基于內(nèi)阻特性的PEMFC水熱管理狀態(tài)診斷及最優(yōu)功率點(diǎn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-13 06:26
新能源技術(shù)和大規(guī)模利用清潔能源是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),成為當(dāng)今世界能源科技發(fā)展的最新趨勢(shì),氫能作為一種高效、清潔,無(wú)污染的新能源,受到各國(guó)研究者的廣泛關(guān)注。燃料電池發(fā)電技術(shù)是氫能利用與開(kāi)發(fā)的重要應(yīng)用方向之一,具有清潔無(wú)污染,功率密度高,環(huán)境友好等特點(diǎn),具有良好的應(yīng)用前景。但其內(nèi)部的水熱狀態(tài)管理對(duì)提高燃料電池堆輸出性能具有重要意義。本文建立內(nèi)阻—操作條件模型和溫度—濕度耦合模型,描述堆內(nèi)活化內(nèi)阻、歐姆內(nèi)阻、濃差內(nèi)阻隨操作條件變化的規(guī)律,開(kāi)展了溫濕度操作條件的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了模型的可靠性,確定了總內(nèi)阻最小的存在原則和變電流輸出下的操作條件變化規(guī)律;其次,基于交流阻抗譜法原理,結(jié)合燃料電池等效電路模型,提出了頻率正割角方法,以其計(jì)算值表征負(fù)載變化狀態(tài)下,不同操作條件下的堆內(nèi)總內(nèi)阻;并以理論證明了該角度計(jì)算值與總內(nèi)阻具有唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),研究了二者之間的變化規(guī)律;從實(shí)際工程應(yīng)用層面,解決了理論模型應(yīng)用向?qū)嵺`方法的轉(zhuǎn)變,評(píng)價(jià)堆內(nèi)水熱管理狀態(tài)的優(yōu)劣,使堆內(nèi)水熱管理狀態(tài)的診斷成為可能,為電堆操作條件優(yōu)化和輸出性能故障預(yù)警奠定了基礎(chǔ);最后,定義了最優(yōu)功率點(diǎn)的概念,并與最大功率點(diǎn)進(jìn)行了比較;結(jié)合內(nèi)阻—操作...
【文章來(lái)源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)
中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1課題的研究意義和背景21世紀(jì)是綠色經(jīng)濟(jì)時(shí)代,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化石能源消耗量逐年增加,而能源整體存儲(chǔ)量卻逐年減少,并且由于傳統(tǒng)化石能源的長(zhǎng)期不合理的低效使用,尤其是化石能源的直接燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體及有毒氣體,引發(fā)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的“溫室效應(yīng)”加劇和大氣PM2.5的上升,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的身體健康和正常生產(chǎn)生活[1]。因此,節(jié)約傳統(tǒng)能源和開(kāi)發(fā)新能源,提高能源利用效率,減少能源使用所產(chǎn)生的環(huán)境污染,已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)各界亟待解決的重要問(wèn)題。開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)和大規(guī)模利用清潔能源,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),成為當(dāng)今世界能源科技發(fā)展的最新趨勢(shì)[2]。圖1.1為我國(guó)2013和2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖。(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(b)2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖圖1.1中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖國(guó)家科技部曾將燃料電池先后列入“九五”重大科研計(jì)劃和“863計(jì)劃”中的立項(xiàng)資助項(xiàng)目,以中科院大連化物所為代表的科研機(jī)構(gòu)和上海神力科技有限公司為代表的企業(yè)單位,一直處于我國(guó)燃料電池研究領(lǐng)域的前沿。2014年初,李克強(qiáng)總理考察德國(guó)氫能混合發(fā)電項(xiàng)目,指示國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)組織實(shí)施氫能利用示范項(xiàng)目。2015年,國(guó)家能源局印發(fā)《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于
中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1課題的研究意義和背景21世紀(jì)是綠色經(jīng)濟(jì)時(shí)代,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化石能源消耗量逐年增加,而能源整體存儲(chǔ)量卻逐年減少,并且由于傳統(tǒng)化石能源的長(zhǎng)期不合理的低效使用,尤其是化石能源的直接燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體及有毒氣體,引發(fā)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的“溫室效應(yīng)”加劇和大氣PM2.5的上升,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的身體健康和正常生產(chǎn)生活[1]。因此,節(jié)約傳統(tǒng)能源和開(kāi)發(fā)新能源,提高能源利用效率,減少能源使用所產(chǎn)生的環(huán)境污染,已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)各界亟待解決的重要問(wèn)題。開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)和大規(guī)模利用清潔能源,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),成為當(dāng)今世界能源科技發(fā)展的最新趨勢(shì)[2]。圖1.1為我國(guó)2013和2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖。