燃料电池废热驱动弹热制冷装置性能分析

作     者：彭钰祥 余庆华 敖瑞 颜伏伍 Peng Yuxiang;Yu Qinghua;Ao Rui;Yan Fuwu

作者机构：武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心武汉430070 

出 版 物：《汽车工程》 (Automotive Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      面：662-668页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：湖北省自然科学基金联合基金(2023AFD187) 湖北省重点研发计划项目(2021BAA016) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022IVA024) 

主　　题：质子交换膜燃料电池 弹热制冷 废热回收 

摘      要：热驱动弹热制冷是利用形状记忆合金被加热变形来驱动弹热材料相变从而产生制冷效应的新型固态制冷技术。本文设计了一种将弹热制冷装置与燃料电池相结合的组合系统,利用燃料电池产生的废热来驱动弹热制冷装置,以提高能量利用效率,并产生制冷效果。基于燃料电池和弹热制冷的工作原理,采用Simulink建立了全系统动态耦合仿真模型,研究了组合系统的动态工作特性,并分析了运行参数对系统性能的影响规律。结果表明:增加弹热制冷装置能提高整个系统的能量利用效率,电堆工作温度为80℃时该系统可产生1.76 kW的制冷功率,调整电堆工作压强至2.5 atm可最大化系统的综合输出功率和运行效率,电堆电流密度对组合系统的输出功率和运行效率呈现相反的影响趋势。