陰、陽極加濕對質子交換膜燃料電池性能影響的差異性
本文選題:質子交換膜燃料電池 + 模擬。 參考:《電工技術學報》2017年04期
【摘要】:陰、陽極氣體相對濕度是對質子交換膜燃料電池(PEMFC)性能影響最為重要的因素。通過建立一個三維直流道質子交換膜燃料電池單體模型,運用數(shù)值模擬方法研究了反應氣體相對濕度對PEMFC性能的影響及差異性。結果表明,在高操作電壓時,燃料電池性能隨陰、陽極氣體相對濕度的增加而提高;在低操作電壓時,燃料電池性能隨陰、陽極相對濕度的增加而降低。同時,在高操作電壓下,陽極氣體加濕程度對電池性能的影響比陰極氣體加濕程度對電池性能的影響大,但在低操作電壓下,陰極氣體加濕程度對電池性能的影響更大。通過對質子交換膜的陰極、陽極側含水量分布的分析,探討了陰極、陽極加濕對PEMFC性能影響差異性的原因。研究結果對于燃料電池的水管理具有一定指導意義。
[Abstract]:The relative humidity of cathode and anode gas is the most important factor affecting the performance of PEMFC.By establishing a three-dimensional DC channel proton exchange membrane fuel cell (PEM) single cell model, the effects and differences of relative humidity of reactive gas on the performance of PEMFC were studied by numerical simulation.The results show that the performance of fuel cell increases with the increase of negative and anode gas relative humidity at high operating voltage, and decreases with the increase of negative and anode relative humidity at low operating voltage.At the same time, at high operating voltage, the effect of anode gas humidification on battery performance is greater than that of cathode gas humidification, but at low operating voltage, the effect of cathode gas humidification on battery performance is greater than that of cathode gas humidification.Based on the analysis of the distribution of water content in the cathode and anodic side of the proton exchange membrane, the influence of cathode and anode humidification on the performance of PEMFC is discussed.The research results have certain guiding significance for water management of fuel cell.
【作者單位】: 廣州市市政工程設計研究總院;西南交通大學電氣工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(51177138;61473238和51407146) 國家科技支撐計劃(2014BAG08B01) 四川省杰出青年基金(2015JQ0016)資助項目
【分類號】:TM911.4
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,本文編號:1742090
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