基于内阻特性的PEMFC水热管理状态诊断及最优功率点研究
发布时间：2021-08-13 06:26
新能源技术和大规模利用清洁能源是实现低碳经济,成为当今世界能源科技发展的最新趋势,氢能作为一种高效、清洁,无污染的新能源,受到各国研究者的广泛关注。燃料电池发电技术是氢能利用与开发的重要应用方向之一,具有清洁无污染,功率密度高,环境友好等特点,具有良好的应用前景。但其内部的水热状态管理对提高燃料电池堆输出性能具有重要意义。本文建立内阻—操作条件模型和温度—湿度耦合模型,描述堆内活化内阻、欧姆内阻、浓差内阻随操作条件变化的规律,开展了温湿度操作条件的实验,验证了模型的可靠性,确定了总内阻最小的存在原则和变电流输出下的操作条件变化规律;其次,基于交流阻抗谱法原理,结合燃料电池等效电路模型,提出了频率正割角方法,以其计算值表征负载变化状态下,不同操作条件下的堆内总内阻;并以理论证明了该角度计算值与总内阻具有唯一对应关系,通过仿真实验,研究了二者之间的变化规律;从实际工程应用层面,解决了理论模型应用向实践方法的转变,评价堆内水热管理状态的优劣,使堆内水热管理状态的诊断成为可能,为电堆操作条件优化和输出性能故障预警奠定了基础;最后,定义了最优功率点的概念,并与最大功率点进行了比较;结合内阻—操作...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2016年中国能源消费结构图(a)2013年中国能源消费
中国计量大学硕士学位论文11绪论1.1课题的研究意义和背景21世纪是绿色经济时代，随着经济的高速发展，化石能源消耗量逐年增加，而能源整体存储量却逐年减少，并且由于传统化石能源的长期不合理的低效使用，尤其是化石能源的直接燃烧过程中产生的温室气体及有毒气体，引发了一系列环境污染问题，导致全球范围内的“温室效应”加剧和大气PM2.5的上升，严重威胁人类的身体健康和正常生产生活[1]。因此，节约传统能源和开发新能源，提高能源利用效率，减少能源使用所产生的环境污染，已经成为当前社会各界亟待解决的重要问题。开发新能源技术和大规模利用清洁能源，实现低碳经济，成为当今世界能源科技发展的最新趋势[2]。图1.1为我国2013和2016年中国能源消费结构变化图。(a)2013年中国能源消费结构图(b)2016年中国能源消费结构图图1.1中国能源消费结构变化图国家科技部曾将燃料电池先后列入“九五”重大科研计划和“863计划”中的立项资助项目，以中科院大连化物所为代表的科研机构和上海神力科技有限公司为代表的企业单位，一直处于我国燃料电池研究领域的前沿。2014年初，李克强总理考察德国氢能混合发电项目，指示国内相关部门组织实施氢能利用示范项目。2015年，国家能源局印发《国家能源局综合司关于
中国计量大学硕士学位论文11绪论1.1课题的研究意义和背景21世纪是绿色经济时代，随着经济的高速发展，化石能源消耗量逐年增加，而能源整体存储量却逐年减少，并且由于传统化石能源的长期不合理的低效使用，尤其是化石能源的直接燃烧过程中产生的温室气体及有毒气体，引发了一系列环境污染问题，导致全球范围内的“温室效应”加剧和大气PM2.5的上升，严重威胁人类的身体健康和正常生产生活[1]。因此，节约传统能源和开发新能源，提高能源利用效率，减少能源使用所产生的环境污染，已经成为当前社会各界亟待解决的重要问题。开发新能源技术和大规模利用清洁能源，实现低碳经济，成为当今世界能源科技发展的最新趋势[2]。图1.1为我国2013和2016年中国能源消费结构变化图。(a)2013年中国能源消费结构图(b)2016年中国能源消费结构图图1.1中国能源消费结构变化图国家科技部曾将燃料电池先后列入“九五”重大科研计划和“863计划”中的立项资助项目，以中科院大连化物所为代表的科研机构和上海神力科技有限公司为代表的企业单位，一直处于我国燃料电池研究领域的前沿。2014年初，李克强总理考察德国氢能混合发电项目，指示国内相关部门组织实施氢能利用示范项目。2015年，国家能源局印发《国家能源局综合司关于
