質(zhì)子交換膜燃料電池多工況下在線性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、伴隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和科技進(jìn)步的日新月異，其產(chǎn)生的負(fù)面影響如生態(tài)環(huán)境越來越受到人們的重視。世界各國(guó)政府都開始高度重視環(huán)境和能源問題給本國(guó)、其他國(guó)家甚至整個(gè)地球所帶來的危機(jī)。面對(duì)日益加劇的環(huán)境和能源危機(jī)，為了減少石油能源的消耗，降低汽車的廢氣排放量，人們開始致力于開發(fā)更加清潔的能源。燃料電池則被認(rèn)為是替代傳動(dòng)動(dòng)力源的一種新的能源動(dòng)力裝置之一。
　　在質(zhì)子交換膜燃料電池的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，需要研究不同的工作參數(shù)對(duì)電池性能的

2、影響。若只通過理論分析以及數(shù)值仿真模型得到的結(jié)果，不一定能準(zhǔn)確判斷各種外界因素和運(yùn)行條件對(duì)燃料電池性能的實(shí)際影響。因此，需要采取理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相互結(jié)合的方式，對(duì)燃料電池的性能進(jìn)行研究和開發(fā)。
　　本研究通過實(shí)驗(yàn)在線測(cè)試的方法，考察了燃料電池的排氣背壓、陰陽極進(jìn)氣濕度、工作溫度、輸出電壓等因素對(duì)PEMFC工作性能及效率的影響。通過自行組裝的PEMFC單個(gè)電池，搭建了燃料電池測(cè)試系統(tǒng)和性能觀測(cè)平臺(tái)，確定了各個(gè)工況下需要控制的操作參

3、數(shù)，以及具體的工況要求。通過改變背壓、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣加濕比例等三個(gè)可控參數(shù)，獲得了單電池不同工況下的穩(wěn)態(tài)基本性能極化曲線，并分析了PEMFC性能隨工況參數(shù)變化時(shí)的穩(wěn)態(tài)性能變化趨勢(shì)，獲得了不同參數(shù)條件對(duì)PEMFC穩(wěn)態(tài)工作性能的影響。
　　當(dāng)質(zhì)子交換膜燃料電池作為車用動(dòng)力源裝置工作時(shí)，由于外界實(shí)際工作環(huán)境的復(fù)雜、多變，燃料電池在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)外輸出的電壓和功率范圍出現(xiàn)頻繁且大幅度的變化，因此，本研究考察了燃料電池的瞬態(tài)響應(yīng)特性。在觀測(cè)