Model-based analysis for the thermal management of open-cathode proton exchange membrane fuel cell systems concerning efficiency and stability

در این مقاله ما یک مدل پارامتر پویا، کنترل گرا، متمرکز پارامترهای سلول سوختی غشایی مبدل پروتون مبدل کاتدی برای بررسی پایداری و بهبود کارایی با توجه به مدیریت حرارتی ارائه می کنیم. مدل سیستم شامل دو حالت پویا است که دمای سلول سوخت و اشباع آب مایع در لایه کاتالیست کاتد است. عملکرد کنترل کننده سیستم، سرعت ورودی هوای چند فیلتر هوای کاتدس است که توسط فن خنک کننده تعیین شده است و خروجی سیستم ولتاژ پشته است. از مدل ما نقاط تعادل و مقادیر ویژه در یک مجموعه از شرایط عملیاتی را به دست می آوریم و سپس به بحث در مورد ثبات و امکان بهبود کارایی می پردازیم. این مدل تایید وجود حداکثر قدرت وابسته به دما را در منطقه دما متوسط ​​می دهد. تجزیه و تحلیل ثبات نشان می دهد که حداکثر خط قدرت فاز فاز در دو بخش تجزیه می شود، یعنی نقطه های پایدار و ناپایدار تعادل. این مدل قادر به پیش بینی دمای حداکثر حداکثر ولتاژ پایدار حالت پایدار و نتایج شبیه سازی برای طراحی استراتژی های مدیریت حرارتی مطلوب است.