【参考文献】：
期刊论文
[1]阳极水含量对车用燃料电池性能影响[J]. 崔保庄,刘永峰,裴普成,姚圣卓,金涛涛. 电源技术. 2018(09)
[2]储氢技术研究现状及展望[J]. 李璐伶,樊栓狮,陈秋雄,杨光,温永刚. 储能科学与技术. 2018(04)
[3]质子交换膜燃料电池热管理技术的进展[J]. 刘波,赵锋,李骁. 电池. 2018(03)
[4]国际能源科技发展新动向及其对我国的启示[J]. 郭楷模,陈伟,吴勘,何涛,汪其,李富岭. 世界科技研究与发展. 2018(03)
[5]燃料电池技术发展及应用现状综述(上)[J]. 王吉华,居钰生,易正根,王凯. 现代车用动力. 2018(02)
[6]清洁能源开发利用对于实现可持续发展的研究[J]. 尹文斌. 中国国际财经(中英文). 2018(09)
[7]操作条件对质子交换膜燃料电池电化学阻抗动态行为的影响[J]. 何丽,韩喆,冯坤,牛茁,刘优贤,刘志祥. 化工进展. 2018(02)
[8]大连化物所“甲醇燃料电池系列”项目通过验收[J]. 电气技术. 2018(01)
[9]基于云智能控制器的燃料电池最大功率跟踪策略[J]. 杨德友,崔冬晓,蔡国伟. 电工技术学报. 2018(14)
[10]基于水平衡的PEM燃料电池大电流运行优化控制[J]. 何晓波,詹志刚,张洪凯,帅露,隋邦杰,徐立. 工程热物理学报. 2017(09)
博士论文
[1]质子交换膜燃料电池水热管理研究[D]. 裴后昌.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于云智能控制器燃料电池/光伏最大功率跟踪策略研究[D]. 崔冬晓.东北电力大学 2018
[2]水冷型质子交换膜燃料电池热管理系统控制研究[D]. 牛茁.西南交通大学 2018
[3]质子交换膜燃料电池水管理模型研究[D]. 王忠豪.重庆理工大学 2018
[4]基于内阻检测的PEMFC温湿度特性及控制规则研究[D]. 陶泽炎.中国计量大学 2016
[5]面向PEMFC输出性能优化的EIS频率正割角方法研究[D]. 童鹏.中国计量大学 2016
[6]质子交换膜燃料电池系统特性仿真研究[D]. 王振.山东大学 2007
本文编号：3339936
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2016年中国能源消费结构图(a)2013年中国能源消费
中国计量大学硕士学位论文11绪论1.1课题的研究意义和背景21世纪是绿色经济时代，随着经济的高速发展，化石能源消耗量逐年增加，而能源整体存储量却逐年减少，并且由于传统化石能源的长期不合理的低效使用，尤其是化石能源的直接燃烧过程中产生的温室气体及有毒气体，引发了一系列环境污染问题，导致全球范围内的“温室效应”加剧和大气PM2.5的上升，严重威胁人类的身体健康和正常生产生活[1]。因此，节约传统能源和开发新能源，提高能源利用效率，减少能源使用所产生的环境污染，已经成为当前社会各界亟待解决的重要问题。开发新能源技术和大规模利用清洁能源，实现低碳经济，成为当今世界能源科技发展的最新趋势[2]。图1.1为我国2013和2016年中国能源消费结构变化图。(a)2013年中国能源消费结构图(b)2016年中国能源消费结构图图1.1中国能源消费结构变化图国家科技部曾将燃料电池先后列入“九五”重大科研计划和“863计划”中的立项资助项目，以中科院大连化物所为代表的科研机构和上海神力科技有限公司为代表的企业单位，一直处于我国燃料电池研究领域的前沿。2014年初，李克强总理考察德国氢能混合发电项目，指示国内相关部门组织实施氢能利用示范项目。2015年，国家能源局印发《国家能源局综合司关于
