作為第三代新能源電池的代表,固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell）能夠實現(xiàn)中高溫條件下化學能到電能的直接轉換,它的發(fā)電效率高、噪音分布區(qū)域窄、有害排放物質少,被譽為21世紀最有發(fā)展前景的綠色環(huán)保能源。然而,由于高溫環(huán)境對系統(tǒng)內部材料的不利影響,SOFC的性能往往隨著時間逐漸退化,嚴重縮短了其使用壽命,這成為了阻礙SOFC應用推廣的一大瓶頸。若能在性能退化初期準確預測電池的剩余壽命,及時采取行之有效的維護手段,就能大大延長其使用壽命。因此,本文主要研究內容包括:（1）考慮單電池性能退化下的剩余壽命預測。首先基于熱力學、電化學反應原理在滿足質量守恒和能量守恒的前提下,利用MATLAB工具搭建并驗證了單電池退化機理模型;然后,基于模型收集的單電池電壓衰退數(shù)據提出了一種小波分解改進下的回聲狀態(tài)網絡預測方法,實現(xiàn)了數(shù)據非平穩(wěn)波動下單電池性能衰退的剩余壽命預測。以三種不同負載電流下的電壓退化數(shù)據為例,驗證了所提算法的有效性和準確性。（2）由于實際工業(yè)領域往往通過增加電池數(shù)目來滿足更大的負載需求,而不同電池組在相同運行條件下的退化速度是不一樣的,彼此之間的耦合還會影響退化的... 

【文章來源】： 王君皓 電子科技大學

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固體氧化物燃料電池研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SOFC系統(tǒng)預測研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SOFC系統(tǒng)控制研究現(xiàn)狀
    1.3 結構安排
第二章 考慮性能退化的SOFC單電池壽命預測
    2.1 SOFC電堆模型搭建
        2.1.1 電堆穩(wěn)態(tài)模型
        2.1.2 電堆退化模型
        2.1.3 模型驗證
    2.2 單電池SOFC的壽命預測策略
        2.2.1 壽命預測分析
        2.2.2 小波分解改進下的回聲狀態(tài)網絡電壓預測
    2.3 仿真結果驗證
    2.4 本章小結
第三章 考慮性能退化的SOFC多電池系統(tǒng)壽命預測
    3.1 SOFC多電池系統(tǒng)壽命預測策略
    3.2 多電池系統(tǒng)壽命預測各模塊的實現(xiàn)
        3.2.1 SOFC系統(tǒng)單電池壽命預測
        3.2.2 SOFC系統(tǒng)壽命預測
    3.3 仿真結果驗證
        3.3.1 單電池剩余壽命預測
        3.3.2 多電池系統(tǒng)剩余壽命預測
    3.4 本章小結
第四章 考慮延緩SOFC性能衰退的控制
    4.1 延緩SOFC性能衰退的控制策略
    4.2 延緩性能衰退控制各模塊的實現(xiàn)
        4.2.1 壽命預測模塊
        4.2.2 壽命延長模塊
    4.3 仿真結果驗證
        4.3.1 性能衰退率控制
        4.3.2 剩余壽命與發(fā)電效率的關系
    4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：2993207