質(zhì)子交換膜燃料電池多工況下在線性能實驗研究.pdf

1、伴隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和科技進步的日新月異，其產(chǎn)生的負面影響如生態(tài)環(huán)境越來越受到人們的重視。世界各國政府都開始高度重視環(huán)境和能源問題給本國、其他國家甚至整個地球所帶來的危機。面對日益加劇的環(huán)境和能源危機，為了減少石油能源的消耗，降低汽車的廢氣排放量，人們開始致力于開發(fā)更加清潔的能源。燃料電池則被認為是替代傳動動力源的一種新的能源動力裝置之一。
　　在質(zhì)子交換膜燃料電池的系統(tǒng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，需要研究不同的工作參數(shù)對電池性能的

2、影響。若只通過理論分析以及數(shù)值仿真模型得到的結(jié)果，不一定能準(zhǔn)確判斷各種外界因素和運行條件對燃料電池性能的實際影響。因此，需要采取理論分析與實驗驗證相互結(jié)合的方式，對燃料電池的性能進行研究和開發(fā)。
　　本研究通過實驗在線測試的方法，考察了燃料電池的排氣背壓、陰陽極進氣濕度、工作溫度、輸出電壓等因素對PEMFC工作性能及效率的影響。通過自行組裝的PEMFC單個電池，搭建了燃料電池測試系統(tǒng)和性能觀測平臺，確定了各個工況下需要控制的操作參

3、數(shù)，以及具體的工況要求。通過改變背壓、進氣溫度、進氣加濕比例等三個可控參數(shù)，獲得了單電池不同工況下的穩(wěn)態(tài)基本性能極化曲線，并分析了PEMFC性能隨工況參數(shù)變化時的穩(wěn)態(tài)性能變化趨勢，獲得了不同參數(shù)條件對PEMFC穩(wěn)態(tài)工作性能的影響。
　　當(dāng)質(zhì)子交換膜燃料電池作為車用動力源裝置工作時，由于外界實際工作環(huán)境的復(fù)雜、多變，燃料電池在較短的時間內(nèi)對外輸出的電壓和功率范圍出現(xiàn)頻繁且大幅度的變化，因此，本研究考察了燃料電池的瞬態(tài)響應(yīng)特性。在觀測