工作参数对PEMFC运行特性影响的实验研究

发布时间：2024-07-05 23:43

　　质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种可以直接将化学能转化为电能的装置,具有启动快、功率密度高、噪音低、无污染等特点。质子交换膜燃料电池应用于不同的领域时不可避免发生工作参数的变化,PEMFC在不同的工作参数条件下通常会表现出不同运行特性。本文通过实验测试研究工作参数对质子交换膜燃料电池输出特性影响。对PEMFC开展系列工作参数变化实验操作依赖于一个具有控制和监测不同工作参数变化的测试系统,PEMFC测试系统的可靠性直接影响实验测试过程的准确度。本文依次分析了PEMFC单电池和电堆测试系统的测试条件及其子系统功能,确保测试系统的耐久性、安全性以及数据控制与采集精度符合测试要求。并分别制备出实验用PEMFC单电池和5k W水冷型PEMFC电堆,为后续实验顺利进行提供了可靠的保证。PEMFC稳态输出特性受工作参数变化的影响。利用PEMFC单电池测试系统对自主设计的PEMFC单电池进行实验,研究工作参数改变对PEMFC稳态输出电压、功率密度的影响。实验结果显示:工作温度从50℃增加到70℃时,在高电流密度区域,PEMFC稳...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 引言
        1.1.2 质子交换膜燃料电池工作原理
        1.1.3 质子交换膜燃料电池结构
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 质子交换膜燃料电池的发展
        1.2.2 PEMFC运行特性研究现状
        1.2.3 工作参数对PEMFC稳态运行特性的影响
        1.2.4 工作参数对PEMFC动态运行特性的影响
    1.3 本文主要研究内容和结构安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 本文结构安排
第2章 质子交换膜燃料电池实验测试系统
    2.1 PEMFC单电池测试系统
    2.2 PEMFC电堆测试系统
    2.3 本章小结
第3章 工作参数对PEMFC稳态运行特性的影响
    3.1 实验准备
        3.1.1 PEMFC单电池制备
        3.1.2 测试方法
    3.2 工作温度的影响
        3.2.1 实验条件
        3.2.2 实验结果与讨论
    3.3 气体过量系数的影响
        3.3.1 实验条件
        3.3.2 实验结果与讨论
    3.4 进气湿度的影响
        3.4.1 实验条件
        3.4.2 实验结果与讨论
    3.5 背压的影响
        3.5.1 实验条件
        3.5.2 实验结果与讨论
    3.6 本章小结
第4章 工作参数对PEMFC电堆动态运行特性的影响
    4.1 实验部分
        4.1.1 PEMFC电堆制备
        4.1.2 实验方案
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 变载幅度对PEMFC动态特性的影响
        4.2.2 工作温度对PEMFC动态特性的影响
        4.2.3 气体过量系数对PEMFC动态特性的影响
        4.2.4 进气湿度对PEMFC动态特性的影响
        4.2.5 气体背压对PEMFC动态特性的影响
    4.3 本章小结
结语
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢



本文编号：4001730