微小型燃料电池论文-张俊峰

微小型燃料电池论文-张俊峰

导读:本文包含了微小型燃料电池论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:小型燃料电池车,低压储氢装置,安全试验,泄漏爆炸模拟

微小型燃料电池论文文献综述

张俊峰[1](2016)在《小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验及泄漏爆炸模拟研究》一文中研究指出为应对日益严峻的能源紧缺和城市环境污染问题,清洁、高效的氢能汽车备受青睐,其中轻便灵活的小型燃料电池车的应用前景非常广阔,特别是在我国的台湾省,燃料电池摩托车已经批量生产并示范运行。由于氢具有易燃易爆性,车载储氢装置的安全性备受瞩目,而目前我国尚缺乏针对小型车载储氢装置的安全试验要求。为保证小型氢燃料电池车的安全运行,本文针对小型车载储氢装置进行了系统的安全试验,并对换气站内氢的泄漏爆炸行为及后果进行了数值分析。主要研究内容如下:(1)建立小型燃料电池车用低压储氢装置安全性试验方法。对小型燃料电池车用低压储氢装置全生命周期中的危险因素进行识别与分析,综合分析现阶段其他用途固态储氢装置标准中的测试方法,建立小型燃料电池车用低压储氢装置的系统安全试验方法。(2)设计并搭建氢气循环试验装置,对台湾市售低压储氢装置进行包括泄漏试验、高温试验、爆破试验以及氢气循环试验在内的安全试验研究。分析氢气循环试验中压力、温度对合金吸、放氢过程的影响;对不同摆放位置的储氢罐进行循环试验,得到循环试验过程中储罐表面应变的分布及变化规律。研究叁种泄漏试验方法的精度和灵敏度,确定低压储氢装置出厂检测和型式试验的泄漏检测方法。通过开展高温试验和爆破试验,梳理关键试验参数,并提出试验合格指标。(3)利用叁维CFD数值模拟软件FLACS建立换气站模型,对低压储氢装置在换气站内的泄漏爆炸过程进行模拟研究。分析泄漏后氢气的燃烧爆炸行为,并对爆炸后果进行定量评估。探究不同低压储氢装置数目、放置位置、泄压板设置及环境风速等对爆炸强度、冲击波及火焰传播行为的影响规律。本文的研究成果可为小型燃料电池车及其换气站的安全运行提供技术指导,并为我国正在研制的《小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法》海峡两岸共通标准提供技术支撑。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-06-01)

张文卿,容旭巍[2](2014)在《微小型燃料电池混合电源计算机能量管理策略》一文中研究指出以微小型直接甲醇燃料电池和锂离子电池组成的混合电源为研究对象,分别从被动式管理、半被动式管理和主动式管理叁种管理策略进行研究。最终利用MSP430单片机、DC/DC模块和数字电位器等组成主动控制电路,设计了以主动式DMFC混合电源管理方式为核心的能量管理策略,实现了微小型燃料电池混合主辅电源的计算机能量管理过程。(本文来源于《电源技术》期刊2014年04期)

