基于循环工况的燃料电池堆电压一致性评价

基于车用动态循环工况,对车用燃料电池堆进行1044 h耐久性实验.基于实验数据,从电流和运行时间两个方面进行燃料电池堆电压一致性研究,发现电压一致性随电流的增加和运行时间的延长而变差.在此基础上,提出一种改进的单体电池电压一致性评价方法,指标包括:电压最大偏差率、单体电压波动率和单体电压异众比率.在改进的评价方法中,综...     

基于S32K144的燃料电池堆控制系统设计

基于汽车级微控制器S32K144芯片,完成了车用质子交换膜燃料电池堆控制系统的软硬件设计,分别设计了膜电极单模电压检测电路和燃料电池堆控制电路,开发了基于C语言的膜电极电压采集程序和燃料电池堆控制程序,并且用样机验证了设计.     

汽轮机的快速冷却方式与模糊判据

汽轮机快速冷却有蒸汽顺流和逆流冷却、压缩空气顺流和逆流冷却、抽真空吸入环境空气顺流和逆流冷却等 ;另外 ,还有鼓风逆流快冷和压缩空气汽缸导入快冷等的几种方式。为了评价上述快速冷却方式的优缺点 ,应用模糊数学的处理方法 ,提出了评价快速冷却方式的综合指标 ,指标综合考虑了影响快速冷却方式总体性能的程度 ,通过计算隶属函数并考虑各指标在快速冷却方式中的重要程度 ,经过模糊变换得到每一种冷却方式的综合优劣度。     

熔盐燃料电池堆温度场的数值分析

通过研究熔融碳酸盐燃料电池的传热传质和电化学反应机理,根据质能守恒原理建立了电堆的稳态温度模型。模型考虑了辐射换热、转换反应及组分动量的变化。求解传质方程时对电流密度做了一阶假设。结果表明顺流型熔融碳酸盐燃料电池堆的最高温度在电堆中间和出口部分;入口气流温度、阴极利用率和电流密度是影响电堆温度的主要因素。     

空冷型质子交换膜燃料电池堆温湿度特性建模

空冷型质子交换膜燃料电池(Air-CoolingPEMFC)电堆具有结构简单,自身能耗低等特点,在便携式电源研究领域有着更为光明的应用前景。在电堆的工作条件中,电堆工作温度和湿度是影响电堆性能的关键因素。以实验手段对空冷型电堆的温度和湿度特性进行研究,通过实验数据分析电堆工作温度和尾气排放周期对输出性能的影响,并结合分析结果基于遗传算法建立了电堆温度和湿度特性经验模型。研究结果有助于空冷型PEMFC电堆的温度和湿度特性分析、模型优化和实时控制系统的设计。     

直接甲醇燃料电池堆结构及活化的研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFC)具有高比能量和更换燃料方便等优点,被认为是最有希望应用于便携电子产品(如笔记本电脑、手机、数码相机)的移动电源之一.介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理以及活化方法,重点综述了直接甲醇燃料电池堆结构的进展,展望了未来直接甲醇燃料电池堆的研究方向.     

被动式直接硼氢化物燃料电池堆的设计与测试

设计了一种无膜型被动式直接硼氢化物燃料电池(DBFC)堆,对由4个电池单元(电极面积为2 cm2)通过后空翻式串联而成的电池堆研究表明:其开路电位达3.6 V,最大功率达400 mW;采用KBH4为燃料时DBFC的性能优于NaBH4;放电稳定性主要受硼氢化钾水解产生的H2气泡影响较大.     

核电厂设备冷却水泵轴承温度高问题的探索与改进

某核电厂的设备冷却水泵轴承温度长期偏高,夏季可达80多摄氏度,多次导致设备不可用。通过泵轴实际尺寸重新计算转子受力,并对轴承进行受力分析和最小载荷计算,最后找到轴承发热量大的根本原因是轴承选型过于保守,导致轴承受力不满足其最小载荷要求。对轴承进行重新选型,试用后轴承和润滑油温度下降10～15℃。     

基于多点电压检测技术的燃料电池电堆一致性分析

燃料电池电堆中各单节电池的一致性直接影响整个电堆的性能输出和使用安全性.由于操作条件、单节电池的差异性以及内部环境的复杂性,导致电堆内存在局部电流和电压分布具有不均匀性和位置不确定性.采用双巡检系统分别采集了15节电堆阳极进口侧和阴极进口侧各单节电池电压,通过对比两侧电压差定位异常单节电池,并对该电堆进行一系列在线诊断...     

基于MATLAB/Simulink的船用燃料电池电堆极化性能仿真研究

基于半机理半经验的方法搭建船用燃料电池发电系统电堆仿真模型,以研究电堆极化输出电压为核心,从研究电堆活化过电压、浓差过电压和欧姆过电压的仿真曲线入手,完成电堆电压模型的优化设计。最终结合电堆台架测试边界条件和数据,验证船用燃料电池发电系统电堆模型满足船用燃料电池发电系统性能仿真、控制策略研究、寿命预测及状态评估研究等应用要求。     

质子交换膜燃料电池电堆低温起动的仿真研究

在假定条件下,将每片单电池分成10层,每层看成一个集总参数,在Matlab/Simulink软件搭建由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。在-20℃的环境温度下,当电堆的温度保温到0℃时,起动燃料电池电堆,加载标准低温起动工况进行仿真研究,并对单电池输出电压、电堆电池各层不同时刻温度和质子交换膜内水的迁移量随时间的变化进行分析。     

