阶梯电流密度加载模式对PEMFC冷启动性能的影响

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化过程中,其在低温环境下的冷启动能力是关键技术难题之一。本文通过建立PEMFC的集总参数模型,探究了阶梯电流密度加载模式对其在-20℃下冷启动性能的影响,重点考察了初始电流密度、电流密度变化周期及电流密度增加速率3个参数。此外,为优化模型参数选择,本文引入了一种改进的粒子群优化(PSO)算法,该算法在提高收敛速度和逃逸局部最优解方面表现优越,并利用新算法确定了给定条件下PEMFC的最佳工作点。仿真结果表明,相比于传统的恒流冷启动模式,在-15℃下,采用阶梯电流密度加载模式可将PEMFC的冷启动时间缩短约13.9%。