70 kW燃料电池热电联产系统水热管理研究

质子交换膜燃料电池堆的电效率约为50%,电化学反应剩余的能量要以热量的形式散失,造成巨大能量浪费,开发基于燃料电池的热电联产系统可以高效地产生电力和热水,并显著提高系统的能量效率。在MATLAB/Simulink平台上搭建了70 kW级燃料电池热电联产系统,包括燃料电池电模型、热管理模型和热电联产系统综合动态模型,并开发了一种智能控制算法进行水热管理,将电堆运行温度控制在70℃左右,在保证电堆正常运行的前提下,提升热能回收效率并降低系统寄生功率。结果表明该系统可以有效地回收燃料电池反应所产生的废热,在增大外部负载提高电堆电效率的同时,热电联产效率会逐渐增高然后降低,热电联产最高效率可以达到83.5%。     

MCFC-并联TTEG混合系统的性能优化

为有效回收熔融碳酸盐燃料电池产生的余热,提出一种由熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、两级并联温差发电器(TTEG)和回热器组合而成的混合系统模型.考虑MCFC电化学反应中的过电势损失和混合系统中的不可逆损失,通过数值分析得出混合系统的输出功率和效率的数学表达式,获得混合系统的一般性能特征,讨论MCFC电流密度与温差发电器...     

质子交换膜燃料电池阳极内流动与传质特性模拟

针对直流道质子交换膜燃料电池阳极，建立二维稳态的数学模型研究流道和电极内的流动和传质特性。模型采用通用Darcy定律来描述多孔介质与非多孔介质区域的流体流动，可以模拟沿流动方向上的物质变化情况，并探讨进口速度、进口氢气质量分数和催化层厚度对质量传输的影响。结果表明：增大进口速度、增加进口氢气质量分数、降低催化层厚度有利于氢气的质量传递。     

在模拟PEM燃料电池环境下质子交换膜化学损伤研究

对暴露在模拟质子交换膜(PEM)燃料电池环境下的质子交换膜(Nafion212膜)的化学损伤进行研究.采用质量损失法研究Nafion212膜在模拟PEM燃料电池环境下的质量损失情况.采用扫描电子显微镜(SEM)研究Nafion212膜表面的微观形貌变化.采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术对老化试样...     

25kW车用燃料电池发动机系统的设计

文章介绍了质子交换膜燃料电池发动机系统的设计，提出了将其集成为车用发动机系统的设计方案。     

燃料电池发展现状与应用前景

介绍了各种类型燃料电池（碱性燃料电池,熔融碳酸盐燃料电池,固体氧化物燃料电池,磷酸燃料电池及质子交换膜燃料电池）的技术进展,电池性能及其特点。其中着重介绍了当今国际上应用较广泛,技术较为成熟的磷酸燃料电池和质子交换膜燃料电池。对燃料电池的应用前景进行探讨,并对我国的燃料电池研究提出了一些建议。     

模拟PEM燃料电池环境下质子交换膜损伤研究

该文研究在模拟燃料电池环境下的质子交换膜（PEM）材料的损伤情况。选用2种溶液模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）环境,一种是接近燃料电池实际运行环境溶液,称为正规溶液（RS）,另一种则为加速试样老化的加速持久性（ADT）溶液。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）技术对老化试样表面的化学成分变化进行研究;同时,采用机械拉伸性能试验对老化前后试样进行研究。试验结果表明,在模拟PEMFC环境下,随着老化时间的增加,试样表面分子结构和化学成分发生明显变化,抗拉强度和断裂伸长率降低,试样材料损伤加剧。     

基于模糊PID控制的家用燃料电池热电联供系统建模与仿真

家用燃料电池热电联供技术,是燃料电池应用领域的一个具有广阔发展前景的研究方向.质子交换膜燃料电池在运行时消耗燃料中的化学能,同时除了将一部分化学能转化为电能外,其余部分的化学能则以热量的形式散失.如果对这部分热量不能进行合理有效地利用,那么将会导致系统的能源利用率降低,同时还会影响燃料电池的安全运行.因此在正常发电的前...     

燃料电池技术原理和应用

介绍了燃料电池的发展历史、特点及分类,并初步介绍了燃料电池的基础理论,能量转化效率对国内外质子交换膜燃料电池的研究和应用情况进行了详细的论述、同时,也论述了我国燃料电池的发展状况和前景.     

