1.本发明属于水下航行器动力推进领域，尤其涉及一种基于氢空电堆的水下航行器燃料电池动力系统。
背景技术：
2.无人水下潜航器(unmaned undersea vehicle，uuv)具有隐蔽性高、环境适应性强、自主性好等优势，在军事、科技、经济等领域有广泛的应用前景。能源动力推进系统是uuv的心脏，通常占据潜航器1/2～2/3的体积和重量，需要在狭小空间内自身携带能源并实现不同功率输出，同时尽可能减小振动噪声。这些特殊需求使能源动力推进系统成为制约uuv发展的核心瓶颈问题。
3.目前大多数uuv采用锂电池作为其动力推进装置。但由于其安全性相对较差，能量密度提升空间有限，无法满足未来uuv远航程、长航时的动力需求。燃料电池系统具有能量密度及转换效率高、振动噪声低、无尾气排放等优势，已成为未来uuv能源动力系统最主要的发展方向。
4.基于燃料电池技术的陆上动力系统发展较早，目前已有燃料电池汽车等成熟的商业化应用。然而，水下环境与陆上环境具有显著不同，由于边界条件和约束条件的改变，给水下燃料电池的安全高效平稳运行带来一系列新的挑战。例如，陆上燃料电池通常以环境空气作为氧气源，而水下燃料电池需要自身携带氧气，燃料电池在纯氧环境下运行带来膜电极氧化降解加速、阴极水淹加剧等问题；同时，陆上燃料电池通常处于开放环境中，而水下燃料电池则布置于有限密闭空间中，会带来密闭容器内水蒸气冷凝以及电堆冷却困难等问题。
5.基于上述差异，现有水下燃料电池的电堆通常为特殊定制的氢氧电堆(阴极进气为纯氧)，与陆用燃料电池的氢空电堆(阴极进气为空气)相比，其膜电极通常采用更厚的强化膜以抑制氧化降解，阴极采用三维微型格子等特殊流场来抑制水淹发生，这大大增加了制造成本及设备通用性；同时，氢氧电堆技术成熟度低，给水下燃料电池能源动力系统的安全可靠平稳运行造成严重威胁，已成为制约燃料电池技术在水下动力推进领域大规模应用的核心问题之一。因此，开发一套基于氢空电堆的水下燃料电池能源动力系统，可为解决上述问题提供一种全新思路，对燃料电池技术在水下能源动力推进领域的成功应用具有重要意义。
技术实现要素：
6.本发明的目的是为了克服基于氢/氧电堆的水下燃料电池能源动力系统经济性、安全可靠性差的问题，通过在水下密闭空间内人工构建空气氛围，提出了一种基于氢空电堆的水下燃料电池能源动力系统，可以大大提升系统
声明：
“基于氢空电堆的水下燃料电池动力系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：哈尔滨工程大学
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2025年05月23日 ~ 25日 
