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吴字强,王伟,黄亮,谢长君.燃料电池稳态输出功率与效率的双目标优化[J].电源学报,2019,17(2):32-39
燃料电池稳态输出功率与效率的双目标优化
Bi-objective Optimization for Steady-state Output Power and Efficiency of Fuel Cell
投稿时间:2018-11-29  修订日期:2019-03-28
DOI:10.13234/j.issn.2095-2805.2019.2.32
中文关键词:  燃料电池系统  稳态输出功率与效率  差分进化  双目标优化
英文关键词:fuel cell system  steady-state output power and efficiency  differential evolution algorithm  bi-objective optimization
基金项目:国家自然科学基金资助面上项目(51477125);湖北省自然科学基金资助杰青项目(2017CFA049);湖北省技术创新资助重大项目(2018AAA059)
作者单位
吴字强 武汉理工大学自动化学院, 武汉 430070 
王伟 武汉理工大学自动化学院, 武汉 430070 
黄亮 武汉理工大学自动化学院, 武汉 430070 
谢长君 武汉理工大学自动化学院, 武汉 430070 
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中文摘要:
      目前对燃料电池性能的研究基本上都是对燃料电池的某一个目标进行分析,这可能会导致其他重要参数产生重大偏差,从而影响燃料电池系统的性能,并且对于一个发电装置来说,其功率和效率是一对不可分割的重要参数。为此,提出了一种针对燃料电池系统稳态输出功率与效率的双目标优化算法。通过模型分析得到燃料电池稳态输出功率和效率与影响变量的关系,采用控制变量的方法实现对输出功率和效率的最优化。因系统复杂的非线性关系,仿真中采用一种带约束处理机制的自适应差分进化多目标优化算法以实现优化目标。
英文摘要:
      At present, the research on the fuel cell performance basically focuses on analyzing one single objective of the fuel cell, which may lead to significant deviation of other important parameters and affect the performance of the fuel cell system. Moreover, for a power generation device, its power and efficiency are an inseparable pair of important parameters. In this paper, a bi-objective optimization algorithm for the steady-state output power and efficiency of a fuel cell system is proposed. The relationship between the steady-state output power and efficiency of a fuel cell and the influencing variables is obtained through the model analysis. On this basis, a control method for these variables is used to achieve the optimal output power and efficiency. However, due to the system's complex non-linearity, an adaptive differential evolution multi-objective optimization algorithm with constraint mechanism is adopted in simulations to realize the optimization of objectives.
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