(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(b)2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖圖1.1中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖國(guó)家科技部曾將燃料電池先后列入“九五”重大科研計(jì)劃和“863計(jì)劃”中的立項(xiàng)資助項(xiàng)目,以中科院大連化物所為代表的科研機(jī)構(gòu)和上海神力科技有限公司為代表的企業(yè)單位,一直處于我國(guó)燃料電池研究領(lǐng)域的前沿。2014年初,李克強(qiáng)總理考察德國(guó)氫能混合發(fā)電項(xiàng)目,指示國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)組織實(shí)施氫能利用示范項(xiàng)目。2015年,國(guó)家能源局印發(fā)《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陽(yáng)極水含量對(duì)車(chē)用燃料電池性能影響[J]. 崔保莊,劉永峰,裴普成,姚圣卓,金濤濤. 電源技術(shù). 2018(09)
[2]儲(chǔ)氫技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李璐伶,樊栓獅,陳秋雄,楊光,溫永剛. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[3]質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的進(jìn)展[J]. 劉波,趙鋒,李驍. 電池. 2018(03)
[4]國(guó)際能源科技發(fā)展新動(dòng)向及其對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 郭楷模,陳偉,吳勘,何濤,汪其,李富嶺. 世界科技研究與發(fā)展. 2018(03)
[5]燃料電池技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述(上)[J]. 王吉華,居鈺生,易正根,王凱. 現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力. 2018(02)
[6]清潔能源開(kāi)發(fā)利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究[J]. 尹文斌. 中國(guó)國(guó)際財(cái)經(jīng)(中英文). 2018(09)
[7]操作條件對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池電化學(xué)阻抗動(dòng)態(tài)行為的影響[J]. 何麗,韓喆,馮坤,牛茁,劉優(yōu)賢,劉志祥. 化工進(jìn)展. 2018(02)
[8]大連化物所“甲醇燃料電池系列”項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收[J]. 電氣技術(shù). 2018(01)
[9]基于云智能控制器的燃料電池最大功率跟蹤策略[J]. 楊德友,崔冬曉,蔡國(guó)偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(14)
[10]基于水平衡的PEM燃料電池大電流運(yùn)行優(yōu)化控制[J]. 何曉波,詹志剛,張洪凱,帥露,隋邦杰,徐立. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(09)
博士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池水熱管理研究[D]. 裴后昌.華中科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于云智能控制器燃料電池/光伏最大功率跟蹤策略研究[D]. 崔冬曉.東北電力大學(xué) 2018
[2]水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制研究[D]. 牛茁.西南交通大學(xué) 2018
[3]質(zhì)子交換膜燃料電池水管理模型研究[D]. 王忠豪.重慶理工大學(xué) 2018
[4]基于內(nèi)阻檢測(cè)的PEMFC溫濕度特性及控制規(guī)則研究[D]. 陶澤炎.中國(guó)計(jì)量大學(xué) 2016
[5]面向PEMFC輸出性能優(yōu)化的EIS頻率正割角方法研究[D]. 童鵬.中國(guó)計(jì)量大學(xué) 2016
[6]質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)特性仿真研究[D]. 王振.山東大學(xué) 2007
本文編號(hào):3339936
【文章來(lái)源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)
中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1課題的研究意義和背景21世紀(jì)是綠色經(jīng)濟(jì)時(shí)代,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化石能源消耗量逐年增加,而能源整體存儲(chǔ)量卻逐年減少,并且由于傳統(tǒng)化石能源的長(zhǎng)期不合理的低效使用,尤其是化石能源的直接燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體及有毒氣體,引發(fā)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的“溫室效應(yīng)”加劇和大氣PM2.5的上升,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的身體健康和正常生產(chǎn)生活[1]。因此,節(jié)約傳統(tǒng)能源和開(kāi)發(fā)新能源,提高能源利用效率,減少能源使用所產(chǎn)生的環(huán)境污染,已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)各界亟待解決的重要問(wèn)題。開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)和大規(guī)模利用清潔能源,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),成為當(dāng)今世界能源科技發(fā)展的最新趨勢(shì)[2]。圖1.1為我國(guó)2013和2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖。(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(b)2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖圖1.1中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖國(guó)家科技部曾將燃料電池先后列入“九五”重大科研計(jì)劃和“863計(jì)劃”中的立項(xiàng)資助項(xiàng)目,以中科院大連化物所為代表的科研機(jī)構(gòu)和上海神力科技有限公司為代表的企業(yè)單位,一直處于我國(guó)燃料電池研究領(lǐng)域的前沿。2014年初,李克強(qiáng)總理考察德國(guó)氫能混合發(fā)電項(xiàng)目,指示國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)組織實(shí)施氫能利用示范項(xiàng)目。2015年,國(guó)家能源局印發(fā)《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于
