氢氧燃料电池静态模型：
（1）热力学电动势
E
n
根据能斯特公式，可以得到单电池的理论输出电压
[1]
：
E
n
=
1.229
―
𝑎
∙
（
T
𝑠𝑡
―
298.15
）
+
𝑏
∙
T
𝑠𝑡
[ln
（
P
H
2
）
+
1
2
ln
（
P
O
2
）
]
#
（
2.1
）
式中,
𝑎
、
b
均为常数，它们的值分别为
8.5
×
10
―
4
和
4.3085
×
10
―
5
；
T
𝑠𝑡
为
电堆工作温度，
K
；
P
H
2
/
P
O
2
为催化剂与气体界面处的氢气/氧气有效分压，
atm
。
该部分建模如下：
（2）活化极化过电势
𝑉
𝑎𝑐𝑡
活化损失主要是因为电极表面的反应速度过慢，在驱动电子传递到或者传送
出电极的化学反应时，部分电压会被消耗。活化极化过电势
𝑉
𝑎𝑐𝑡
计算公式如下:
𝑉
𝑎𝑐𝑡
=
―
𝜀
1
+
𝜀
2
T
𝑠𝑡
+
𝜀
3
T
𝑠𝑡
𝑙𝑛
(
𝐶
𝑂
2
)
+
𝜀
4
T
𝑠𝑡
𝑙𝑛
𝐼
#
(
2.2
)
其中，
I
为燃料电池的电流（
𝐴
），
𝜀
1
、
𝜀
2
、
𝜀
3
、
𝜀
4
是模型系数，它们的值分
别为：
𝜀
1
=
―
0.9514
#
(
2.3
)
𝜀
2
=
2.86
×
10
―
3
+
2
×
10
―
4
ln
（
A
）
+
4.3
×
10
―
5
ln
（
C
H
2
）
#
(
2.4
)
𝜀
3
=
7.4
×
10
―
5
#
(
2.5
)
𝜀
4
=
―
1.87
×
10
―
4
#
(
2.6
)
