轻量化管状SOFC

面向无人机动力应用的管状SOFC设计，通过多物理场建模优化并配合协同控制策略，使其在高动态载荷下兼具快速响应和稳定性。

Huang, Feifan · Ling, Yeqing · Long, Wang · 79526289 · Sun L. · Li, Tao

Applied Energy 2026

参数信息

稳定时间缩短比例

90 %

稳态功率输出提升比例

70 %

峰值热应力降低比例

35 %

技术优势

动态响应快

协同控制策略通过主动预热与动态流速的智能耦合，避免单纯预热的功率超调和燃料饥饿，也避免了单纯升速的冷却效应导致的温度稳定延迟。

稳定时间大幅缩短

在典型无人机任务剖面下，相较于基线控制策略，稳定时间缩短了90%，完全消除动态下冲。

高功率输出

在机动过程中，稳态功率输出比基线控制提升最高70%，满足无人机高动态负载下的功率需求。

热应力更低

峰值热应力降低超过35%，有助于提高电池的长期耐久性和结构完整性。

应用场景

• 无人机动力电源：解决无人机动力对高动态响应和稳定性的双重需求，直接作为电推进或混合动力电源。
• SOFC燃料电池系统：其协同控制策略为SOFC系统提供热-电化学耦合管理的实用框架，可推广到车用或固定式发电。
• 轻量化能源装置：面向无人机等对重量敏感的平台，通过管式设计和多物理场优化实现高比功率。