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摘要
受限于外部运行工况及内部多物理场参数的耦合作用机制，质子交换膜燃料电池的精确机理建模成为其研发和应用的瓶颈。该文通过探究燃料电池内部“电-热-流”多场耦合关系，构建了准一维电堆动态模型，并基于单参数敏感性和多参数敏感性分析，得到不同模型参数的敏感度指标，完成了建模中部分关键参数的权重分析。为验证模型精度及耦合参数变动对输出特性的影响，在搭建Ballard NEXA 1.2kW燃料电池测试平台的基础上开展了变载及参数变动实验。结果表明，所构建的模型能够较为精确的模拟电堆特性，且对称因子、活化面积和压力系数的变动对电堆输出的影响较大。研究可为燃料电池电堆的测试及改型提供理论基础，并模拟电堆故障及老化过程中主 要参数的衰退变化，有效降低了模型复杂度和仿真计算量。
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单位西北工业大学; 自动化学院
