基于MATLAB/SIMULINK的车载吸附储氢系统集总参数模型设计

1-2.吸附热模型

吸附热反映了吸附剂在吸附气体过程中的热效应，由于吸附过程中，气体分子向固体吸附剂表面移动，其分子运动速度会降低，从而释放出热量。基于修正的D-A模型可得到了变化吸附热公式：

1-3.基于NIST/REFPROP实际气体状态方程

理想气体状态方程是描述理想气体的压强、体积、温度和物质的量间关系的状态方程。而对于实际气体，可采用基于NIST/REFPROP实际气体状态方程计算储氢罐内气体的压力：

1-4.吸附储氢系统的质量平衡

低温吸附储氢系统储氢过程由充气、放气和休眠这三个阶段组成，三个阶段中氢气总质量平衡公式如下：

1-5.吸附储氢系统的能量平衡

吸附储氢系统储氢过程内能变化如下：

2.仿真模型

基于Matlab/Simulink，建立吸附储氢系统集总参数模型，并应用于储氢过程的仿真。仿真模型如图1所示，能量平衡子模型如图 2所示。仿真模型由六大子模块组成，分别是初始质量子模块、质量平衡子模块、压力系统子模块、能量平衡子模块、吸附/解附平衡子模块和活性炭床温度子模块，均源于上述公式。

 图 1 车载储氢系统仿真模型

图 2 能量平衡子模型

3.仿真结果

实验储氢压力与仿真结果，实验储氢温度与仿真结果对比依次为：

本次案例，概述了车载吸附储氢系统的理论，并基于MATLAB/SIMULINK平台，建立出吸附储氢系统的仿真模型。如有相关SIMULINK建模需求用户，可进一步与我联系。