质子交换膜燃料电池催化层设计与优化

催化层作为质子交换膜燃料电池进行电化学反应的重要场所,是膜电极的核心组成部分。叙述了催化层的组成及结构,并评述了近年来人们在催化层设计及优化方面取得的最新研究进展。     

基于DSP的质子交换膜燃料电池测控系统设计

为了提高PEMFC（质子交换膜燃料电池）发电系统的输出性能,本文以飞思卡尔的DSP芯片MC56F8013为核心,设计了一种测控系统,对整个PEMFC的发电过程进行监控。首先介绍了通用测控系统的基本组成,然后详细介绍了整个测控系统的软硬件设计,最后进行了系统的发电性能测试实验。实验表明,所设计的测控系统能保证电池的稳定输...     

质子交换膜燃料电池局部电流研究

通过对分区测量法和局部膜电极法的比较,发现当加湿温度和电池温度不同时,分区测量法表现出随流道延长局部电流逐渐下降,而局部膜电极法中局部电流表现出较大的波动趋势。局部膜电极法更有利于研究局部电流的原因在于其能反映出反应气体的二相流性质,以及局部单元的水变化,而分区测量法仅表现出流道阻力,不能体现出气体的二相流及水变化过程。     

质子交换膜燃料电池控制系统的研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)控制系统,以工业控制计算机为核心,采用了数字比例积分微分(PID)计算机控制技术,通过质量流量控制器进行进气流量和尾气流量的控制,实现了稳定的双路协调的压力控制。并且,通过对循环水流速的控制,实现了稳定的电堆温度控制。此控制系统的气体压力值和电堆温度值可以任意设定在具体实验要求的某一数值。并且此系统的人机对话界面可以方便地实现控制状态的设定,可以进行实时的实验监控和数据存储以及数据查询。经实际应用证明,此控制系统控制稳定、实用性强,可应用于100～5 000 W的PEMFC发电系统的实验研究。     

质子交换膜燃料电池的热源分析

根据伏安曲线分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电极热源项和能量损耗比例。研究了PEMFC的电极过程特性以及对电池能量转化效率和热源的影响。在标准状态下,电池以0.60 V的电压工作时,实际能量效率为40.5%。     

质子交换膜燃料电池低温起动方法的仿真研究

在一定假设条件下,将每片单电池分成10层,每层看成一个集总参数,利用Matlab/Simulink软件搭建了由20片单电池及端板组成的瞬态分层集总参数电堆水热管理模型。采用不同的起动方法使电堆达到低温起动条件,对电堆的低温起动特性进行仿真分析,得到不同低温起动方法的电堆内部温度分布规律和其自身起动的所需时间,为燃料电池电堆低温起动的商业化提供技术支持。     

质子交换膜燃料电池加速测试方法研究进展

综述了在开路电压、负载循环、启动与停止、加湿变化等加速测试条件下,质子交换膜燃料电池主要材料的腐蚀机理和性能的衰退。这些测试条件能够加速燃料电池某个元件的性能衰减,从而降低整个燃料电池的寿命。实际燃料电池在汽车上的工作环境是这些条件的综合作用,因此本文介绍了国内普遍应用的几种组合工况,分析了这些组合工况的特点。通过组合工况测试可以对燃料电池的寿命作出一定的评价,但还不能和燃料电池实际车用寿命相对应。     

质子交换膜燃料电池的温度控制实验

针对自增湿阴极开放式质子交换膜燃料电池(PEMFC),提出采用半导体制冷片作为温度控制装置的方案。研究半导体制冷片的工作电压对于温度控制动态响应特性的影响,验证该控制方案的可行性。指出了燃料电池测试中采样频率设置的原则,提出采用双输入双输出模糊控制器,结合脉宽调制技术和电压控制的控制方法,改善控制效果。     

质子交换膜燃料电池模型的比较分析与仿真

介绍了燃料电池的经验模型、电化学模型和电压动态模型,并通过Matlab/Simulink仿真工具对这三种模型进行仿真.对比分析了PEMFC电化学模型和电压动态模型在负载电流发生阶跃变化时,电池输出电压、输出功率和效率的响应情况,进一步诠释了PEMFC的工作状态与机理,通过分析有助于PEMFC的模型优化以及控制器设计.     