小型质子交换膜燃料电池的增湿技术研究

分析了PEMFC电池内部水的生成和转移过程，列举了各种增湿方法，指出了几种外增湿法对小型氢空质子交换膜燃料电池进行增湿的优缺点和对电池性能的影响。     

质子交换膜燃料电池

因其具有独特的优点，质子交换膜燃料电池（PEMFC）的市场前景很好，国际上已经形成了一股研究开发热潮。电催化剂、质子交换膜、双极板、燃料、水管理、热管理是质子交换膜燃料电池的关键技术。文章介绍了PEMFC的特点及开发应用状况，综述了PEMFC的研究进展。     

质子交换膜燃料电池的膜电极及其湿度特性

质子交换膜燃料电池的膜电极结构与电池性能密切相关，膜的湿度直接影响膜的性能。膜内水的迁移受到多个参数的影响：较大的电流密度使水的净迁移量下降；电池温度的提高将增大电池水平衡的电流密度；提高湿化程度可以减小膜的欧姆损失。膜内的湿度不足以保证燃料电池正常工作，就必须采用湿化方法。水的迁移过程涉及到电池的压降和温度变化。实际的湿度状态是各种因素的综合．电池的工作条件最终决定了它自身的水平衡状态。     

车用质子交换膜燃料电池发动机系统控制技术现状研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高能量密度、工作温度低、无污染排放、结构紧凑等优点被公认为发展前景最好的汽车动力源之一,对车用(PEMFC)发动机系统的氢气/空气供给系统、水/热管理系统、安全系统、压力,温湿度控制系统的技术现状进行了系统分析,对PEMFC发动机的控制理论,如模糊控制、预测控制与应用技术发展方向进行了研究。     

质子交换膜燃料电池的开发应用

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种新一代的发电技术,已成为世界各国特别是发达国家的研发重点被纳入发展规划,应用领域从特殊应用到商品化、产业化不断开拓.但PEMFC的产业化和推广应用受关键材料和工艺技术的制约,为了加速我国PEMFC的发展,今后必须投入足够的财力,组织相关学科的人才,制定可行的规划,加大科研力度.     

车用PEMFC直流道散热特性研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的散热对其性能有很大影响。文章利用Gambit软件建立带冷却通道的PEMFC模型,使用计算流体力学软件Fluent中的PEM模块进行数值模拟计算。通过改变冷却通道进口处冷却水的流速和温度,对质子交换膜内温度和冷却水出口处温度进行了分析。数据表明,冷却水的流速和温度对PEM内温度分布都有一定影响。为使PEMFC正常稳定工作,冷却水流速不宜过小、温度不宜过低。     

质子交换膜燃料电池的应用研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）与其它燃料电池一样，是利用氧化、还原反应产生电子流的装置。它以氢为燃料、以氧为氧化剂，把化学能直接转化为电能。由于该电池以氢气为燃料，生成的产物是水，对环境造成的污染少。在化石燃料日益短缺及环境污染日益严峻的条件下，燃料电池倍受关注。而近几年发展起来的质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于其无污染、发电效率高等特点正受到各国各部门的重视。主要评述了PEMFC的主要用途、工作原理及其实现商业化所面临的几个主要问题。     

30KW质子交换膜燃料电池动力系统的研制

阐述30kW质子交换膜燃料电池（PEMFC）动力系统的研制工作;（1）建立30kW级的PEMFC测试站,达到对PEMFC控制运行以及对其性能进行测试改进的目的。（2）组装单电池并建立诊断,测试技术以及改进PEMFC膜电级（三合体）效能的技术;（3）组装5KW级,10kW级的PEMFC组功率模块,建立测试,改进其效能的技术;（4）将三台10KW级的PEMFC组功率模块进行系统集成完成30KW的PEMFC的动力系统。     

质子交换膜燃料电池的研究及应用

概述了燃料电池的工作原理及其特点,较详细地综述了质子交换膜燃料电池目前的研究状况及应用。     

基于温度效应的空冷型质子交换膜燃料电池动态建模

为有效预测燃料电池在不同工况下的动态响应,从输出电压与温度进行考察.首先,通过经验公式和实验数据建立质子交换膜燃料电池电堆输出电压模型,模型中参数使用遗传算法确定.然后,通过燃料电池热平衡方程建立电堆温度模型,模型中热损失方程的空气换热系数使用PID控制器控制并进行数字化仿真.搭建1 kW级带有辅助散热风扇的电堆系统来...