博士后王辰在燃料电池多流体多组分氢循环建模方向取得新进展 2026-01-16

January 16, 2026

[本站讯]近日,控制科学与工程学院博士后王辰在能源与交通领域权威期刊eTransportation(中科院一区TOP期刊,影响因子IF=17.0)发表题为“A multi-fluid prediction model of anode gas recirculation ejector for real-time control of fuel cell vehicles under overall operating modes”的研究论文。该研究提出了用于燃料电池多流体多组分氢循环引射器全工况性能预测的非迭代求解模型,有效解决了现有模型无法用于多流体多组分工质和实时控制的问题,为燃料电池氢循环系统建模与控制提供了关键技术支撑,促进了引射器在燃料电池中的广泛应用。该论文第一作者为山东大学博士研究生宋亚杰,通讯作者为王辰,山东大学是论文唯一通讯单位。

基于引射器的氢循环系统是燃料电池的关键子系统,主要作用是提高氢气利用率,改善电堆内部湿润度,同时“吹扫”产物水,防止水淹停机,具有宽工况、强变载、快响应等特点,对其研究具有重要意义。作为氢循环系统的关键部件,简单且准确的引射器性能预测模型,对系统建模和实时控制至关重要。然而,现有引射器模型多用于结构设计或性能分析,模型结构相对复杂,且常用于单流体工质,无法用于燃料电池多流体多组分氢循环系统的建模与控制。

针对该技术瓶颈,该研究创新性地提出“用于实时控制的氢循环引射器性能预测模型”。基于热力学与气体动力学理论,通过参数集总方法建立了包含三个线性方程的全工况性能预测模型,其未知参数可通过最小二乘法轻松识别,实现了氢循环引射器全工况性能的无迭代精准预测,填补了用于系统建模与控制的多流体多组分氢循环引射器全工况性能预测模型的研究空白,为氢动力系统的智能控制奠定了理论基础。

王辰所在的王雷教授研究团队长期致力于氢能与燃料电池应用相关研究,在车用动力、航空、航天及船舶动力等国防安全和重大需求领域取得了系列重要进展,相关研究成果发表于eTransportation、Energy、Applied Energy、Journal of Power Sources和International Journal of Hydrogen Energy等国际期刊。该研究获得了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金联合基金、中国博士后基金面上资助、山东省海外优秀青年科学基金项目的联合支持。