采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法

摘要

本发明提供了一种采用电化学氢气泵回收燃料电池阳极氢气的建模方法，用于燃料电池系统中阳极尾气的回收利用，为此构建一维瞬态仿真模型。模型的控制方程包括：膜中含水量守恒方程、多孔介质中气体守恒方程、流道中气体守恒方程、以及氢气泵附加电压计算。模型基于显示格式更新算法，控制方程在电化学氢气泵各层中心处求解，层内不再细分网格，模型的计算效率高且能够保证足够的模型精度。燃料电池阳极氢气回收的电化学氢气泵模型充分考虑了电化学氢气泵内部的水‑气耦合传输过程，构建了负载电压与氢气产量的关系，能够计算电化学氢气泵的实际效率等，且适用于化工领域从多种杂质气体中提纯氢气的仿真计算分析。