PEMFC输出特性建模与多因素仿真分析

PEMFC输出特性建模与多因素仿真分析

论文摘要

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一个涉及多个学科领域的复杂系统,其输出特性受到多种因素的影响.为研究工作温度、压力、膜含水量、加载幅度、加载速度对其输出特性的影响,根据质子交换膜燃料电池(PEMFC)的数学模型,建立了考虑双电层电容作用的电压动态模型,并在Matlab/Simulink平台上进行仿真.利用实验室自制风冷自增湿DXFC-200质子交换膜燃料电池和燃料电池测试系统,将现场测得实际输出伏安特性曲线与所建模型输出曲线进行拟合,证明了模型的准确性和稳定性.在此基础上进行单因素纵向分析,并进一步运用正交实验进行多因素横向比较,分析了在低电流区域和高电流区域工作温度、压力、膜含水量对电池输出特性的影响程度.分析结果表明:在一定范围内提高温度、增大压力、增大膜含水量、减小加载幅度和加载速度可以有效改善电池性能;在低电流区域,工作温度对电池输出特性影响更显著,在高电流区域,膜含水量对其性能影响更显著.所建模型可以真实反映质子交换膜燃料电池的工作特性,对于改善电池性能,延缓电池衰减,制定燃料电池控制策略能够提供基础理论支持.

论文目录

  • 1 PEMFC输出特性建模与多因素仿真分析方案
  • 2 PEMFC建模
  •   2.1 数学模型
  •   2.2 Matlab/Simulink建模
  • 3 实验与仿真分析
  •   3.1 模型验证
  •   3.2 仿真分析
  •     3.2.1 单因素纵向分析PEMFC输出特性
  •     3.2.2 PEMFC的动态响应特性仿真分析
  • 4 多因素横向分析PEMFC输出特性
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙术发,杨洁,唐华林,葛安华,邢涛,马超

    关键词: 质子交换膜燃料电池,输出特性,拟合,建模仿真,多因素

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 东北林业大学工程技术学院

    基金: 中央高校基金科研业务费专项资金(2572016CB12)

    分类号: TM911.4

    页码: 144-151

    总页数: 8

    文件大小: 2863K

    下载量: 323

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    PEMFC输出特性建模与多因素仿真分析
    下载Doc文档

    猜你喜欢