带有氢循环的质子交换膜燃料电池简化稳态氮估计模型

摘要

由于浓度差引起的传质作用,质子交换膜燃料电池阴极流道中的氮气向阳极流道穿透并积累,影响电堆功率输出,并造成氢饥饿现象,损坏电堆.针对以上问题,本文使用一种简化的燃料电池氮模型,该模型忽略氮浓度变化暂态,对有氢气循环泵的燃料电池系统列出简化的一维氮传递方程,并通过解超越方程数值解,得出燃料电池稳态氮浓度,并以此为依据,指导阳极尾排阀开启.该方法可以较为准确的得到尾排开启策略,增加排氮效率,减小伴随排氮的氢气损失,显著提高系统经济性.实验结果证明了该算法的有效性.