空冷型质子交换膜燃料电池水热管理的研究现状

作     者：杨长幸 赵润贤 潘瑞昕 胡鸣若 YANG Changxing;ZHAO Runxian;PAN Ruixin;HU Mingruo

作者机构：中国汽车工程研究院股份有限公司检测事业部重庆401122 上海交通大学燃料电池研究所上海200240 

出 版 物：《电源技术》 (Chinese Journal of Power Sources)

年 卷 期：2022年第46卷第4期

页      面：346-350页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：空冷型质子交换膜燃料电池 水热管理 实验研究 数值模拟 流场优化 

摘      要：介绍了空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)水热管理的研究现状,在此基础上,对该领域的重要研究方向进行了归纳和展望。首先,介绍了空冷型PEMFC的应用背景及特点,即空冷型PEMFC适用于低功率、小质量、小体积的场所;其次,着重回顾当前空冷型PEMFC水热管理的研究进展,即现有研究采用实验和数值模拟的方法,揭示了运行参数对空冷型PEMFC热管理的影响;此外,通过研究空冷型PEMFC内部液态水的分布规律,揭示了其对电池性能的影响。基于发现的水热管理现象,研究人员提出了相应的优化措施,通过优化流场结构可以改善空冷型PEMFC内部的温度场、湿度场;通过新型控制算法使得电池性能达到最佳并且将电池温度保持在合理范围内。最后,指出研究空冷型PEMFC液态水的动态分布规律、分析质子交换膜内部应力分布以及探索阴极催化剂衰减机制是空冷型PEMFC水热管理的重要研究方向。