1.本發明屬于水下航行器動力推進領域，尤其涉及一種基于氫空電堆的水下航行器燃料電池動力系統。
背景技術：
2.無人水下潛航器(unmaned undersea vehicle，uuv)具有隱蔽性高、環境適應性強、自主性好等優勢，在軍事、科技、經濟等領域有廣泛的應用前景。能源動力推進系統是uuv的心臟，通常占據潛航器1/2～2/3的體積和重量，需要在狹小空間內自身攜帶能源并實現不同功率輸出，同時盡可能減小振動噪聲。這些特殊需求使能源動力推進系統成為制約uuv發展的核心瓶頸問題。
3.目前大多數uuv采用鋰電池作為其動力推進裝置。但由于其安全性相對較差，能量密度提升空間有限，無法滿足未來uuv遠航程、長航時的動力需求。燃料電池系統具有能量密度及轉換效率高、振動噪聲低、無尾氣排放等優勢，已成為未來uuv能源動力系統最主要的發展方向。
4.基于燃料電池技術的陸上動力系統發展較早，目前已有燃料電池汽車等成熟的商業化應用。然而，水下環境與陸上環境具有顯著不同，由于邊界條件和約束條件的改變，給水下燃料電池的安全高效平穩運行帶來一系列新的挑戰。例如，陸上燃料電池通常以環境空氣作為氧氣源，而水下燃料電池需要自身攜帶氧氣，燃料電池在純氧環境下運行帶來膜電極氧化降解加速、陰極水淹加劇等問題；同時，陸上燃料電池通常處于開放環境中，而水下燃料電池則布置于有限密閉空間中，會帶來密閉容器內水蒸氣冷凝以及電堆冷卻困難等問題。
5.基于上述差異，現有水下燃料電池的電堆通常為特殊定制的氫氧電堆(陰極進氣為純氧)，與陸用燃料電池的氫空電堆(陰極進氣為空氣)相比，其膜電極通常采用更厚的強化膜以抑制氧化降解，陰極采用三維微型格子等特殊流場來抑制水淹發生，這大大增加了制造成本及設備通用性；同時，氫氧電堆技術成熟度低，給水下燃料電池能源動力系統的安全可靠平穩運行造成嚴重威脅，已成為制約燃料電池技術在水下動力推進領域大規模應用的核心問題之一。因此，開發一套基于氫空電堆的水下燃料電池能源動力系統，可為解決上述問題提供一種全新思路，對燃料電池技術在水下能源動力推進領域的成功應用具有重要意義。
技術實現要素：
6.本發明的目的是為了克服基于氫/氧電堆的水下燃料電池能源動力系統經濟性、安全可靠性差的問題，通過在水下密閉空間內人工構建空氣氛圍，提出了一種基于氫空電堆的水下燃料電池能源動力系統，可以大大提升系統
聲明：
“基于氫空電堆的水下燃料電池動力系統” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：哈爾濱工程大學
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2025年07月16日 ~ 18日 
