70 kW燃料电池热电联产系统水热管理研究

70 kW燃料电池热电联产系统水热管理研究

TK89; 质子交换膜燃料电池堆的电效率约为50％,电化学反应剩余的能量要以热量的形式散失,造成巨大能量浪费,开发基于燃料电池的热电联产系统可以高效地产生电力和热水,并显著提高系统的能量效率.在MATLAB/Simulink平台上搭建了70 kW级燃料电池热电联产系统,包括燃料电池电模型、热管理模型和热电联产系统综合动态模型,并开发了一种智能控制算法进行水热管理,将电堆运行温度控制在70℃左右,在保证电堆正常运行的前提下,提升热能回收效率并降低系统寄生功率.结果表明该系统可以有效地回收燃料电池反应所产生的废热,在增大外部负载提高电堆电效率的同时,热电联产效率会逐渐增高然后降低,热电联产最高效率...

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Veröffentlicht in:全球能源互联网 2022-09, Vol.5 (5), p.454-462
Hauptverfasser: 符昊宇, 谢长君, 朱文超, 李浩, 章雷其, 赵波, 宋洁
Format: Artikel
Sprache:chi
Schlagworte:
水热管理
热回收
热电联产系统
质子交换膜燃料电池
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Beschreibung
Zusammenfassung:TK89; 质子交换膜燃料电池堆的电效率约为50％,电化学反应剩余的能量要以热量的形式散失,造成巨大能量浪费,开发基于燃料电池的热电联产系统可以高效地产生电力和热水,并显著提高系统的能量效率.在MATLAB/Simulink平台上搭建了70 kW级燃料电池热电联产系统,包括燃料电池电模型、热管理模型和热电联产系统综合动态模型,并开发了一种智能控制算法进行水热管理,将电堆运行温度控制在70℃左右,在保证电堆正常运行的前提下,提升热能回收效率并降低系统寄生功率.结果表明该系统可以有效地回收燃料电池反应所产生的废热,在增大外部负载提高电堆电效率的同时,热电联产效率会逐渐增高然后降低,热电联产最高效率可以达到83.5％.
ISSN:2096-5125
DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2022.05.006