质子交换膜燃料电池流道设计

质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染等优点被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源.双极板(流场板)是质子交换膜燃料电池的重要部件,其质量占电池堆60%以上.流场板上的流道设计对电池性能、运行效率和制造成本有很大影响.系统地综述了现有的流道设计,剖析了流道的功能及其对电池性能的影响,并在此基础上讨论了流道设计的发展趋势.     

氢空质子交换膜燃料电池阴极沿流道模型

为了优化设计氢空质子交换膜燃料电池阴极的气体流道,建立了沿流道数学模型。模型研究了空气在流道中的动量传递、空气中各组分的质量传递和电极反应。将二维问题经积分均化后转化为较简单的一维问题,于是偏微分方程组转变为常微分方程组,使计算过程得以简化。以50cm长的流道为例,计算了沿流道方向的浓度、流速以及电流密度的分布。还利用此模型考察了各操作与设计参数对浓度、流速和电流密度分布的影响。     

仿猪笼草结构的质子交换膜燃料电池流道设计

模仿猪笼草口缘表面特殊的周期性鸭嘴形微腔结构,设计了一种具有定向液体输运功能的新型质子交换膜燃料电池(PEMFC)流道.通过数值模拟研究发现,带有新型仿猪笼草结构流道的PEMFC比带有传统光滑流道的PEMFC的性能显著提高.同时还与几种带有类似结构的流道进行了对比,结果表明,带有仿猪笼草结构的新型PEMFC流道除了能增...     

质子交换膜燃料电池三维性能数值仿真

采用CFDResearchCorporation(CFDRC)Ver .2 0 0 3软件进行模型的建立及数值求解。比较了不同流道设计对电池性能的影响。结果发现 :在低操作电压下 ,气体补充速度比反应速度慢 ,容易产生浓度极化 ;栅状流道的气体分布非常不均匀 ,也会有传质极限的现象发生。蛇行流道的气体分布较均匀 ,传质也较好 ,性能比栅状流道好     

质子交换膜燃料电池发展现状

介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFC）的结构、组成和工作原理，叙述了不同质子交换膜的来源特点及导电性与膜参数的关系；对不同电极和电极催化剂性能作了评述；综述了目前几种氢的来源、优缺点及质子交换膜燃料电池有关问题的发展动向和前景。     

质子交换膜燃料电池的开发和应用

简述了质子交换膜燃料电池的发展历史、工作原理、商业应用进展和与其它燃料电池性能的对比。质子交换膜燃料电池是最具商业前景的电动车电源,目前急需解决成本高和车载燃料和贮氢等技术问题。近10年内,该电池有望取得实质性进展。     

质子交换膜燃料电池堆电气性能试验研究

对5 kW质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的电压一电流特性、温度特性、压力特性、反应气体计量比特性等进行了测试.并从电化学热力学和动力学两个角度初步分析了各运行参数对电堆性能的影响机理.试验表明,适当升高温度和反应气体压力有利于改善PEMFC电堆的性能,氢气、空气计量比分别为1.2和2.5时,该电堆性能最好.     

燃料电池质子交换膜研究现状与展望

质子交换膜燃料电池是目前研究的热点之一,研究方向包括提高燃料电池效率、减少成本、提高耐久性等。作为质子交换膜燃料电池的核心部件,质子交换膜性能的好坏直接影响燃料电池的性能与寿命。文中首先概述了燃料电池质子交换膜的工作原理。随后,总结了燃料电池质子交换膜的分类,主要分为全氟磺酸质子交换膜、部分氟化聚合物质子交换膜、复合质子交换膜以及非氟化聚合物质子交换膜四大类,同时还简述了质子交换膜的制备工艺。最后,介绍了燃料电池质子交换膜的优化方案,主要包括有机/无机纳米复合质子交换膜、改进质子交换膜的骨架材料、调整质子交换膜的内部结构、机械增强型质子交换膜以及自增湿型质子交换膜。     

质子交换膜燃料电池的研究进展

介绍了质子交换膜燃料电池的核心组成与工作原理，对燃料电池的膜材料和电催化剂、膜电极技术的发展现状以及对膜电极的制作工艺和结构优化进行了评述和分析，指出了目前质子交换膜燃料电池研究存在的问题及发展趋势。     

常压空气质子交换膜燃料电池

常压空气质子交换膜燃料电池,采用阴极与阳极均为平行沟槽流场的石墨双极板。MEA采用DuPond公司制造的Nafion112质子交换膜、碳纸采用SGL碳纸,碳载铂为自制催化剂。电池堆的工作条件为室温,氢气压力为0.01～0.02MPa,以空气为氧化剂。电池堆输出功率为200W,峰值功率400W。     

质子交换膜燃料电池设计与制作

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置,当外部持续供给燃料和氧化剂时,燃料电池可以连续发电。以小功率质子交换膜燃料电池为设计目标,介绍了燃料电池的工作原理,对双极板结构、膜电极、绝缘板、密封装置、散热装置、集流装置、电压调整功率模板等重要部件及质子交换膜燃料电池整体结构进行了设计。通过样机测试,参数达到了设计要求,并进一步讨论了设计要点。     

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的实验性能研究

简单地回顾了然料电池(Fuel Cell)的发展历史,简述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理,对质子交换膜燃料电池的性能进行了一系列的实验研究,用测定电压-电流曲线的方法研究了质子交换膜燃料电池的性能特点以及温度和压力对电池性能的影响.     

