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可再生能源2025年第09期:基于气体扩散层接触压力均一性的质子交换膜燃料电池封装载荷优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨硕;李楠;谈柱恩;徐云飞;李江飞;刘智;林杰威;

单位:天津科技大学天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室;天津大学先进内燃动力全国重点实验室;北京亿华通科技股份有限公司;

摘要:文章建立了质子交换膜燃料电池三维有限元模型,研究燃料电池封装载荷对气体扩散层(GDL)接触压力均一性的影响,使用变异系数(C_V)衡量GDL接触压力的均匀程度,并以C_V最小为优化目标,使用支持向量机、反向传播神经网络、粒子群优化算法优化支持向量机和灰狼优化算法优化支持向量机建立代理模型,再将最佳代理模型作为优化算法中的适应度函数,通过灰狼优化算法对封装载荷进行优化。结果表明:与其他3种方法相比,使用粒子群优化算法优化支持向量机建立的代理模型的预测精度更高;与优化前相比,C_V减小了35%,接触压力均一性得到提升,燃料电池的可靠性和使用寿命均得到改善。

关键词:质子交换膜燃料电池;;气体扩散层;;接触压力;;封装载荷;;优化

基金资助:国家自然科学基金项目(52106105)