质子交换膜燃料电池系统运行特性

作者：姚帅; 王洪建; 程健; 许世森; 张瑞云; 杨冠军; 黄华; 李启明

来源：热力发电, 2018, 47(07): 10-15.

DOI：10.19666/j.rlfd.201710101

• 质子交换膜燃料电池
• 电池堆
• 系统结构
• 启动温度
• 输出功率
• 电流-电压测试
• 运行特性

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、零污染的发电技术,能够将氢气的化学能通过电化学反应直接转化为电能,在家用热电联产、备用电源、新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。电池堆是PEMFC系统的核心部件,系统结构及集成工艺对燃料电池堆性能影响显著。本文针对PEMFC系统结构、气路子系统、增湿子系统、热管理子系统、控制子系统分别进行了阐述,并实验测试了自消耗情况以及系统启动温度、系统稳定运行温度等因素变化时电池堆的电流-电压曲线,获得了PEMFC性能变化规律。实验结果表明:PEMFC系统的启动温度和稳定运行温度对电池性能有较为显著的影响,当系统启动温度约为25℃、稳定运行温度为5060℃时,电池堆性能达到最优值。该结论可为优化质子交换膜燃料电池堆性能、提高电池系统运行稳定性提供依据。