适配水下电源的氢燃料电池系统设计研究

摘要：

针对水下密闭高压的特殊环境,设计出适配水下电源的2kW氢燃料电池系统,其包括氢气供给系统、氧气供给系统、冷却循环系统、加湿系统和废气回收系统.利用MATLAB/Simulink建立氢燃料电池仿真模型,对各系统的参数进行计算,并分析温度、气体压强、膜含水量对氢燃料电池性能的影响.结果表明:燃料电池系统正常运行所需要的最小氢气体积流量为24.7 L/min,最小氧气体积流量为11.9 L/min,最小氢气加湿量的质量流量为 3.6 g/min,最小氧气加湿量的质量流量为 1.75 g/min,最小冷却水体积流量为3.152 L/min.温度在313～353 K范围变化时,输出电压随着温度升高而增大;气体压强在0.10～0.25 MPa范围变化时,输出电压随气体压强增大而增大;膜含水量在7～22范围变化时,输出电压随膜含水量增大而增大.所建模型可以真实反应氢燃料电池的工作特性.

关键词：水下电源、氢燃料电池、系统总体结构、Simulink仿真

所属期刊栏目：46

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金12002246

在线出版日期：2024-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：446-451