梁精明[3](2014)在《小型燃料电池混合动力车驱动系统构建与控制策略研究》一文中研究指出本文以小型燃料电池车辆为研究对象,分析风冷氢空燃料电池在小型车辆上应用情况,以求燃料电池在该车上的应用有所突破,代替我国众多的以蓄电池、小型内燃机为动力的小型车辆,更好保护环境。基于这种愿景,研制小型质子交换膜燃料电池(PEMFC)混合动力车,并进行相关的测试试验,主要的研究内容为:(1)车用PEMFC运行机理分析。分析了PEMFC工作机理,包括燃料电池工作原理、电化学模型和燃料电池主要部件。探讨了双极板、扩散层、催化层和质子膜的材料使用情况,以及反应物在它们内部如何传输。重点分析燃料电池功率衰退的原因,探讨减少其衰退的措施。(2)小型PEMFC混合动力车辆控制策略分析与建模仿真。小型PEMFC混合动力车辆控制策略是保持车辆正常运行和节省能量消耗必要条件,因此在分析不同控制策略基础上,使用Simulink构建控制策略的仿真图,将仿真图嵌入自主开发的小型PEMFC混合动力车辆仿真模块内,进行仿真,以评价各控制策略的优缺点,找出适合本次研究车辆的控制策略。根据动力学原理预估车辆电机功率为3kW,以燃料最小消耗为原则,通过研发的仿真模块,优化与电机构成驱动链的燃料电池和蓄电池动力参数。另外,基于研发的仿真模块,评估构建的小型PEMFC混合动力车辆的经济性和动力性。(3)车用风冷PEMFC电堆建模、制造、测试与功率衰退分析。在分析风冷电堆传热机理情况下,建立2kW电堆模型,其尺寸为100mm*60mm*345.68mm。通过仿真模拟,优化燃料电池运行条件和流场形式,为设计风冷电堆做参考。根据风冷电堆特点,建立电堆出口末端均温散热模型,加强电堆散热,以保持电堆内温度分布均匀。依据模拟分析,研制风冷的氢空燃料电池电堆,建立了电堆气管理系统、热管理系统和安全控制系统。通过LABVIEW软件,编写测试程序,在校内试验台架上进行测试分析。同时进行5kW电堆功率衰退试验,以评价小型车辆PEMFC混合动力车辆使用成本。(4)小型PEMFC混合动力车辆构建与试验分析。依据仿真模拟的结果,构建小型PEMFC混合动力车辆。改装原有的高尔夫球车,拆除其动力系统。选购电机和蓄电池,搭建自制的燃料电池电堆,重建小型PEMFC混合动力车辆的驱动链。根据小型车辆功能的要求,简化车辆总控制器,增加DC/DC转换器控制功能,改进风机控制。最后进行室内测试和道路测试,评价车辆性能及其控制策略。本论文研究结果表明小型PEMFC混合动力车辆的优势在于设计和制造灵活,便于项目开展。重点是保证电堆能够正常运行,防止过早衰退;车辆控制系统要简单、有效,既要保护电堆,又要减少燃料消耗。良好的仿真能够更好地设计电堆,评价车辆性能,有利于项目的推进。(本文来源于《华南理工大学》期刊2014-04-09)

梁灵威,方伟强,万珍平,苏凌峰[4](2013)在《微小型质子交换膜燃料电池性能测试分析》一文中研究指出微小型质子交换膜燃料电池(mPEMFC)在便携式电子设备、便携式军用设备等领域有着广泛的应用前景。搭建了微小型燃料电池性能测试平台,对叁种极板流场的微小型PEMFC性能进行比较,并研究了不同的运行参数对交指流场微小型PEMFC性能的影响。实验结果表明,交指流场的微小型PEMFC性能最佳,蛇形流场次之,平行流场最差,交指流场的微小型PEMFC的性能受其电池温度和加湿温度影响较大,性能随气压升高而稍有提高。实验结果对提高微小型PEMFC的性能有一定参考价值,有利于微小型PEMFC在生活中的推广应用。(本文来源于《电源技术》期刊2013年01期)

