质子交换膜燃料电池欧姆阻抗的试验研究

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1、!""#$%%%&%%’(清华大学学报-自然科学版.*%%>年第(>卷第*期$>,+()#$$&***+,#/012345678329-":2;0<:5.=*%%>=?@AB(>=#@B***C&*+$质子交换膜燃料电池欧姆阻抗的试验研究张金辉=裴普成-清华大学汽车工程系=汽车安全与节能国家重点实验室=北京$%%%C(.摘要D为了解质子交换膜燃料电池!"#$%&’欧姆阻抗的失=>代表欧姆损失J通常燃料电池工作在中间?;影响因素(用断电法测出了不同工作温度)不同增湿条件)不电压区域=此时欧姆损失是影响燃料电池性能的最同

2、进气过量系数)不同工作压力下的欧姆阻抗*试验结果表主要因素J因此在燃料电池数学模型中=欧姆阻抗明("#$%&欧姆阻抗随工作温度的提高而减小(随进气湿>?直接决定仿真结果的准确性J典型的质子交换膜度的增大而减小(受工作压力和进气过量系数的影响较小*燃料电池-+K,-).极化曲线如图$所示J欧姆阻抗的明显增大可作为"#$%&质子交换膜变干的判定依据*合理控制工作温度)进气湿度等参数(可以减少欧姆极化损失(提高"#$%&的工作效率*关键词D质子交换膜燃料电池+欧姆阻抗+断电法中图分类号D8(>+B(文献标识码DH文章编号D

3、$%%%&%%’(-*%%>.%*&%**C&%(QRSTUVWTXYZXZ[WVUT]V]Y^XTZ_SUZYZX图"燃料电池极化曲线TR[^X‘TWTWaU^XT_bTcTcc5*6采用#<(31O&+A73:@方程通过研?<(*(6445+6基于实?3A7.@PB231@2等-tY^YTuTvw^aZU^YZUv_ZUxbYZWZYVyTt^_TYv^XzQXTU‘v=验的半经验模型研究了膜中水的扩散系数随膜中水{TS^UYWTXYZ_x

4、bYZWZYVyTQX‘VXTTUVX‘=

5、]VX‘[b^}XVyTU]VYv=含量和温度的变化对膜电阻的影响3/<’<(1@35(6等~TV!VX‘"###$%=&[VX^.提出等效电路模型模拟了质子交换膜燃料电池的动xa]YU^YD05<’7:O@(17’’<:O234@5L2:A@11<123M(@O@3<):5734

6、P’@(97(2@61@M<(7O234O6等用断电法测得燃料电M(<116(<1B05

7、化和堆内各个单电池的欧姆极化之O?的影响规律J本文将通过试验方法开(<121O73:<:7323P2:7O

8、/3<11B)@3O(@A@’O5<展这方面的研究J@M<(7O234O

9、C进气露点温度和进气流量J极化曲线是燃料电池的基本特性曲线=42L收稿日期D*%%E&%+&$E等5$6提出半经验模型来描述燃料电池的极化特性D基金项目D国家F八六三G高技术项目-*%%’HH’%$$%%.787万方数据%9:$A4;9<<)M-=;.9>?;B-$.作者简介D张金辉-$IC$&.=男-汉.=内蒙古=硕士研究生J其中D:代表活化