燃料电池质子交换膜概述

高性能、低成本质子交换膜的开发对于清洁、高效燃料电池技术的广泛应用具有重要意义。本文从质子交换膜的性能要求出发,重点概述了本体质子交换膜和复合质子交换膜的结构特点、性能优势与不足及其制备技术,并展望了质子交换膜的研究方向和发展趋势。     

一种质子交换膜燃料电池电堆控制器

介绍了一种以PIC16C73微处理器芯片为核心的质子交换膜燃料电池电堆控制器 ,利用微处理器特殊的A/D转换和脉宽调制PWM输出功能 ,并使用一总线式数字测温器件DS18B2 0 ,LCD液晶显示 ,极其简便地实现了控制器的各项控制要求。     

质子交换膜燃料电池的发展及展望

近年来,随着汽车数量的不断增加,汽车排出的尾气对空气的污染程度越来越严重。石油作为不可再生能源,二十一世纪将会枯竭。质子交换膜燃料电池因其具有无污染、无噪音、能量转换效率高等特点,受到世界上越来越多国家的重视。美国、加拿大、日本、德国等国家纷纷斥巨资进行研究和开发。世界上许多大公司等都加入了对质子交换膜燃料电池开发的竞争,其中巴拉德公司的技术水平目前处于领先地位,近几年研制的质子交换膜燃料电池公交车样车,功率已达205kw。在国内,富原公司,中科院大连化物所,清华大学等也在加紧研制。中科院大连化物所已研制出1000W的质子交换膜燃料电池。富原公司则已开发出50～5000W各种型号的样机。并准备建立2000kw的中试厂。燃料电池的开发需要大量的资金,国家有关部门应在资金、总体协调方面起更大的作用,以促进我国质子交换膜燃料电池的发展。     

质子交换膜燃料电池控制策略综述

本文简单介绍了质子交换燃料电池的工作原理,分析了影响其工作性能的重要因素,对目前质子交换膜燃料电池控制方法的国内外研究现状进行综述,并结合当前研究现状,对质子交换膜燃料电池系统控制今后的发展方向进行了展望。     

Performance Degradation Prediction of Proton Exchange Membrane Fuel Cell Based on CEEMDAN-KPCA and DA-GRU Networks

In order to improve the performance degradation prediction accuracy of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), a fusion prediction method (CKDG) based on adaptive noise complete ensemble empirical mode decomposition (CEEMDAN), kernel principal component analysis (KPCA) and dual attention mechanism gated recurrent unit neural network (DA-GRU) was proposed. CEEMDAN and KPCA were used to extract the input feature data sequence, reduce the influence of random factors, and capture essential feature components to reduce the model complexity. The DA-GRU network helps to learn the feature mapping relationship of data in long time series and predict the changing trend of performance degradation data more accurately. The actual aging experimental data verify the performance of the CKDG method. The results show that under the steady-state condition of 20% training data prediction, the CKDA method can reduce the root mean square error (RMSE) by 52.7% and 34.6%, respectively, compared with the traditional LSTM and GRU neural networks. Compared with the simple DA-GRU network, RMSE is reduced by 15%, and the degree of over-fitting is reduced, which has higher accuracy. It also shows excellent prediction performance under the dynamic condition data set and has good universality.     

质子交换膜燃料电池开路电压校准方法

为了提高电池开路电压校准效果,引入质子交换膜设计了一种电池开路电压校准方法。研究了新的质子交换膜燃料电池开路电压校准方法,通过分析质子交换膜燃料电池工作原理,以Nernst方程表示了质子交换膜燃料电池开路电压。在校准开路电压过程中,校准装置连接至测量点,质子交换膜燃料电池片放置在分选机上,通过采用分选机的I-V测量仪与校准装置同时测量质子交换膜燃料电池开路电压,对比了两组不测量数据;获取校准系数后,依照质子交换膜燃料电池开路电压的影响因素,分析了引入模拟器辐照度偏差、温度控制偏差和测量仪器重复性后开路电压校准不确定度。实验证明,方法平均校准误差值低于对比校准方法50%以上,且平均校准时间也比对比校准方法平均低1.77 s,说明该方法可实现高精度、高效率的质子交换膜燃料电池开路电压校准。     

百瓦级质子交换膜燃料电池温度模型与仿真

本文建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的机理模型和辨识模型,对其优缺点进行了对比。     

质子交换膜燃料电池技术在建筑中的应用分析

阐述了质子交换膜燃料电池和电池堆的基本工作原理和关键组件,提出了PEMFC技术应用于建筑物的热电联供的供能方式。对PEMFC供能的理论效率和实际效率、排放和噪声进行了讨论。实际应用证明,PEMFC热电联供方式具有能量转化效率高和废气排放量少等优点。