车用质子交换膜燃料电池系统-10℃低温启动实验研究

摘要

针对一款车用36kW的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统,进行了无外热源加热情况下-10℃环境舱冷启动实验研究.基于现有的系统架构、理论计算得到的电堆热量平衡,制定冷启动试验步骤,通过试验实现了燃料电池系统-10℃低温启动运行,验证了系统设计的有效性.通过分析-10℃启动运行过程中系统的输出特性和主要物理量随时间的变化情况,对系统结构和运行过程设计做了分析说明.本文不但分析了堆内单池的一致性,也考察了主要辅助系统零部件的冷启动试验中的可靠性.主要结论是:冷启动过程时的低温不但影响电堆冷启动的成功与否,也会对电堆的性能产生直接的影响.采取有效的方法使得电堆能够迅速升温是冷启动的关键.