊控制器，必須解決以下3方面問(wèn)題[8]：①精確量的模糊化，把語(yǔ)言變量的語(yǔ)言值化為某適當(dāng)論域的模糊子集；②模糊控制算法的設(shè)計(jì)，通過(guò)一組模糊條件語(yǔ)句構(gòu)成模糊控制規(guī)則，并計(jì)算模糊控制規(guī)則決定的模糊關(guān)系；③輸出信息的模糊判決，并完成有模糊量到精確量的轉(zhuǎn)化[9]。

本工作模糊控制的輸入量為溫度偏差E、溫度偏差變化量EC和PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)功率P（文中用小寫(xiě)表示精確變量，大寫(xiě)表示模糊變量），模糊控制的輸出量U（k）控制研華PCI板卡I/O端口DO2-DO7輸出開(kāi)關(guān)量，從而控制散熱風(fēng)扇的開(kāi)與閉，屬于三輸入一輸出的三維模糊控制系統(tǒng)。

3.1溫度偏差語(yǔ)言變量E的賦值

設(shè)溫度偏差e的基本論域?yàn)閇?10℃，+10℃]，選定E的論域?yàn)閄={?5，?4，…，0，…，+4，+5}，則可得量化因子k=5=1，為語(yǔ)言變量E選取7e102

個(gè)語(yǔ)言值：NB、NM、NS、Z、PS、PM和PB，分別表示相較于設(shè)定值負(fù)大，負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)相應(yīng)隸屬度進(jìn)行賦值，如表3所示。

3.2溫度偏差變化量語(yǔ)言變量EC的賦值

設(shè)偏差變化量EC的基本論域?yàn)閇?30，+30]，選定EC的論域?yàn)閄={?5，?4，…，0，…，+4，+5}，則可得的量化因子k=5=1，為語(yǔ)言變量EC選ec306 取7個(gè)語(yǔ)言值：NB、NM、NS、Z、PS、PM和PB，分別表示相對(duì)于設(shè)定值，設(shè)定值負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)相應(yīng)隸屬度進(jìn)行賦值，如表4所示。

3.3 PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)功率語(yǔ)言變量P的賦值

設(shè)PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)功率p的基本論域?yàn)閇0，+36]，選定P的論域?yàn)閄={0，1，…，+4，+5，+6}，則可得量化因子k =6= 1，為語(yǔ)言變量P選取7個(gè)

p366語(yǔ)言值：PBB、PB、PMM、PM、PS、PSS和Z，分別表示PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)功率為36kW，30kW，…，6kW，0。根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)相應(yīng)隸屬度進(jìn)行賦值，如表5所示。

3.4模糊控制規(guī)則

該控制系統(tǒng)屬于三維模糊控制，按照功率P的每種狀態(tài)，可單獨(dú)制定相應(yīng)的控制規(guī)則表，表6給出了當(dāng)P=PBB時(shí)的控制規(guī)則。當(dāng)P處于其他6種狀態(tài)時(shí)也有相應(yīng)的控制策略，共343條控制策略，構(gòu)成了三維模糊控制器的全部控制規(guī)則。控制規(guī)則也可用一組模糊條件語(yǔ)句來(lái)描述，例如表6的規(guī)則若按行用模糊條件語(yǔ)句描述時(shí)，則第一行可用下列4條語(yǔ)句來(lái)表示：

表3溫度偏差語(yǔ)言變量E賦值表

表4溫度偏差變化量語(yǔ)言變量EC賦值表

表5功率語(yǔ)言變量P賦值表

表6模糊控制規(guī)則（P=PBB）

①if EC=NB and E=NB and P=PBB then U=TH；②if EC=NB and E=NM and P=PBB then U=FO；③if EC=NB and E=NS and P=PBB then U=FI；④if EC=NB and E=Z or PS or PM or PB and P=PBB then U=TH。

3.5模糊判決

模糊控制規(guī)則代表的是一組組的模糊關(guān)系，其中表6第一行控制規(guī)則的第四條模糊條件語(yǔ)句用關(guān)系計(jì)算式可以寫(xiě)為式（6）。

式中NB、TH、Z、PS、PM、PB、PBB等加注腳“ec”者為EC的語(yǔ)言變量，加“e”者為E的語(yǔ)言變量，加“p”者為P的語(yǔ)言變量，加“u”者為U的語(yǔ)言變量。則通過(guò)343個(gè)模糊關(guān)系Ri（i=1，2，3，…，343）的“并”運(yùn)算，可以獲取燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱風(fēng)扇控制規(guī)則的綜合模糊關(guān)系R，如式（7）。

