PEM燃料电池阴极气体建模仿真研究

摘要

针对现有PEMFC阴极系统模型不精确的难点对系统建模进行了研究.根据单电池工作环境,采用经验建模的方式建立了用于控制的阴极流量模型和电压模型,其中定义了实际有效供氧系数,用于描述反应所需的气体流量.通过仿真平台将单电池的热力学电动势模型、活化过电压模型以及欧姆过电压模型进行仿真,对引入实际有效供氧系数后的系统仿真结果与未引入的仿真结果进行对比,引入实际有效供氧系数的单电池输出电压变大且更接近实际数值.证明实际有效供氧系数及阴极模型确实可用,并能相对客观地描述阴极气体在反应过程中对电池电压的影响.通过对质子交换膜燃料进行基础研究,模型可为研究阴极气体流量特性提供参考.