质子交换膜燃料电池可视化设计及其优化

基于常规PEMFC单电池的结构,采用实心聚碳酸酯端板和石墨镂空板的组合结构作为阴极的可视化流场,由于在可视化拍摄过程中实心聚碳酸酯端板内表面会发生雾化现象,影响可视化效果,为此,将实心聚碳酸酯端板设计为中空聚碳酸端板,通过在中空溶液腔内通入加热的乙二醇水溶液可以消除雾化现象的产生。然而,由于乙二醇水溶液在长时间运行过程中会释放出气泡,气泡聚集在中空溶液腔内,这也影响了可视化的效果,因此,进一步采用纯丙三醇液体作为循环液,在此基础上可视化拍摄效果清晰,电池性能保持不变。     

PEMFC阴极排水的研究

采用可视化方法研究了直条单流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极排水过程。通过分析流道首次液态排水时间和平均液态排水间隔时间的变化,研究了电流密度、增湿温度和气体流速等对阴极排水过程的影响。阴极气体非饱和增湿时,生成水以水蒸气和液态水两种方式排出,水蒸气排水为连续过程,液态排水为间歇过程。随着电流密度和相对湿度的提高,液态水的积累速度增加;随着气体流速的增大,生成的水以水蒸气方式排出的比例增大。     

PEMFC氢能发电系统现状与展望

氢能发电具有发电效率高、环境友好、无污染、无噪声等优点,成为继火电、水电、核电之后的第4代发电方式。介绍了PEMFC(质子交换膜燃料电池)氢能发电的原理、特点;展望了PEMFC氢能发电的应用前景;阐述了PEMFC氢能发电系统的结构组成;建立了PEMFC氢能发电机和PEMFC氢能发电站的概念。论述了PEMFC电堆及发电机集成关键技术和氢能发电实用化面临的制氢、储氢及氢气运输方式方法等技术问题、解决途径。提出了PEMFC氢能发电应用研究的几个技术课题。     

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。     

PEMFC系统故障诊断的研究现状

综述近年来质子交换膜燃料电池(PEMFC)故障诊断的研究现状,着重分析电极水淹及膜干故障、空气(氧气)供给系统故障和水热管理系统故障的诊断方法和原理。指出PEMFC系统故障诊断技术方法使用、模型建立和范围研究的不足。     

PEMFC自增湿技术的研究进展

自增湿技术可以简化质子交换膜燃料电池(PEMFC)的系统,提高比功率,降低成本,促进PEMFC的商业化。从自增湿流场结构、自增湿复合膜、自增湿膜电极(MEA)等方面介绍了自增湿技术的研究现状和发展趋势。     

CCM技术制备PEMFC膜电极组件

分两个发展方向介绍了运用Catalyst Coated Membrane(CCM)技术制备质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件--膜电极组件(MEA)的发展历史和现状,并对CCM制备技术的新发展进行了概括,认为研究更简便、更合理的CCM制作技术和实现MEA制作的机械化与自动化将是未来的发展趋势.     

动力型锂离子电池与燃料电池发展现状与展望

通过不同的方面对动力型锂离子电池和燃料电池进行了对比。原理上,锂离子电池是一种储能装置,而燃料电池是一种发电装置;在能量密度和寿命方面,燃料电池优于锂离子电池;在成本方面,燃料电池比锂离子电池成本高。在安全性与法规方面,燃料电池和锂离子电池均能满足使用需求,但是燃料电池法规相对落后,待进一步完善;在应用前景方面,短期锂离子电池比燃料电池更适用,长期燃料电池比锂离子电池更有发展前景。     

PEMFC双极板材料及其制备工艺的发展现状

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效以及环保等诸多优点,被看作是未来重要的新型能源.双极板作为PEMFC的关键组件之一,同时也是制约PEMFC发展的因素之一,因此研究和开发新型的双极板材料对于PEMFC的发展有着至关重要的作用.综合阐述了目前几类用于制备PEMFC双极板的材料及其制备工艺,对其各自的利弊做出了分析,并讨论了双极板材料的未来发展方向.     

PEMFC关键组件的研究进展

膜电极和双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键组件。研究和开发新型的关键组件,是PEMFC实现产业化的必要条件。介绍了PEMFC关键组件的最新进展,讨论了各种材料和结构对电池性能的影响。     

电力系统数字混合仿真技术综述及展望

论述了混合仿真技术的发展历史和现状,对国内外现有的混合仿真平台进行了全面的技术总结和比较。在此基础上,从等值模型、相量提取算法、接口位置选择和交互时序4个方面对混合仿真接口技术进行了详细讨论,论述了各方面技术的内涵、方案和面临的主要问题。结合智能电网的发展和"源-网-荷"互动模式,提出将电磁侧系统通过交互接口与信息系统仿真平台相连,构成信息-电磁-机电混合仿真系统,为混合仿真技术的进一步发展提供了可能的方向。     