聂志华[5](2011)在《用于小型燃料电池内部参数测量的瞬态热流计实验研究》一文中研究指出小型燃料电池具有能量密度高、结构简单、清洁无污染等优点,有望成为下一代小型电子设备的电源。燃料电池中反应物的浓度、温度等参数对电池的性能、效率和燃料利用率等均有重要的影响。其中,温度在电池性能的提高上起着不可替代的作用,影响催化剂的活性、膜的含水量、传质以及电池的热管理等,因此获得燃料电池内部的温度和热流分布对提高电池的性能,改进电池的结构以及电池的热模拟有重要的指导意义。目前,国内外已经有关于运行中燃料电池内部温度分布的测试方法,但是薄膜传感器由于体积小、响应快、应用范围广等将是微小型燃料电池内部温度分布测量最具发展前景的替代品。随着燃料电池的微小型化,需要掌握电池内部电化学反应的热量收支情况,迄今为止,国内外还没有关于燃料电池内部热流密度分布直接测试方法的公开文献报道。因此,本文根据微小型燃料电池的特殊结构以及燃料电池内部热流的瞬变性,研制出一种响应速度快、灵敏度高、体积小的薄膜传感器。为了测量微小型燃料电池内部的温度和热流,选用边长为8mm,厚度为0.1mm的二氧化硅绝缘基片以及相同尺寸的石墨和不锈钢作为薄膜传感器的测头基片,根据金属薄膜的热敏性,选择铜-镍或钴-锑作为传感器的热电极材料。通过在绝缘基片上蒸镀0.08~0.09μm厚的铜-镍或钴-锑薄膜热电堆进行瞬变温度的测量;在0.15μm厚的热阻层两侧蒸镀0.08~0.09μm厚的铜-镍或钴-锑热电堆进行瞬变热流的测量。采用不锈钢或石墨作为基片时,首先要在基片上蒸镀0.1~0.15μm厚的二氧化硅绝缘层。利用本文的传导式标定系统对薄膜传感器测头进行了静态标定和动态响应测试。通过实验得出,本文研制的薄膜传感器在响应时间、应用范围和测头尺寸上存在着一定的优势,能够满足燃料电池微小空间内的瞬变温度和热流测量的需求。最后,本文利用自制的薄膜传感器进行了动态响应性能测试,验证了传感器对瞬变温度和热流的响应能力以及测试系统的可靠性。(本文来源于《北京工业大学》期刊2011-06-01)

张金琳,马金华,和发宪,公维磊[6](2010)在《小型燃料电池堆动态特性的模拟》一文中研究指出概述了燃料电池的工作原理;介绍了利用参数模拟方法建立燃料电池的稳态模型,该模型表明了输出电流、电池温度、氢气压力和氧气压力等参数对燃料电池的输出电压均有影响;通过在燃料电池的稳态模型上增加一个电容,来模拟它的动态电压,进而模拟出小型燃料电池堆的动态特性。(本文来源于《制冷与空调》期刊2010年03期)

[7](2009)在《小型燃料电池研发获突破》一文中研究指出目前,国内外在大、中型燃料电池研制方面做了较多研究工作,而市场巨大的民用小型燃料电池却较少顾及。厦门大学化学化工学院经多年研发,在小型直接低醇类燃料电池研制方面获得突(本文来源于《化工中间体》期刊2009年01期)

蔡忠仁[8](2008)在《小型燃料电池研发获突破》一文中研究指出中化新网讯 目前,国内外在大、中型燃料电池研制方面做了较多研究工作,而市场巨大的民用小型燃料电池却较少顾及。厦门大学化学化工学院经多年研发,在小型直接低醇类燃料电池研制方面获得突破。该项目致力于直接甲醇或乙醇燃料电池的研制,包括燃料电池关键部件和材料、电(本文来源于《中国化工报》期刊2008-12-31)

