質(zhì)子交換膜電解水制氫系統(tǒng)建模與仿真

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摘要：質(zhì)子交換膜（proton exchange membrane，PEM）電解水制氫技術(shù)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，是一種綠色的制氫方式，具有響應(yīng)速度快、電流密度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。對于質(zhì)子交換膜電解水制氫系統(tǒng)建模，現(xiàn)有文獻中鮮有整體描述電解槽電壓、電流變化及系統(tǒng)各組件溫度動態(tài)的集總參數(shù)模型。文章根據(jù)電化學(xué)基本原理及熱力學(xué)定律，建立了PEM電解槽電壓穩(wěn)態(tài)模型和系統(tǒng)的溫度動態(tài)模型，基于MATLAB/Simulink軟件進行了仿真分析，將仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行了對比，其中電壓誤差不超過0.02 V，溫度誤差不超過1.6 K，驗證了模型的有效性，且所建立的模型能夠描述和預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)的變化，為系統(tǒng)設(shè)計及控制優(yōu)化提供支撐。（剩余14801字）