中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1課題的研究意義和背景21世紀(jì)是綠色經(jīng)濟(jì)時(shí)代,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化石能源消耗量逐年增加,而能源整體存儲(chǔ)量卻逐年減少,并且由于傳統(tǒng)化石能源的長(zhǎng)期不合理的低效使用,尤其是化石能源的直接燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體及有毒氣體,引發(fā)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的“溫室效應(yīng)”加劇和大氣PM2.5的上升,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的身體健康和正常生產(chǎn)生活[1]。因此,節(jié)約傳統(tǒng)能源和開(kāi)發(fā)新能源,提高能源利用效率,減少能源使用所產(chǎn)生的環(huán)境污染,已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)各界亟待解決的重要問(wèn)題。開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)和大規(guī)模利用清潔能源,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì),成為當(dāng)今世界能源科技發(fā)展的最新趨勢(shì)[2]。圖1.1為我國(guó)2013和2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖。(a)2013年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖(b)2016年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖圖1.1中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化圖國(guó)家科技部曾將燃料電池先后列入“九五”重大科研計(jì)劃和“863計(jì)劃”中的立項(xiàng)資助項(xiàng)目,以中科院大連化物所為代表的科研機(jī)構(gòu)和上海神力科技有限公司為代表的企業(yè)單位,一直處于我國(guó)燃料電池研究領(lǐng)域的前沿。2014年初,李克強(qiáng)總理考察德國(guó)氫能混合發(fā)電項(xiàng)目,指示國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)組織實(shí)施氫能利用示范項(xiàng)目。2015年,國(guó)家能源局印發(fā)《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陽(yáng)極水含量對(duì)車(chē)用燃料電池性能影響[J]. 崔保莊,劉永峰,裴普成,姚圣卓,金濤濤. 電源技術(shù). 2018(09)
[2]儲(chǔ)氫技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李璐伶,樊栓獅,陳秋雄,楊光,溫永剛. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[3]質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的進(jìn)展[J]. 劉波,趙鋒,李驍. 電池. 2018(03)
[4]國(guó)際能源科技發(fā)展新動(dòng)向及其對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 郭楷模,陳偉,吳勘,何濤,汪其,李富嶺. 世界科技研究與發(fā)展. 2018(03)
[5]燃料電池技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述(上)[J]. 王吉華,居鈺生,易正根,王凱. 現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力. 2018(02)
[6]清潔能源開(kāi)發(fā)利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究[J]. 尹文斌. 中國(guó)國(guó)際財(cái)經(jīng)(中英文). 2018(09)
[7]操作條件對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池電化學(xué)阻抗動(dòng)態(tài)行為的影響[J]. 何麗,韓喆,馮坤,牛茁,劉優(yōu)賢,劉志祥. 化工進(jìn)展. 2018(02)
[8]大連化物所“甲醇燃料電池系列”項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收[J]. 電氣技術(shù). 2018(01)
[9]基于云智能控制器的燃料電池最大功率跟蹤策略[J]. 楊德友,崔冬曉,蔡國(guó)偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(14)
[10]基于水平衡的PEM燃料電池大電流運(yùn)行優(yōu)化控制[J]. 何曉波,詹志剛,張洪凱,帥露,隋邦杰,徐立. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(09)
博士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池水熱管理研究[D]. 裴后昌.華中科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于云智能控制器燃料電池/光伏最大功率跟蹤策略研究[D]. 崔冬曉.東北電力大學(xué) 2018
[2]水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制研究[D]. 牛茁.西南交通大學(xué) 2018
[3]質(zhì)子交換膜燃料電池水管理模型研究[D]. 王忠豪.重慶理工大學(xué) 2018
[4]基于內(nèi)阻檢測(cè)的PEMFC溫濕度特性及控制規(guī)則研究[D]. 陶澤炎.中國(guó)計(jì)量大學(xué) 2016
[5]面向PEMFC輸出性能優(yōu)化的EIS頻率正割角方法研究[D]. 童鵬.中國(guó)計(jì)量大學(xué) 2016
[6]質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)特性仿真研究[D]. 王振.山東大學(xué) 2007
本文編號(hào):3339936
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