2023.1Vol.47No.1研究与设计收稿日期：2022-06-21作者简介：李先允(1964—)，男，安徽省人，教授，主要研究方向为新能源发电并网技术和宽禁带器件应用。基于NSGA2算法的燃料电池系统净功率优化李先允，冯瀚飞(南京工程学院，江苏南京211167)摘要：在质子交换膜燃料电池系统中，寄生功率占据燃料电池系统输出功率的相当一部分，系统的净输出功率是燃料电池系统的重要指标之一。目前对于燃料电池本身性能的改善主要集中在凭经验对单一控制参数的调整。提出了在稳态下，结合质、能量守恒公式推导，将空气过量系数、温度、阴极压力和阳极压力协同控制，将控制参数作为决策变量，燃料电池功率、空压机功率和散热器功率作为目标函数，采用一种非支配排序遗传算法(NSGA2)进行优化，在提高燃料电池输出功率的同时降低空压机和散热器的功率，并和传统的遗传算法(GA)作比较，验证了NSGA2的适用性，并探究了稳态条件对优化效果的影响。关键词：质子交换膜燃料电池；能量守恒定律；参数优化；寄生功率；NSGA2算法中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1002-087X(2023)01-0083-05DOI:10.3969/j.issn.1002-087X.2023.01.019NetpoweroptimizationoffuelcellsystembasedonNSGA2algorithmLIXianyun,FENGHanfei(NanjingInstituteofTechnology,NanjingJiangsu211167,China)Abstract:Intheprotonexchangemembranefuelcell(PEMFC)system,parasiticpoweroccupiesaconsiderablepartoftheoutputpowerofthefuelcellsystem,andthenetoutputpowerofthesystemisoneoftheimportantindicatorsofthefuelcellsystem.Atpresent,theimprovementoftheperformanceofthefuelcellitselfismainlyfocusedontheadjustmentofasinglecontrolparameterbasedonexperience.Thispaperproposesthatinthesteadystate,combinedwiththederivationoftheconservationofmassandenergy,theairexcesscoefficient,temperature,cathodepressureandanodepressurearecontrolledtogether.Takingcontrolparametersasdecisionvariablesandfuelcellpower,aircompressorpowerandradiatorpowerasobjectivefunctions,anondominatedsequencinggeneticalgorithm(NSGA2)isadoptedforoptimization.Thepowerofaircompressorandradiatorisreducedwhiletheoutputpoweroffuelcellisincreased.Comparedwiththetraditionalgeneticalgorithm(GA),theapplicabilityofNSGA2isverified,andtheinfluenceofsteady-stateconditionsont...
