质子交换膜燃料电池氢气供应系统的建模及匹配设计

摘要：

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)供氢系统供气充分且氢压响应迅速的要求,提出了供氢系统零部件匹配设计方法.首先,采用机理和半经验建模相结合的方法建立了燃料电池氢气供应系统集总参数模型,并结合该模型提出了氢气供应系统的匹配设计方法.为验证匹配设计方法的合理性,针对一 80 kW电堆进行了仿真分析.结果表明:在前馈+PI控制策略作用下,从怠速阶跃至额定工况的阳极压力上升时间为0.5 s、超调量为3 kPa;排氢扰动作用下压力波动小于0.8 kPa;额定工况引射器的引射比为2.14;泄压阀流量足以保证电堆安全运行.该匹配方法满足了供氢系统动态响应、氢气循环、安全特性的需求,为质子交换膜燃料电池氢气供应系统的选型匹配提供了理论基础.

关键词：质子交换膜燃料电池、氢气供应系统、匹配设计、机理建模、引射器

所属期刊栏目：52

分类号：U469.72(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金U21A20166

在线出版日期：2022-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1982-1995