质子交换膜燃料电池在线监测及寿命预测

发布时间：2021-12-18 00:17

　　质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）是应用于移动储能设备、固定电站和交通运输领域最有前景的技术,PEMFC技术商业化的主要障碍为耐用性不佳。持续监测燃料电池性能退化过程并准确预测其失效的寿命节点,对燃料电池性能优化、最大限度地降低其生命周期成本和风险大有裨益,在此背景下,对PEMFC进行健康状态评估及寿命预测研究是至关重要的。本文综述了目前PEMFC的寿命预测研究现状,介绍PEMFC的工作原理、退化机制以及输出特性的研究方法,详细阐述影响PEMFC输出性能的水热平衡管理和运行工况变动等系统因素,对燃料电池性能退化指标的选择进行分析,为后续的实验设计、健康状态评估及剩余寿命预测提供理论基础。首先,在自增湿开放式PEMFC平台上进行温度、排气实验,研究温度、排气间隔及负载工况对输出特性的影响。其次,设计900W车载PEMFC的车载控制电路、辅助电路及基于LabVIEW的在线状态监测平台,实现对燃料电池运行数据的实时采集,监测PEMFC是否存在故障或性能的大幅下滑,从而保障车载PEMFC的安全稳定运行。再次,为实现PEMFC的... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自增湿阴极开放式PEMFC系统

预测电压及测试电压波形对比

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数据驱动的质子交换膜燃料电池寿命预测[J]. 张雪霞,高雨璇,陈维荣.  西南交通大学学报. 2020(02)
[2]空冷型PEMFC阳极排气方法实验研究[J]. 朱晓舟,陈民武,刘湘东,赵航飞,韩明.  储能科学与技术. 2018(01)
[3]基于LabVIEW的PEMFC单电池电压巡检系统设计[J]. 朱晓舟,陈民武,刘湘东,赵航飞,韩明.  储能科学与技术. 2018(01)
[4]14.4kW PEMFC电堆单体电压均衡性实验研究[J]. 陈维荣,刘嘉蔚,郭爱,李岩,刘志祥,张雪霞.  西南交通大学学报. 2017(03)
[5]PEMFC全车况性能衰减的研究进展[J]. 王诚,黄俊,赵波,肖宇,赵鹏程,李建秋,张剑波.  汽车安全与节能学报. 2016(01)
[6]质子交换膜燃料电池单体电压均衡性研究综述[J]. 戴朝华,史青,陈维荣,李艳昆,刘志祥,李奇.  中国电机工程学报. 2016(05)
[7]空冷型PEMFC阳极排气周期实验研究[J]. 陈冬浩,卜庆元,陈维荣,韩明.  电池. 2015(01)
[8]电池系统受益于坚固的isoSPI数据链路[J]. Jon Munson.  电源世界. 2014 (04)
[9]数据驱动故障预测和健康管理综述[J]. 彭宇,刘大同.  仪器仪表学报. 2014(03)
[10]车用PEMFC性能衰减影响因素的研究现状与展望[J]. 秦孔建,郝冬,侯永平,刘亚楠,周炳龙.  汽车工程学报. 2013(04)

博士论文
[1]新型空冷自增湿质子交换膜燃料电池技术研究[D]. 吕维忠.哈尔滨工程大学 2011
[2]质子交换膜燃料电池膜电极结构研究[D]. 王晓丽.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2006

硕士论文
[1]自增湿阴极开放式PEMFC控制系统设计及实验研究[D]. 朱晓舟.西南交通大学 2018
[2]质子交换膜燃料电池输出特性分析与健康状态监测研究[D]. 潘孝乐.中国计量学院 2014
[3]质子交换膜燃料电池控制策略研究[D]. 朱星光.西南交通大学 2013
[4]PEM燃料电池堆单片一致性的研究[D]. 齐基.武汉理工大学 2011



本文编号：3541239