摘要：管式固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构特征决定了其高温密封难度低于板式结构,特殊的管式SOFC结构设计可以完全解决高温密封难题,尤其是在一个管上进行多个单电池串联集成设计的管式SOFC结构,其一个电池管相当于一个小型电堆,具有独特的高电压小电流的输出特征,可显著降低管式电池的欧姆极化损失。管式SOFC的密封难度降低使得管式电池组堆相对容易,且电堆运行中的热应力约束较小,有助于电堆长期稳定运行。与板式电池相比,其体积功率密度和输出电流密度在同等条件下相对较低。本文综述了国内外管式SOFC的典型结构设计,通过管式SOFC的几何结构与电池支撑体的材料类型进行了分类,包括按电池支撑材料分类的阳极支撑型、阴极支撑型、陶瓷管支撑型、金属/金属陶瓷支撑型,按照管式SOFC的几何形状分类的圆管多节、扁管多节,单节圆管及单节扁管结构。同时综述了管式SOFC的常用材料及常用制备方法,最后对管式SOFC的发展进行了展望。

摘要：管式结构是固体氧化物燃料电池一种重要结构类型,在设计和密封方面具有优势。近年来建模成为管式固体氧化物燃料电池研究的一种重要手段,已经发展出各种各样的模型。介绍了电化学模型、综合模型(同时耦合电化学、流动及传热)以及动态模型,比较各类模型优点和不足,指出有必要建立能同时从宏观和微观多层面多角度评价电池的全面模型。

摘要：基于固体氧化物燃料电池(SOFC)的基准非线性动力学模型,针对SOFC的负载跟踪和温度跟踪系统,设计了非线性滑膜控制器(SMC),并以模型预测控制器(MPC)作为对照。在设计控制器的过程中,以电池输入空气流量、电流变化率和氢气流率为操作变量。控制结果显示,SMC能更快地跟踪负载功率和温度阶跃变化,且在稳态状况下比MPC工作更稳定。