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燃料电池能量转化率的计算

发表时间：2024-08-02 16:43:26 来源：网友投稿

电动汽车燃料电池基本能量公式计算电动汽车燃料电池的一个有用的特征是其效率容易在工作电压中测得，原因如下：如果1mol的燃料在电池中发生反应，那么在外电路中就会产生2mol的电子；同时我们也知道，电能可以用基本能量公式计算电能=电荷量×电压法拉第常数F代表1mol电子中包含的电荷量。

所以当燃料电池中消耗1mol的氢燃料时，假设效率为100%，由式【（4.4）】定义，则可以得出以下结论：能量=2F×Vl00%=△H或者变形为由法拉第常数的标准值(96485C)和上文中给出的计算△H需要的两个值，可以轻易计算出电池单元以“100%效率”工作的电压值。此处如果使用高热值计算，电压值为1.48V；使用低热值，则电压值为1.25V。对于燃料电池而言，从前面的介绍我们了解到其效率不可能达到100%。所以燃料电池的实际电压值要低于其理论值，通常称其实际值为Vc。因为电压和电能之间直接成正比关系，所以可以得出由此可知，电动汽车燃料电池单元的电压很容易测量。对于单元较多的燃料电池组，需特别注意，其涉及的电压是每一个电池单元的平均电压，所以系统电压应该由电池单元数目进行等分。由此可以很容易地计算出燃料电池的效率。当吉布斯自由能100%转化为电能时，超过燃料电池单元最大电压值是没有用的。

另外下式与式(4.4)类似，也可以计算出燃料电池单元的最大可能电压：这也是一个极为重要的公式，而且表4.3中第四列最大电动势的值就是根据此公式计算的。

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