核电设备冷却水泵轴承温度高分析与处理

某核电厂设备冷却水泵自运行以来,多次出现驱动端轴承温度高报警故障,给机组运行带来严重安全隐患。通过对驱动端轴承运行时温升进行计算,最终确认驱动端轴承选型错误是导致设备冷却水泵驱动端轴承温度高的根本原因。对比轴承的安装尺寸,重新选型角接触球轴承SKF7236来替代圆锥滚子轴承SKF31326,彻底消除了设备冷却水泵驱动端轴承温度高报警故障。     

350MW汽轮机低加疏水泵故障原因探讨和预防

介绍了低加疏水泵基本设备规范,运行方式.对气蚀现象造成低加疏水泵损坏的事故进行了分析,探讨了多级泵泵体进入空气产生的湍流原理,并对低加疏水泵的启动和维护此提出了建议,对防止发生类似故障提出了具体措施.     

基于AMESim的燃料电池空气系统动态仿真

采用AMESim软件建立了燃料电池空气系统动态仿真模型,在功率动态变载工况下,研究了空气入堆的流量、压力、温度和湿度的响应需求,以及主要执行器-空压机和节气门的工作特性参数.结果表明,基于A M Esim建立的动态仿真模型较为合适,合理地反映了燃料电池空气系统动态响应特性,对燃料电池空气系统附件选型、燃料电池系统以及子...     

基于多重判据的电压暂降故障源定位方法

电网短路故障是电压暂降的主要原因,准确定位暂降故障源的位置,不仅有利于供用电双方区分暂降责任,还可大幅缩短电力公司的故障清除时间,提高供电可靠性。提出一种基于多重判据的电压暂降故障源定位方法:从监测点布点入手,结合监测点可观测域和暂降源方位判断提取可能的故障线路;基于监测到的节点电压相量估计故障类型,在可能的故障线路上假设虚拟故障点,利用故障距离分布函数得到监测点电压计算值,根据计算值与测量值的误差分析结果定位暂降故障源。基于10节点和26节点网络的仿真,验证了所提方法的有效性和实用性。该方法可有效减少故障定位过程中的循环搜索过程,能够对伪故障点做出处理。     

熔融碳酸盐燃料电池堆温度场的瞬态模拟

通过研究熔融碳酸盐燃料电池的传热传质和电化学反应机理 ,根据质能守恒原理建立了顺流型电堆内部单体的暂态温度模型。模型考虑了辐射换热、shift反应及组分的变化。模型的求解采用近似解析法 ,求解传质方程时电流密度做了一阶假设。结果表明沿流动方向 ,单体平面温度逐渐升高 ,电堆进口温度最先稳定 ,出口温度达到稳定则需要较长时间 ;控制电解质出口温度是实现顺流型电堆温控的有效措施。     

计及多堆燃料电池功率分配的电氢耦合系统分层控制策略

针对电氢耦合系统运行时单体燃料电池输出功率有限和工作效率低难以维持系统在复杂工况下稳定运行的问题,研究了多堆燃料电池系统(multi-stack fuel cell system, MFCS)功率分配策略,提出了一种计及多堆燃料电池功率分配的电氢耦合分层能量管理策略,将控制系统分为状态机控制层和设备控制层。以燃料电池运行效率最优为目标设计了多堆燃料电池功率分配方法,上层为状态机控制层,采集系统剩余功率、锂电池荷电状态(state of charge, SOC)和储氢罐氢状态(state of hydrogen, SOH),并将系统状态分为8种,下层为设备控制层,接收状态机发送的开关信号控制各设备选择不同的控制模式运行,使燃料电池尽可能运行于正常区间,提高燃料电池寿命和工作效率,减少系统运行状态的切换、提升电氢耦合系统抗扰动能力和光伏利用效率。基于Simulink平台仿真验证了所提分层控制策略的正确性。     

凝结水泵变频器频繁故障的分析及对策

凝结水泵变频器故障频发,直接影响了机组的厂用电率。对变频器故障进行分类,指出引起故障的主要原因,提出加强凝结水泵变频室的温度控制和监测以及对凝结水泵变频主控系统升级改造的措施,降低了凝结水泵变频故障次数,确保了机组设备的安全经济运行。     

核电厂冷却水泵叶轮裂纹缺陷的成因及解决方法

针对冷却水泵叶轮出现裂纹缺陷的问题,以某工厂生产冷却水泵为例,从材料铸造工艺、力学性能、裂纹形貌等方面对裂纹缺陷产生的原因进行了分析,并对比了两种冷却水泵叶轮铸造工艺的区别。研究结果表明,该工厂生产叶轮的力学性能较差,在裂纹周围有沿晶面断裂特征,且其金属结构不均匀,造成叶轮裂纹缺陷的主要原因为铸造工艺存在问题。针对工艺方面存在的问题,分别从铸造工艺和热处理工艺两个方面提出改进方案,以期为相关人员提供参考。     

风冷电堆材料特性对电池性能的影响

风冷电堆简化了常规电池电堆的冷却和供气系统,使其便携性能得到了极大地提高.MEA是质子交换膜燃料电池的核心部件,它由质子交换膜,催化剂,微孔层和气体扩散层等通过一定的工艺制作而成.通过对不同厚度、不同疏水度扩散层( GDL)的研究,得出风冷电堆的GDL最佳厚度的值为0.6 mm,GDL疏水程度为40％时,电池的性能发挥至最大值.