5kW质子交换膜燃料电池的建模与仿真

研究了5 kW质子交换膜燃料电池（PEMFC）的数学模型,给出的模型简单有效,物理意义明确。在此基础上,根据电池参数,利用MATLAB/SIMULINK建立电池的仿真模型,并对其动静态特性进行研究。仿真结果与实际系统相符,说明所建立的模型正确有效,可以用于燃料电池及其控制系统的研究。     

PEMFC双机并联直流供电系统研究

针对直流微电网中同时使用不同参数PEMFC时存在的问题,提出了PEMFC双机并联直流供电系统基本构架,分析了PEMFC双机并联供电系统的特点;针对并联系统的支路电流分配问题,建立了BUCK并联电路的小信号数学模型,设计了PEMFC双机并联均流控制电路,最后通过仿真实验验证了该系统均流的准确性、快速性以及支路故障时系统的可靠性和稳定性。     

应急发电及电源供电系统设计

本设计应用太阳能板与手摇发电机进行发电,利用超级电容进行储电,采用多路DC/DC输出+3.3V、+5V、+12V三种电源.手摇发电过程采用模糊PID算法,实现先恒流再恒压的充电方式,在不改变控制算法的前提下可对1个或多达4个超级电容进行充电;在太阳能充电过程中应用了基于C8051F310的最大功率点跟踪技术.在基于超级...     

基于质子交换膜燃料电池的发电系统设计

常规的移动电源系统一般是采用铅酸电池或者锂离子电池作为蓄能电池,特别是基于铅酸电池的移动电源系统更是大量应用于各个领域。介绍了一种区别于常规电源的基于自呼吸型质子交换膜燃料电池的发电系统的原理、技术和系统设计,并详细描述了燃料电池的发电原理,燃料电池的水、热、气的综合管理技术和电源综合管理技术。     

便携式PEMFC移动电源系统的设计与研究

针对便携式通信电源的实际需要,结合小型燃料电池发电系统的技术发展,提出了小型化、轻便化、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)移动电源系统的总体设计方案。设计中,采用常压空气作为氧化剂,采用固态可逆金属储氢器来存储、供应氢气,限定氢气的流速与压力稳定在最佳工况值;利用散热风扇、外加散热片和小型增湿器来调节电池堆内部的温、湿度;采用大电容续流、直流斩波加脉宽调制的方式来实现稳压输出;采用以单片机为核心的控制单元来实现系统各单元的协调控制。最后研制了实验型样机,通过对其单项性能和实际负载能力的测试,发现其供电平稳,可靠性较高,达到了预期的设计目标。     

开关电源模块并联供电系统设计

对DC/DC并联供电模块电流能按任意比例分配电路拓扑和数学模型进行了研究。设计其一DC/DC变换器模块为电压闭环自动控制系统,另一DC/DC变换器模块按电流源性质设计闭环自动控制系统。对采用这种DC/DC变换器模块的并联系统建立了动态小信号数学模型,根据建模的结果设计了补偿网络。对DC/DC并联供电模块电流分配策略进行了详细的分析,仿真和实验结果验证电路拓扑及控制策略的正确性。     

基于DSP的不间断应急电源控制系统研究

针对电源系统的高要求性,以通信基站的电源系统作为研究基础提出一种基于数字信号处理器(DSP)的不间断应急电源(UPS)控制系统。利用DSP TMS320F2812实现了不间断应急电源系统闭环电压调节以及实现与市电同步的控制,可以有效提高系统工作效率与稳定性。     

一种用于无线传感网中节点供电的系统设计

节点的能量消耗是限制无线传感器网络发展的主要因素之一,能量消耗不可避免,如何设计一种高效可循环的能量系统对于促进无线传感器网络发展具有重要的意义。在无线传感器网络节点上采用太阳能自供电技术可以有效地提高传感器节点的使用寿命和降低能耗。通过对比分析,设计出一套基于太阳能发电的无线传感器网络节点的供电系统。经实验测试,该系统具有可靠性高,节能效果好的优点,具有一定的推广价值。     

城市电网监控应急系统的设计

针对城市电力网络停电事故中的问题,为提升电网防灾、减灾、救灾的工作效率,最大限度地减少停电带来的损失,本文利用大数据系统、物联网技术与人工智能算法,设计了一套电网监控应急支持系统.系统对电网进行全方位监测,并从灾前故障预测、灾中最优决策、灾后系统更新3个方面,实现对电力故障预测、控制与应急救灾.系统可有效地减少电网隐患...     

电力系统通信电源及其应急预案

结合电力系统通信电源实际应用,探讨了通信电源交直流配电系统、电源防雷保护措施、整流模块、蓄电池组、通信电源应急事故预案等;介绍了老旧站通信电源防雷改造方案,提出了整流模块和蓄电池组的选择与配置的具体原则、维护测试与故障处理方法;详细分析了电力系统通信电源的应急事故预案以及电源整流小模块在电力系统中的应急应用,对电力系统通信电源的维护工作具有借鉴意义.     

采用超级电容器供电的功放电源系统设计

为了解决功放变压、整流、滤波式电源的直流电压不稳定和便携式蓄电池电源充电时间长、使用寿命短等问题,分析研究了超级电容器储能系统的优点,提出一种采用超级电容器供电的功放电源系统。采用四个超级电容器组构成两组正负电源,通过智能控制使两组电源轮流充放电,能够很好地解决上述问题,具有良好的使用前景。