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燃料电池系统级仿真模型在新能源领域研究中扮演着重要角色,特别是质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)这两种主流技术。通过Simulink平台建立的完整系统模型能够实现对燃料电池工作状态的精确模拟。
典型模型包含五个核心子系统:电堆模型用于模拟电池内部的电化学反应过程;阳极供氢系统模型负责处理燃料供给的动态特性;阴极供气系统模型模拟氧化剂的输送过程;液冷系统模型则管理电池工作温度;控制系统模型整合各子系统实现稳定运行。
SOFC和PEMFC虽然都基于电化学原理,但在建模时需要区分其特性。SOFC工作温度较高,需要考虑热力学效应;而PEMFC的建模重点在于膜电极组件的质子传导特性。系统级仿真的价值在于可以分析不同工况下各子系统的协同效应,为实际系统设计提供可靠依据。