燃料电池系统仿真分析及测试验证

燃料电池系统包含电堆、空气子系统、氢气子系统、冷却子系统，涉及零部件众多。因此在研发初期，通过系统仿真的手段建立燃料电池系统模型，对系统开发具有指导作用。本文首先依据零部件的试验结果及特性参数进行零部件虚拟标定，建立精确零部件模型；然后根据系统流程图搭建完整的燃料电池系统仿真模型；最后通过仿真计算，对系统关键输出性能参数进行评估和预测。将仿真结果与测试数据进行对比校核，结果表明：模型仿真结果与测试数据平均绝对百分比误差最大为4.33%，吻合度较高，验证了此系统仿真模型精度较高，可用于燃料电池系统性能研究，对今后研发燃料电池系统具有重要的指导意义。     

车用燃料电池堆低温停机吹扫试验研究

质子交换膜燃料电池停机吹扫是保证电池在低温环境下安全存储与正常启动的重要方法。为实现快速停机吹扫，且满足-40℃无损存储与低温启动的要求，本文首先构建了吹扫过程水平衡模型，对吹扫过程水的产生和移除进行分析；其次，对吹扫主要参数进行敏感性分析，确定了电池温度为强敏感性参数，增湿温度为中敏感性参数，气体流量为弱敏感性参数；再次，对吹扫结果进行30次-40℃/60℃的冻结/解冻循环试验，并对试验后电池进行物理形貌和电化学分析；最后，进行了-40℃低温启动验证。结果表明，通过对吹扫参数的优化大幅缩短了低温停机吹扫时间，吹扫后的电池在-40℃低温存储后性能未见衰减，形貌无明显变化，且吹扫后的电池能够实现-40℃低温启动。