發(fā)布時(shí)間：2017-12-13 11:23

  本文關(guān)鍵詞：基于內(nèi)阻檢測(cè)的PEMFC溫濕度特性及控制規(guī)則研究

  更多相關(guān)文章： PEMFC 溫濕度解耦 相關(guān)度系數(shù) 水熱管理 模糊控制

【摘要】：質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)由于環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),被稱為“最有前景的車載能量轉(zhuǎn)化裝置”,成為新研究熱點(diǎn)。PEMFC研究涉及到電化學(xué)、材料學(xué)、自動(dòng)控制等多學(xué)科知識(shí),PEMFC電堆控制系統(tǒng)是非線性強(qiáng)耦合系統(tǒng),堆內(nèi)溫濕度環(huán)境決定了電堆的輸出特性。堆內(nèi)溫濕度因電堆密封性難以直接測(cè)量,外部參數(shù)并不能表征電堆內(nèi)部實(shí)際工況。選取合適的電堆特性參數(shù)作為控制指標(biāo)是保證電堆控制效果、對(duì)溫濕度操作條件解耦的關(guān)鍵,而電堆控制變量調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)溫濕度解耦控制的重要一環(huán)。溫濕度變化是電堆內(nèi)阻變化的根本原因,內(nèi)阻作為電堆表征參數(shù)是導(dǎo)致外部輸出性能的根本原因。目前內(nèi)阻測(cè)試方法眾多,但大多不能滿足現(xiàn)有在線測(cè)量及精確度要求,且部分方法對(duì)電堆損傷極大。根據(jù)同期課題研究成果,基于改進(jìn)型EIS法可準(zhǔn)確測(cè)量得到堆內(nèi)各內(nèi)阻參數(shù),通過(guò)內(nèi)阻與溫濕度操作條件間特性關(guān)系,建立機(jī)理模型。采取傳統(tǒng)解耦方法雖能實(shí)現(xiàn)部分控制變量間的解耦,但對(duì)涉及眾多控制變量及復(fù)雜變化特性的溫濕度解耦顯得過(guò)于繁瑣,并不適用。本文針對(duì)傳統(tǒng)方法研究電堆操作條件耦合性存在的不足,以水冷型電堆作為研究對(duì)象,以相關(guān)度系數(shù)為新切入點(diǎn)、以檢測(cè)內(nèi)阻代替檢測(cè)外部參數(shù),根據(jù)電堆內(nèi)阻、溫濕度操作條件及控制變量機(jī)理特性,通過(guò)研究變量間相關(guān)度參數(shù)、分析電堆控制變量與操作條件間的機(jī)理關(guān)系及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),研究了電堆操作條件之間、控制變量之間及其之間復(fù)雜耦合關(guān)系,確定了電堆在不同輸出特性階段的主輔控變量,建立了電堆內(nèi)阻模型及水熱管理機(jī)理模型,確定了不同輸出階段下最優(yōu)溫濕度操作條件、溫濕度調(diào)節(jié)基本原則;通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可行性,結(jié)果表明該模型能夠?qū)崿F(xiàn)電堆溫濕度解耦,模型是正確的、可行的;同時(shí)認(rèn)識(shí)到相關(guān)度研究過(guò)程與模糊控制器設(shè)計(jì)過(guò)程的相似性,提出了一種基于相關(guān)度的改進(jìn)隸屬度函數(shù)的模糊控制方法。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM911.4

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1 任遠(yuǎn);曹廣益;朱新堅(jiān);;Particle Swarm Optimization based predictive control of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)[J];Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering);2006年03期

2 楊代軍;馬建新;鄔敏忠;徐麟;;城市大氣污染物對(duì)PEMFC性能的影響[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2006年04期

3 郝建新;高現(xiàn)文;高鶴明;;基于COMSOL Multiphysics的PEMFC的數(shù)值模擬[J];化學(xué)工業(yè)與工程;2008年05期

4 黃乃寶;梁成浩;郭華;;拋光液對(duì)304鋼在模擬PEMFC陽(yáng)極環(huán)境中電化學(xué)行為的影響[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2009年02期

