燃料电池低温储存、启动热平衡建模与分析

质子交换膜燃料电池发动机低温冷启动性能是制约燃料电池发动机广泛应用的重要指标，合理的停机保温设计和启动策略能极大提高低温冷启动成功率、加快启动速度、减小膜电极损伤、延长燃料电池使用寿命。采用传热学原理，结合燃料电池物性参数，建立了燃料电池系统启停过程动态热平衡计算模型，并基于该模型对燃料电池在不同降温速度、不同低温储存温度和不同保温设计下的启动能耗等进行计算和对比分析研究。研究计算表明，所归纳的模型、计算方法和结果，可为工程应用提供降温时间、降温速度、保温所需厚度的数据参考，并指导选择燃料电池的低温储存环境，计算并使用合适的保温材料厚度，降低低温环境对燃料电池伤害、保障低温顺利启动、减小低温储存和启动能耗。