各位前辈，小弟正在研究一个叫“等离子燃料电池”的发明项目，其中需要用到比较特殊的电源：
1、输入电源12V电瓶；
2、输入总功率小于300W；
3、输出两路独立的空气电弧；
4、输出电弧波形为交流脉冲；
5、两路电弧波形同步，即同频同相；
6、输出的两路独立电弧电流可以独立调节，范围为大于0.5A，小于2A
我已经搞定了逆变部分，但电弧的引弧和电弧的稳定控制实在搞不定，望指教。
顺便把我研究的项目做个介绍，便于理解：
等离子燃料电池
燃料电池是一种利用燃料的电化学反应输出电能的新型发电系统，具有节能、环保等特点，解决了内燃机能源利用效率低，能耗高和充电电池续航能力差，充电时间长等缺点，将彻底取代内燃式发动机，广泛用作下一代电动汽车、电动自行车、移动式发电机，以及彻底取代火力发电站等。
但当前的燃料电池技术由于需要使用贵重金属催化剂和电解质膜，均存在成本太高，燃料单一（只能使用纯氢气做燃料）等阻碍其商用的技术问题。为了解决现有燃料电池的商用问题，我们提出了“采用物理方法辅助实现燃料的电化学反应”来替代现有燃料电池的“纯电化学反应”，因而取消了贵重金属催化剂和电解（膜）的使用，使燃料电池的成本得到有效控制，将燃料种类拓宽到天然气、乙醇、汽油等，将使燃料电池的广泛应用有了新的实现可能。
等离子燃料电池原理
现有燃料电池原理和技术
目前燃料电池技术主要有五种：碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等，其工作原理如图1
图 1
在质子交换膜燃料电池中
首先，燃料（H2）在阳极催化剂的作用下被离解，释放出电子和质子（正离子）；
然后，由于阳极附近的正离子浓度高于阴极附近的正离子浓度，正离子发生浓差扩散运动，穿过质子交换膜向阴极移动，而电子不能穿过质子交换膜，只能聚集在阳极表面；
最后，到达阴极附近的正离子与来自阴极并经过催化剂作用的氧原子相遇，有形成比燃料分子化学键结合能更高的新化学键的趋势----这个趋势就是电化学电动势；在这个趋势的作用下，被吸附在阳极表面的电子通过外电路移动到达阴极，使正离子和氧原子获得电子，生成新的产物，完成电化学反应。电子通过外电路移动形成了电流，对外输出电能。
在固体氧化物燃料电池中
首先，燃料（H2）在阳极被离解，释放出电子和质子（正离子）；
然后，由于处于高温的固体氧化物电解质（YSZ）中存在大量自由负氧离O-，在阳极与YSZ的接触面上，由于正离子和O-有形成比燃料分子化学键结合能更高的新化学键的趋势（电化学电动势），因此正离子与O-直接发生离子反应生成新的产物，消耗掉了正离子和O-。在浓度差作用下，使阴极附近的O-向阳极表面不断移动，在阴极差生产一个正电势。在这个电势的作用下，被吸附在阳极表面的电子通过外电路移动到达阴极，并把阴极表面的氧分子还原成O-，进入YSZ并向阳极不断移动，使整个反应得以继续和循环。同样电子通过外电路移动形成了电流，对外输出电能。
以上过程可以由以下流程图2说明：
图 2
在这个过程中，电子在外电路中形成电流，对负载做功，对外输出电能。其实质为图3：
图 3
根据以上分析，燃料电池的工作过程可以分为3个阶段：
第一阶段，燃料分子被离解（或叫激活）成离子态（燃料正离子和电子），为化学反应创造条件；
第二阶段，燃料正离子和电子被分开，通过不同的路径与氧原子相遇，为电化学反应创造条件。比如，正离子通过质子交换膜到达阴极，而电子不能通过质子交换膜传递，只能通过阳极和外电回路达到阴极；
第三阶段，氧气分子和燃料正离子相遇，形成电势，并通过外电路获得来自阳极的电子，完成化学反应，生成新的产物。阳极电子源源不断通过外电路回到阴极形成电流，以电能的形式释放出燃料的化学能。
现有燃料电池技术的不足分析
1、燃料离解阶段，使用贵重金属做催化剂，这是造成燃料电池成本高和燃料单一问题的重要原因，比如碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等；
