5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究  

MODELING OF 5kW AIR-HYDROGEN PROTON-EXCHANGE MEMBRANE FUEL STACK

作　　者：李晓光[1] 曹柳林[1] 刘志祥[2] 毛宗强[2] 

机构地区：[1]北京化工大学信息科学与技术学院,北京10029 [2]清华大学核能技术设计研究院,北京100084

出　　处：《化工学报》2004年第S1期250-255,共6页CIESC Journal

基　　金：国家重点基础研究发展规划项目(No.TG2000026410)

摘　　要：采用机理模型和经验模型相结合的建模方法建立了一个5kw质子交换膜燃料电池堆实际装置的电化学模型。利用电池堆与单电池之间的内在关系,首先给出了单电池的数学描述,进而建立燃料电池堆的数学模型,其中包括热力学平衡电势、活化极化电势和欧姆极化电势等表达式,以及单电池内阻的经验公式。由于难以得到机理方程中的某些关键参数,因此采用实验设计,获得燃料电池堆的实验数据,运用线性回归的数学方法获得机理模型中活化极化电势方程中的相关参数,通过模拟研究和模型验证,所建立的模型可以较准确的描述燃料电池的极化曲线,预估出燃料电池的输出电压。A model of a 5 kW air-hydrogen proton-exchange membrane fuel cell stack is developed using a combination of mechanistic and empirical modeling techniques. Utilizing the relationship between fuel cell stack and single cell, the paper details the mechanistic descriptions of single cell and development of fuel cell stack including the thermodynamic equilibrium potential, activation over-voltage, ohmic resistance losses and empirical expression for resistively of single cell. A series of experiments were design...

关 键 词：质子交换膜 燃料电池堆 数学模型 

分 类 号：TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]