中国计量大学硕士学位论文11绪论1.1课题的研究意义和背景21世纪是绿色经济时代，随着经济的高速发展，化石能源消耗量逐年增加，而能源整体存储量却逐年减少，并且由于传统化石能源的长期不合理的低效使用，尤其是化石能源的直接燃烧过程中产生的温室气体及有毒气体，引发了一系列环境污染问题，导致全球范围内的“温室效应”加剧和大气PM2.5的上升，严重威胁人类的身体健康和正常生产生活[1]。因此，节约传统能源和开发新能源，提高能源利用效率，减少能源使用所产生的环境污染，已经成为当前社会各界亟待解决的重要问题。开发新能源技术和大规模利用清洁能源，实现低碳经济，成为当今世界能源科技发展的最新趋势[2]。图1.1为我国2013和2016年中国能源消费结构变化图。(a)2013年中国能源消费结构图(b)2016年中国能源消费结构图图1.1中国能源消费结构变化图国家科技部曾将燃料电池先后列入“九五”重大科研计划和“863计划”中的立项资助项目，以中科院大连化物所为代表的科研机构和上海神力科技有限公司为代表的企业单位，一直处于我国燃料电池研究领域的前沿。2014年初，李克强总理考察德国氢能混合发电项目，指示国内相关部门组织实施氢能利用示范项目。2015年，国家能源局印发《国家能源局综合司关于
【参考文献】：
期刊论文
[1]阳极水含量对车用燃料电池性能影响[J]. 崔保庄,刘永峰,裴普成,姚圣卓,金涛涛. 电源技术. 2018(09)
[2]储氢技术研究现状及展望[J]. 李璐伶,樊栓狮,陈秋雄,杨光,温永刚. 储能科学与技术. 2018(04)
[3]质子交换膜燃料电池热管理技术的进展[J]. 刘波,赵锋,李骁. 电池. 2018(03)
[4]国际能源科技发展新动向及其对我国的启示[J]. 郭楷模,陈伟,吴勘,何涛,汪其,李富岭. 世界科技研究与发展. 2018(03)
[5]燃料电池技术发展及应用现状综述(上)[J]. 王吉华,居钰生,易正根,王凯. 现代车用动力. 2018(02)
[6]清洁能源开发利用对于实现可持续发展的研究[J]. 尹文斌. 中国国际财经(中英文). 2018(09)
[7]操作条件对质子交换膜燃料电池电化学阻抗动态行为的影响[J]. 何丽,韩喆,冯坤,牛茁,刘优贤,刘志祥. 化工进展. 2018(02)
[8]大连化物所“甲醇燃料电池系列”项目通过验收[J]. 电气技术. 2018(01)
[9]基于云智能控制器的燃料电池最大功率跟踪策略[J]. 杨德友,崔冬晓,蔡国伟. 电工技术学报. 2018(14)
[10]基于水平衡的PEM燃料电池大电流运行优化控制[J]. 何晓波,詹志刚,张洪凯,帅露,隋邦杰,徐立. 工程热物理学报. 2017(09)
博士论文
[1]质子交换膜燃料电池水热管理研究[D]. 裴后昌.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于云智能控制器燃料电池/光伏最大功率跟踪策略研究[D]. 崔冬晓.东北电力大学 2018
[2]水冷型质子交换膜燃料电池热管理系统控制研究[D]. 牛茁.西南交通大学 2018
[3]质子交换膜燃料电池水管理模型研究[D]. 王忠豪.重庆理工大学 2018
[4]基于内阻检测的PEMFC温湿度特性及控制规则研究[D]. 陶泽炎.中国计量大学 2016
[5]面向PEMFC输出性能优化的EIS频率正割角方法研究[D]. 童鹏.中国计量大学 2016
[6]质子交换膜燃料电池系统特性仿真研究[D]. 王振.山东大学 2007
本文编号：3339936
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3339936.html