2、正负离子分离阶段，采用的电解质为新型材料，价格昂贵，比如质子交换膜燃料电池(PEMFC)；或者采用液体电解质，出现腐蚀等问题，比如磷酸型燃料电池(PAFC)；并且电解质的电导太小，传输损耗大，比如固体氧化物燃料电池（SOFC）
磁驱动电弧等离子体燃料电池设想
思路及方法
1、用电弧放电等离子体的方法替代催化剂离解方法，使燃料电离；这样可以取消贵重金属催化剂，而且由于不存在考虑催化剂CO中毒的问题，可以将燃料种类拓展到含碳燃料，例如甲烷（CH4），酒精（C2H5OH）；
2、利用磁场力使正负离子（电子）分离，替代电解质的作用，使电子和离子经过不同的路径到达阴极；这样可以取消电解质（膜），有效降低成本；
技术原理
电弧放电获得大量高速流动的正负离子，流动的正负离子将明显受到垂直方向磁场的作用。根据洛伦兹力原理，正负离子将围绕磁力线作方向相反的圆周运动，其结果是电弧在垂直磁场中被拉伸，正负离子被分开。在被分开的正负离子的运动方向上分别放置采集板，就可以实现正负粒子的分离收集，这样就实现了燃料分子的离解和正负离子的分离，为实现燃料电池的电化学反应创造了条件【1】。如图4
图 4
实际的实验结果是：以空气为放电气体，放电电流在2A左右，以两块25W扬声器上的永久磁铁南北极相对应间隔8cm形成磁场（具体磁场强度没有测试），获得了最大5V的输出电压和最大30A的输出电流；另一次以电脑硬盘内的永久磁铁相隔5cm形成的磁场，获得了开路150V的输出电压，短路电流没有测试。
以上实验表明，气体已经被电离成了包含大量正负离子的等离子体，磁场已经把正负离子分开，形成一定的电势差，并且这样的电势差与磁场强度有关。磁场越强，被分离的正负离子就越多，输出电压越高，反之也然。
以上实验结果实际上等同于磁流体发电，不同的是这里发电输出的能量不是来自燃料的化学能，而是放电电弧的能量，因此不是真正意义上的发电。
为了实现燃料的电化学反应，实现真正意义上的发电，需要把燃料气体(或经汽化处理的液态燃料)和空气（氧气）的混合气体作为在以上装置内的电离气体，使燃料以电化学的方式完成反应，以输出电能的形式释放化学能【2】。
等离子体燃料电池的工程实现
需要解决的工程问题
根据以上原理做了大量实验，实验中发现，系统需要解决多个关键问题：
1、稳定的电弧放电；
实验发现，在垂直磁场驱动下的电弧放电，由于电弧被拉伸，出现断弧现象，且由于电极被氧化，重新启动困难，因此放电很不稳定，严重影响了离子的采集和输出，如图 5
图 5
为了解决此问题，参考空气等离子切割机的电弧放电枪结构，采用磁场驱动下旋转电弧结构就能实现。如图6
图 6
具体实验发现，以上电弧旋转结构能够很好的实现稳定放电。
2、高效的离子采集能力；
在之前的实验装置中，将放电电极和采集输出电极分开，相互绝缘。这样做的好处是输出负载的大小对放电能力没有影响。但实验中发现，为了保证放电电极和采集输出电极相互绝缘，他们之间必须保证有一定间隙距离。但在强磁场下，被分离的离子都以较小的半径围绕放电电极端点作圆周运动，大部分离子都集中在放电电极端点附近表面，没有撞击到采集电极表面，因此采集效果很差。而且磁场越强，这个现象越明显，如图7
图 7
为了不降低磁场对电极的保护作用和对正负离子的分离能力，需要保证一定强度的磁场强度，又要有效采集到正负离子，需要将放电电极和采集电极合二为一。为了使负载对放电不产生影响，以上思路需要在2个以上独立放电电源形成电堆的情况下实现，如图8
图 8
实际上，离子的空间反应过程也比较困难，通过电极间的合理逻辑排列，和对电源做出改进，此问题可以得到解决。
电堆的实现和工作过程
以上工程问题的综合解决，电堆实现如下：
如图11
图 9
基于以上思路，只要两个独立放电电源即可解决“负载影响放电能力的问题”，因此考虑将每个放电电源做成具有宽间隙放电能力的电源，在其每个放电间隙中放置中间电极，可形成多个电弧，也就形成了多个电池单元，这样可以减少电源数量。
通过电极间的合理逻辑排列，可以实现
的关系，其中N为等离子燃料电池电堆中电池单体数量，n为电源数量，2n为电极数量，x为插入的中间电极的数量，这样可以使用多个普通电源实现电堆，降低对电源的技术要求。
