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汽车安全与节能学报

汽车安全与节能学报 ›› 2012, Vol. 3 ›› Issue (3): 287-292.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.012

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用于高温质子交换膜燃料电池研究的实验平台（英文）

宋满存，裴普成   

  1. 清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084，中国
  • 收稿日期:2012-08-31 出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-10-24
  • 通讯作者: 裴普成/ PEI Pucheng, 教授。E-mail: pchpei@tsinghua.edu.cn
  • 作者简介:宋满存/ SONG Mancun（1986—），男（汉），河北，博士研究生。 E-mail: upstarsong@gmail.com
  • 基金资助:

    The National Natural Science Foundation of China（ No. 20976095） / 国家自然科学基金项目（20976095） ；The
    “973” National Project (No. 2012CB215500) / 国家“九七三”项目（2012CB215500）

Experimental Platform for Research on High Temperature PEM Fuel Cells

SONG Mancun, PEI Pucheng   

  1. The State Key Lab of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2012-08-31 Online:2012-09-25 Published:2012-10-24
  • Contact: 裴普成/ PEI Pucheng, 教授。E-mail: pchpei@tsinghua.edu.cn
  • About author:宋满存/ SONG Mancun（1986—），男（汉），河北，博士研究生。 E-mail: upstarsong@gmail.com
  • Supported by:

    The National Natural Science Foundation of China（ No. 20976095） / 国家自然科学基金项目（20976095） ；The
    “973” National Project (No. 2012CB215500) / 国家“九七三”项目（2012CB215500）

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摘要： 实验是研究高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）的最直接、有效的手段之一。该文基于
LabView 软件，研发了一个用于高温PEM 燃料电池研究的实验平台，用于采集温度、压强、质量流量，
以及气体化学计量数等有价值的数据。该平台设置了质量流量、时间、步长等参数的控制策略，这
些策略对于高温PEM 燃料电池的车用化是必要的。应用该平台，测量了高温PEM 单片燃料电池及1
kW 燃料电池堆的极化曲线和电压损失，完成了不同的流量控制策略下的对比实验，以便改善高温质子
交换膜燃料电池在稳态和动态过程中的性能。这些研究结果有助于进一步研究高温质子交换膜燃料
电池。

关键词: 燃料电池(FC) , 质子交换膜 (PEM), 高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC), 实验平台, 控制策略, 电压损失, 极化曲线, 气体化学计量数

Abstract: Experiments are one of the most direct and effective method for research on high temperature
proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC). An experimental platform was developed based on LabView
for HT-PEMFC to acquire experimental data of valuable parameters such as the temperature, pressure, mass
flow rate, and gas stoichiometry. The platform has control strategies for the parameters of the mass flow rate,
time and step length, which are significant for the use of PEMFC vehicles. By using the platform, polarization
curves and voltage losses were measured for both one-piece HT-PEMFCs and 1 kW HT-PEMFC stacks,
while contrast experiments were completed using different mass flow rate control strategies to improve the
performances of HT-PEMFC in the steady or dynamic process. The results are significant for further research
on HT-PEMFCs.

Key words: fuel cell (HT-PEMFC), experimental platforms, control strategy, voltage loss, polarization curve, gas stoichiometry

中图分类号: