大功率燃料电池建模与电压一致性分析

作     者：包敏杰 俞小莉 黄瑞 陈俊玄 陈孝炀 郅文彬 BAO Minjie;YU Xiaoli;HUANG Rui;CHEN Junxuan;CHEN Xiaoyang;ZHI Wenbin

作者机构：浙江大学工程师学院浙江杭州310015 浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 浙江省汽车智能热管理科学与技术重点实验室浙江台州317299 

基　　金：能源清洁利用国家重点实验室开放基金(ZJUCEU2022016) 浙江大学实验技术研究项目(SYB202109) 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第3期

页      码：952-962页

摘      要：随着燃料电池堆朝着大功率发展,其工作时单体间的不一致性更加明显,长时间处于恶劣工作条件的单体寿命会明显短于其他单体,并导致电池堆的寿命大幅缩减。为探究不同运行参数对大功率燃料电池单体工作性能一致性的影响规律,首先,建立了包括流体网络模型、燃料电池电压模型和燃料电池热阻模型三个部分的110 kW大功率燃料电池模型。其次,开展燃料电池稳态试验,对所建立的燃料电池模型进行试验验证,仿真与试验结果误差在5%以内。最后,基于模型仿真,以电压最大偏差率为评价指标,分别探究工作电流、冷却水流量和冷却水进口温度三个运行参数对燃料电池电压一致性的影响规律。仿真结果表明,工作电流对燃料电池单体电压一致性的影响程度更大,其次是冷却水进口温度,最后是冷却水流量。本研究有助于大功率燃料电池发动机的结构优化设计以及为热管理控制策略开发提供指导。

主 题 词：燃料电池 电压一致性 最大偏差率 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0630

馆 藏 号：203127218...