不可逆高温燃料电池的性能分析与参数优化  

Performance analyses and parametric design strategies of irreversible high temperature fuel cell

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作  者:杨智敏 林比宏[2] YANG Zhi-min;LIN Bi-hong(School of Physics and Electronic Information,Yan'an University,Yarn'an Shaanxi 716000,China;College of Information Science and Engineering,Huaqiao university,Xiamen Fujian 361021,China)

机构地区:[1]延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000 [2]华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021

出  处:《电源技术》2020年第10期1443-1446,1474,共5页Chinese Journal of Power Sources

基  金:延安大学博士科研启动项目(YDBK2019-54)。

摘  要:基于应用电化学和非平衡热力学理论,导出了不可逆固体氧化物燃料电池的输出功率、效率和熵产率的一般表达式。通过数值模拟详细分析了固体氧化物燃料电池的工作温度、内阻比和结构参数对固体氧化物燃料电池性能特性的影响,从而确定了重要性能参数的优化工作区间。为了获得尽可能大的输出功率与效率,应用多目标函数探索并解决了固体氧化物燃料电池的输出功率和效率的兼顾问题,所得结果可为固体氧化物燃料电池的优化设计和实际应用提供理论指导。The general expressions for the power output,efficiency,and entropy production rate of an irreversible solid oxide fuel cell were derived,based on the theory of non-equilibrium thermodynamics and electrochemistry.The effects of the operating temperature,ratio of inner resistances,and structure parameters on the performance characteristics were analyzed in detail.The optimal regions of important performance parameters were determined.In order to obtain the power output and efficiency of the fuel cell as large as possible,a multi-objective function was introduced to explore and solve the balance problem of both them.The results obtained here provide some guidance for the optimum design and practical application of solid oxide fuel cells.

关 键 词:固体氧化物燃料电池 性能分析 参数优化设计 多目标函数 

分 类 号:TM911[电气工程—电力电子与电力传动]

 

参考文献:

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