质子交换膜燃料电池水管理动态模型研究

陈海辉¹，郭秀艳²，曾莹莹²，马国金³

1. 井冈山大学化学化工学院2. 井冈山大学机电工程学院3. 井冈山大学建筑工程学院

摘 要：水管理是质子交换膜燃料电池取得良好性能的关键因素之一,膜中水的含量及其分布的不均匀造成了电池性能下降。限于试验条件及测试技术,为了更好地探明电池中水的行为及分布,研究者们开展了大量的数学模型和仿真模拟。从质子交换膜燃料电池的工作原理角度出发,回顾了有关质子交换膜中水传递从一维模型到三维模型的发展历程,并阐述了各个阶段研究的要点、限定条件和主要的研究成果。同时,提出了未来水管理方面数学模型和仿真模拟发展的新方向。模型的完善有利于燃料电池控制策略的研究,这将为电池的优化设计提供理论基础。

关键词：质子交换膜;水管理;数学模型;