固体氧化物燃料电池（SOFC）属于高温燃料电池,具有高效清洁的优点,因其发电效率高、环境污染小且无电解质泄漏等优点,在交通和分布式电站等领域有广阔的应用前景。为了使固体氧化物燃料电池获得更广泛的应用,就要降低燃料电池的生产成本,提高电堆的安全性以及可靠性等问题。然而,SOFC电堆的工作温度通常高于600℃,高温给系统的高效、长期运行带来了诸多挑战。由于燃料电池内部温度较高,温度分布并不均匀,且各组件的热膨胀系数各不相同,这会导致燃料电池内部产生热应力。当热应力超过材料的承受极限时,就会导致电池变形甚至破裂。对固体氧化物燃料电池进行温度和温度梯度进行研究,必须获得电堆内部的温度,但电堆对气密性有严格的要求,使用热电偶直接测量其内部温度可能会影响其气密性。此外,对于平板式SOFC电堆,其内部温度在二维平面上的分布更为复杂,难以通过电堆气道的进出口获得测量温度。因此,获取SOFC电堆内部温度场分布,进而监测SOFC电堆的最高温度和最大温度梯度,对SOFC电堆的稳定、高效和长期运行具有重要意义。首先基于由多根石英光纤传感器组成的光纤阵列和直角坐标机械手,设计和搭建了一种SOFC电堆温度场测量系统,可对电堆阴极多个气道内温度同时进行测量。然后,根据固体氧化物燃料电池电堆阴极气道尺寸特征,提出了基于中间变量的五次多项式轨迹规划方法,保证探针在阴极气道内匀速运行。通过实验,验证了此电堆温度场测量系统的有效性,从而为构建电堆内部温度场提供了技术支持。最后,基于支持向量机方法,建立了模拟电堆内部温度场模型,将模型预测温度与实际测量温度进行对比,支持向量机模型最大预测误差在±2%范围内,证明了支持向量机预测SOFC电堆内部温度场的可行性。