在實(shí)時(shí)控制中，如果本采樣周期經(jīng)過(guò)模糊化后的輸入分別為e、ec、p和u，則（6）式所確定的模糊控制量為式（8）。

式中運(yùn)算符的含義：“+”代表求并運(yùn)算，“×”代表直積運(yùn)算，“”代表模糊關(guān)系的合成運(yùn)算。

按上述方法，可以針對(duì)論域E、EC、P全部元素的所有組合，求取相應(yīng)的語(yǔ)言變量控制量變化U的模糊集合，應(yīng)用最大隸屬度法對(duì)此模糊集合進(jìn)行模糊判決，求出以論域U＝｛0，1，2，3，4，5，6｝的元素表示的控制變化量，而論域U中不同的數(shù)值表示不同個(gè)數(shù)風(fēng)扇的開(kāi)啟狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)PEMFC發(fā)動(dòng)機(jī)散熱的控制。

圖6是依據(jù)本套模糊控制方法在36kW的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)中對(duì)燃料電池散熱系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)得到的電堆溫度變化曲線。

從圖6可知，在電堆預(yù)熱期，電堆工作功率保持在8kW左右，發(fā)熱量較小，電堆加熱裝置處于開(kāi)啟狀態(tài)，電堆溫度迅速上升，約1000s后，溫度達(dá)到70℃，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段結(jié)束。發(fā)動(dòng)機(jī)正式開(kāi)啟后，功率瞬間達(dá)到20kW，散熱風(fēng)組全部開(kāi)啟，散熱功率高于加熱功率，電堆溫度略有下降，在模糊控制規(guī)則下，散熱風(fēng)組開(kāi)啟數(shù)目減少，散熱和加熱功率趨于一致。在1900s時(shí)，電堆停止運(yùn)行，散熱風(fēng)組全部關(guān)閉，電堆溫度略有下降，30s后，電堆重新開(kāi)始工作，功率維持在22kW，散熱風(fēng)組瞬時(shí)開(kāi)啟4組，散熱功率大于電堆產(chǎn)熱功率，電堆溫度繼續(xù)下降，后在模糊控制規(guī)則下，散熱風(fēng)阻降為兩組，此時(shí)冷卻系統(tǒng)散熱功率與該工況下產(chǎn)熱功率相當(dāng)，電堆溫度再次趨于穩(wěn)定。電堆運(yùn)行過(guò)程中，溫度未出現(xiàn)大的波動(dòng)，保持在70℃±2℃范圍內(nèi)，符合預(yù)期，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

圖6　電堆溫度與電堆功率變化曲線

4　結(jié)論

（1）針對(duì)電堆外部散熱系統(tǒng)，做了極端工況散熱性能測(cè)試，結(jié)果表明該散熱系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)散熱需求。

（2）對(duì)不同散熱風(fēng)組散熱能力進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用線性回歸原理擬合出散熱風(fēng)組散熱功率與氣液溫差的關(guān)系方程。

（3）針對(duì)36kW燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)建立了一套三維模糊控制方法，分析表明本套控制方法能保證溫度控制在70℃±2℃范圍內(nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，效果良好。

符號(hào)說(shuō)明

E——理想輸出電能，kJ

F——法拉第常數(shù)，96485C/mol

Iout——電池單體的實(shí)際輸出電流，A

Q——總反應(yīng)放熱量，kJ

Qa——陽(yáng)極放熱量，kJ

Qc——陰極吸熱量，kJ

Vequ——反應(yīng)焓變完全轉(zhuǎn)化為電能時(shí)電池單體的等效輸出電壓，V

Videal——理想情況下電池單體的輸出電壓，V

Vout——電池單體的實(shí)際輸出電壓，V

ΔQ ——電池單體的發(fā)熱功率，W

參考文獻(xiàn)

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研究開(kāi)發(fā)

Thermal control of fuel cell engine stack

TONG Zhengming1，HUANG Haoming1，LI Linan1，CHEN Hua2

（1School of Energy and Power Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China;2Shanghai Xinyuan Power Co.，Ltd.，Shanghai 201800，China）

Abstract：Based on the thermal analysis of proton exchange membrane fuel cell，the test platform of 36 kW fuel cell engine cooling system was built.Then，the extreme condition test analysis was conducted for cooling system on the platform.It can be found that the cooling system can satisfy the cooling requirement of the system.In addition，a large amount of basic data and control experience are accumulated through testing the cooling capacity of different combinations of cooling fans.At last，a three dimensional fuzzy control rules are established，while inputs are the water temperature error of stack outlet，the temperature error variation and the fuel cell power，and the output is the group number of running cooling fan.Results show that the fuzzy control rules can guarantee the fuel cell works in a suitable temperature range and the temperature control error meets its design requirements.

Key words：PEMFC engine；thermal management；temperature control；fuzzy control algorithm

收稿日期：2014-07-25；修改稿日期：2015-03-27。

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.08.016

文章編號(hào)：1000–6613（2015）08–3009–06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TK 46+3