质子交换膜燃料电池冷启动动态数值模型

摘要

利用数值仿真的方法,建立了一种质子交换膜燃料电池(PEMFC)的分层集总多相数值模型,全面考虑了燃料电池冷启动过程中的水热传递和水的相变过程.作为一维多相模型的简化,能够在显著提高计算效率的同时也能保证仿真结果和实验结果较好地拟合.利用该模型,研究了PEMFC电堆在冷启动过程中的温度不一致性和高次型电流加载的冷启动策略,降低了燃料电池成功冷启动的最低温度.此外,提出了一种全新的仿真燃料电池零下环境中极化曲线的方法,能有效评估燃料电池零下环境中的输出特性.