面向新型能源结构的系统调频技术回顾与展望

随着我国风光电源近年来跨越式的发展,当前电力系统朝着构建高比例可再生能源系统体系的目标高速前进。与此同时,以火力发电为代表的传统电源占电力系统比例逐渐降低,导致了电力系统惯性下降以及调频能力减弱等突出问题。文中对新型电力系统下的多种潜在调频资源进行深入挖掘,从源-荷-储不同环节出发,梳理了风电机组、光伏机组、负荷资源以及储能系统参与系统调频的方式和原理。在此基础上,从考虑单一资源和考虑多种资源参与系统调频的角度,针对风光荷储参与系统优化运行问题进行总结,对比分析了优化模型中不确定因素的处理以及模型的求解算法。最后对系统优化调度中如何完善调度机制,合理安排新能源机组、负荷资源以及储能系统调频备用容量等问题进行了展望。     

车用PEMFC系统氢气供应系统发展现状及展望

氢气供应系统(Hydrogen Supply System,HSS)的调压、排水、排气、加湿作用对于提高质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的性能与寿命有着重要影响。通过对比目前国内外燃料电池系统采用的不同氢气供应系统的结构及性能,分析了不同氢气供应系统的优缺点及对燃料电池系统性能的影响,最后指出了未来高性能质子交换膜燃料电池系统中氢气供应系统的研究和发展方向。     

主设备保护技术发展的回顾与前瞻

近30年来,电气主设备继电保护技术取得了显著进步,中国首先提出"多回路分析法",为主设备主保护方案的选择采用"定量化优化设计方法"奠定了理论基础.随着我国大型、特大型发电机组的大量投运,造就了一大批主设备保护技术工作者.面向未来将有更多更大的主设备保护技术难题等待去解决.     

质子交换膜型燃料电池(PEMFC)——国内外状况与主要技术问题

简述了国外质子交换膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）的发展简史、取得的重要技术进展、电池性能。介绍了加拿大５ｋＷ、１０ｋＷ电池组的性能及ＰＥＭＦＣ在应用方面取得的进展，在潜艇、电动汽车方面应用的可行性与研究情况。简单介绍了国内ＰＥＭＦＣ的研究及单电池性能。依据石棉膜型氢氧燃料电池（ＡＦＣ）组研究基础，预测了ＰＥＭＦＣ电池组试制进程。最后简单介绍了发展ＰＥＭＦＣ电池应重点解决的技术问题     

PEM燃料电池零下低温启动研究现状

目前质子交换膜燃料电池的零下低温启动问题仍是制约其大范围推广的一个重要原因.本文主要阐述了质子交换膜燃料电池的低温启动过程水热机理,分析了当前低温启动工况水热性能研究的主要方向:电池结构设计、冷启动操作参数和冷启动策略,对质子交换膜燃料电池的低温行为特性及低温损伤研究现状进行概述总结,并对未来低温启动的研究方向提出建议.     

质子交换膜燃料电池电催化剂研究及膜电极制备技术

阻碍质子交换膜燃料电池商业化的关键问题之一是其电催化剂昂贵。文中对质子交换膜燃料电池中铂系电催化剂、非铂系电催化剂研究情况进行评述。影响催化活性的基本因素是电催化剂的颗粒尺寸及其表面功能群。将不同组分混合形成的共生材料的催化活性要比单一材料的活性高。膜电极结构和性能与膜电极制备技术密切相关。分析结果表明,在质子交换膜燃料电池商业化进程中,不仅要开发纳米级、低成本的电催化剂,更应提高电催化剂利用率。电催化剂利用率与贵金属催化剂的颗粒尺寸和分散度及膜电极制备工艺技术有关     

虚拟仪器回顾与展望

本文回顾了桂林电子科技大学从1984年至今在虚拟仪器方面进行的研发工作,介绍了其科研与教学情况。1985年开始将虚拟仪器思想应用于导弹等工程测试中,并将虚拟仪器技术列进了国家“七五”重点科技攻关项目,纳入教学内容,编写了《微计算机仪器系统》教材。在多年来的工程实践中,可以从点到面大致地反映出我国虚拟仪器的发展历程。同时,根据其体验展望了虚拟仪器当前状况与发展前景,以期共同努力使我国的“虚拟仪器”事业得到更快更大的发展。     

配电网规划研究综述与展望

从规划模型、规划方法、求解算法3个方面对配电网规划研究进行综述。根据配电网规划的内容、是否采取主动管理措施和考虑的利益主体的不同将规划模型分为电源规划模型、网架规划模型、电源与网架的综合规划模型、实施主动管理的规划模型和考虑多利益主体的规划模型五大类,对规划模型的关键问题进行评述;根据规划模型的目标函数个数、层数、时间的动态性和是否考虑不确定性因素将规划方法分为多目标规划方法、双层规划方法、多阶段规划方法和不确定性规划方法四大类,对规划方法进行分析;对用于配电网规划目标函数求解的数学优化算法和人工智能优化算法的优缺点和适用性进行比较。最后展望配电网规划未来的研究方向。