5 盧明;徐曄;郭濤;劉淵;;人防地下工程PEMFC電站儲(chǔ)氫方案的選擇[J];低溫與特氣;2010年03期

6 ;Dynamic modeling and simulation test of a 60 kW PEMFC generation system[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2011年06期

7 黎潤(rùn)東;宋珂;章桐;;鍵合圖理論在PEMFC建模的應(yīng)用[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

8 ;Experimental and numerical studies of micro PEM fuel cell[J];Acta Mechanica Sinica;2011年05期

9 李艷昆;陳維榮;程站立;游志宇;;基于PEMFC分布式發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析[J];可再生能源;2011年05期

10 ;Influence of PTFE on Electrode Structure for Performance of PEMFC and 10-Cells Stack[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;Hydrogen supply system for a 200 watt PEMFC[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

2 ;The current progress of PEMFC cold start models[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

3 ;Recycling of key materials of membrane electrode assembly for PEMFC by acid oxidation method[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

4 ;Progress of Guangdong 300KW PEMFC power station[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

5 ;Effect of Driving Cycle on the performance of PEMFC and microstructure of membrane electrode assembly[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

6 ;Carbon cloth based on PAN carbon fiber practicability for PEMFC applications[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

7 ;Experiment of gravity effect on PEMFC[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

8 ;Rapid Prototyping Bipolar Plate of PEMFC by Gelcasting[A];第七屆全國(guó)氫能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

9 ;Rapid Prototyping Bipolar Plate of PEMFC by Gelcasting[A];第七屆全國(guó)氫能學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2006年

10 ;In-situ production of CO-free hydrogen for PEMFC application by methane catalytic decomposition integrated with Pd membrane hydrogen separation[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所陸天虹;燃料電池汽車商業(yè)化前景看好[N];中國(guó)化工報(bào);2002年

2 董釋倫;氫離子交換膜燃料電池前景看好[N];解放日?qǐng)?bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王紅星;PEMFC流場(chǎng)與電池性能的模擬研究[D];天津大學(xué);2005年

2 張潔婧;PEMFC電極微觀結(jié)構(gòu)模擬[D];天津大學(xué);2012年

3 彭飛;基于PEMFC的現(xiàn)代有軌電車混合動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

4 任遠(yuǎn);質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的智能建模優(yōu)化與控制研究[D];上海交通大學(xué);2008年

5 邵玉艷;PEMFC鉑/碳納米管催化劑穩(wěn)定性和電極制備新方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

6 衛(wèi)國(guó)愛(ài);車用PEMFC空氣供給系統(tǒng)建模及控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

7 陳昀;儲(chǔ)氫合金代鉑作為PEMFC和AFC陽(yáng)極催化材料的電化學(xué)過(guò)程與電催化特性研究[D];浙江大學(xué);2002年

8 劉宗浩;用于PEMFC的石墨/聚合物復(fù)合材料雙極板研究[D];天津大學(xué);2005年

9 駱兵;凝膠注模工藝研究及其在制備PEMFC雙極板中的應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2007年

10 王樂(lè)萍;基于PEMFC的溫差能驅(qū)動(dòng)水下滑翔器能源系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳冬浩;自增濕空冷型PEMFC特性的實(shí)驗(yàn)分析[D];西南交通大學(xué);2015年

2 趙雨晴;計(jì)及電壓一致性的kW級(jí)空冷型PEMFC動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2016年

3 曹洪;便攜式PEMFC移動(dòng)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2016年

4 周博洋;PEMFC的容錯(cuò)控制研究[D];電子科技大學(xué);2016年

5 陶澤炎;基于內(nèi)阻檢測(cè)的PEMFC溫濕度特性及控制規(guī)則研究[D];中國(guó)計(jì)量大學(xué);2016年

6 童鵬;面向PEMFC輸出性能優(yōu)化的EIS頻率正割角方法研究[D];中國(guó)計(jì)量大學(xué);2016年

7 趙巍;系統(tǒng)建模與仿真在PEMFC中的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2005年

8 張志明;PEMFC系統(tǒng)的建模及其仿真研究[D];上海海事大學(xué);2006年

9 汪小姍;PEMFC最大功率跟蹤研究[D];西南交通大學(xué);2012年

10 張旭;基于分?jǐn)?shù)階微積分的PEMFC建模與控制方法研究[D];南京理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1284982