齐宇博，张淑兴
(中广核研究院有限公司，广东 深圳 518124)

摘 要：以传统平板型平行流道的固体氧化物燃料电池(SOFC)电堆为研究对象，沿着气体流通方向实施离散化处理，通过节点电化学方程、质量守恒方程、能量守恒方程来完整描述电堆内部的关键参数，结合准静态假设、节点等效电阻、热物性方程等辅助方程组，建立起电堆燃料层、空气层、金属连接体层和阳极—电解质—阴极层(PEN)闭合的数学表达。利用MATLABSimulink数学建模软件，构建了平板型SOFC电堆的仿真模型，实现了沿气体流通方分析内部温度、压力、组分、电流密度、电压和功率瞬态演变的功能，重点仿真模拟了电池片内部节点温度参数随时间演变的动态特性，结合文献数据验证所建模型的可靠性，最大误差为6.6%。研究指出，电堆阴阳极温度场稳定的时间尺度为数百秒量级，这与相关文献报道的结论一致。
关键词：SOFC；数学模型；仿真分析