张文涛[9](2008)在《微小型燃料电池混合电源能量管理策略研究》一文中研究指出作为新兴的清洁电能源,燃料电池具有能量密度高、转换效率高和环境友好等优点,具有广阔的应用前景。近年来,以微小型燃料电池和辅助电源组成的混合电源作为移动电子设备电源成为研究热点。结合课题需求,本论文主要对微小型燃料电池的能量管理问题展开研究。本文以微小型直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)和锂离子电池组成的混合电源为研究对象,分别从被动式管理、半被动式管理和主动式管理叁种管理策略进行研究。通过电压钳制功率的控制方法,以电压为控制对象,从充电储能和混合放电两种状态分析和调节DMFC和锂离子电池的功率配合关系。被动式管理系统中DMFC和锂离子电池直接并联组成混合电源,根据锂离子电池充电特性和电压钳制放电功率的方法,在设计过程中确定主辅电源的能量流向和功率分配关系。以MSP430单片机为控制器搭建了混合电源的管理系统,采集主辅电源的电压和电流等参数,维持混合电源按照设计的配合关系工作。通过不同幅值方波形模拟负载的驱动实验结果表明,系统内能量流向和功率分配关系与设计相符。半被动式管理系统以被动式管理策略为基础,在主辅电源之间引入开关控制环节,实现了平均负载下DMFC的单独供电,减少了主辅电源间不必要的能量流动,提高了系统的效率。以MSP430单片机为控制器搭建了用于手机供电的DMFC混合电源系统,通过液晶模块和RS232串口将各工作参数显示并上传到上位机。通过不同幅值方波形模拟负载的驱动实验结果表明,系统内的功率配合关系与设计相符。主动式管理系统中,用MSP430单片机、DC/DC模块和数字电位器等组成主动控制电路,设计了相应的能量管理策略,实现了主辅电源工作过程中功率配合关系的主动控制。搭建了主动式DMFC混合电源管理系统,并通过恒定负载和变化负载的模拟实验验证了方案和策略的可行性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-12-01)

王苗苗,李剑锋,路勇[10](2008)在《小型燃料电池氢源技术:基于微纤结构化Ni/CeO_2-Al_2O_3整体式催化剂的氨分解微型制氢反应器》一文中研究指出本文将具有叁维微米孔道的烧结直径8μm的Ni微纤包结100-200μm的Ni/Ce O2-Al2O3整体式催化剂结构化于毫米尺度的环形反应通道中,采用内置电加热棒供热,设计了新型氨分解制氢微反应器,对结构简单的微反应器用于大流量下氨分解的操作性能和反应活性进行了评价。1.实验部分Ni/Ce O2-Al2O3细粒子整体式催化剂的制备参见文献[1]。(本文来源于《第十四届全国催化学术会议论文集》期刊2008-10-14)

微小型燃料电池论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以微小型直接甲醇燃料电池和锂离子电池组成的混合电源为研究对象,分别从被动式管理、半被动式管理和主动式管理叁种管理策略进行研究。最终利用MSP430单片机、DC/DC模块和数字电位器等组成主动控制电路,设计了以主动式DMFC混合电源管理方式为核心的能量管理策略,实现了微小型燃料电池混合主辅电源的计算机能量管理过程。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微小型燃料电池论文参考文献

[1].张俊峰.小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验及泄漏爆炸模拟研究[D].浙江大学.2016

[2].张文卿,容旭巍.微小型燃料电池混合电源计算机能量管理策略[J].电源技术.2014

[3].梁精明.小型燃料电池混合动力车驱动系统构建与控制策略研究[D].华南理工大学.2014

[4].梁灵威,方伟强,万珍平,苏凌峰.微小型质子交换膜燃料电池性能测试分析[J].电源技术.2013

[5].聂志华.用于小型燃料电池内部参数测量的瞬态热流计实验研究[D].北京工业大学.2011

[6].张金琳,马金华,和发宪,公维磊.小型燃料电池堆动态特性的模拟[J].制冷与空调.2010

[7]..小型燃料电池研发获突破[J].化工中间体.2009

[8].蔡忠仁.小型燃料电池研发获突破[N].中国化工报.2008

[9].张文涛.微小型燃料电池混合电源能量管理策略研究[D].大连理工大学.2008

[10].王苗苗,李剑锋,路勇.小型燃料电池氢源技术:基于微纤结构化Ni/CeO_2-Al_2O_3整体式催化剂的氨分解微型制氢反应器[C].第十四届全国催化学术会议论文集.2008

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