空冷型PEMFC高海拔地区运行特性研究

研究了空冷型PEMFC在不同海拔高度下的工作特性,分析了操作压力、进气温度及阴极过量系数对电池性能的影响.结果表明:海拔高度从0上升至4000 m,相同进气温度下电池输出性能下降10％,当进气温度随海拔的升高而降低时,电池输出功率下降25.5％.增大阴极过量系数能够增加反应物浓度,提升电池输出性能,同时减小电池内部温差.     

闭口质子交换膜燃料电池温度分布特性研究

热管理对质子交换膜燃料电池性能、寿命和稳定运行起着重要作用。通过设置热电偶，对闭口质子交换膜燃料电池的温度分布特性进行了实验研究。结果显示，闭口质子交换膜燃料电池内温度最高点位于阴极流道出口段。同时，对闭口电池发生水淹现象时的温度分布进行了研究，结果显示，电池温度低于50℃时，发生水淹时电池内热点位于阴极出口段；当电池运行温度超过50℃时，随着电池运行温度的升高，热点的位置由阴极出口处向进口处移动。     

Ni/MH电池中非枝晶合金的电化学行为

本文对以非枝晶合金为负极的Ni/MH电池体系的闭口化成,不同倍率充放电,温度特性及其内压变化进行了系统研究。肯定了非枝晶合金在Ni/MH电池中的实用性和安全性。本文还对闭口化成的电化学过程进行了探讨。     

运行参数对直接甲醇燃料电池动态响应的影响Ⅱ.电池温度,氧气压力和流量

在不同负载下,实验研究了电池温度、阴极侧压力及氧气流量对液相进料直接甲醇燃料电池动态响应的影响.实验结果表明在本文的实验工况下,电池的响应电压值随着电池温度、氧气压力和流量的提高而增加;在高电池温度、氧气压力和流量下电池的响应更快而且更稳定.按定斜率加载电流时,温度、氧气压力和流量对电池动态响应电压的影响很小.电池内部传质和电化学反应的动态变化和相互作用是电池动态响应的关键.     

电动汽车用MH-Ni电池的研制

报道了电动汽车用MH Ni电池的研制。通过优化设计单体及组合电池结构 ,优选正负极原材料及配方 ,提高了电池质量比能量 ,使之达到 63Wh/kg ;在改进正极配方的基础上优选电池化成制度 ,采用闭口化成的方法 ,提高电池倍率放电性能 ;3C率放电达到额定容量的 80 .95 % ,同时提高了电池的高温充电效率 ;电池在 45℃下以 0 .2C充电 ,标准放电达到额定容量的 80 % ;另外 ,通过优选电液、隔膜及对生产工艺的改进 ,提高了电池的高温性能 ,延长了电池寿命。将电池装车进行实效运行实验 ,一次充电行驶里程为 2 5 7km。     

DIR-MCFC小型电堆的研究

组装了DIR-MCFC的小型电堆(三对,电极面积25.5 cm2).以甲烷为燃料,在操作压力0.3 MPa下,150mA/cm2电流密度放电时,输出功密度为338.4 mW/cm2.又进一步考察了影响电堆性能的条件,发现电池性能随着反应气压力增加而提高,在150 mA/cm2下,反应气压力由0.1 MPa升至0.3 MPa,毫池电压提高了177 mV;为了电池运行的稳定性,预防重整催化剂积碳,运行时进气水碳比(S/C)为2,分别测定了DIR-MCFC电堆中三对单电池的性能,发现第二对DIR-MCFC性能较低,这可能与电堆温度分布有关.     

蛇形挡板流道PEMFC性能分析

提出一种新型蛇型挡板流道设计,该流道设计是通过在传统蛇型流道中添加挡板构成的.三维数值分析表明.当操作电压下低于0.7 V时,蛇型挡板流道设计性能较传统蛇型流道有较大提高.分析电池内部氧气流量、液态水和局部电流密度发现.添加挡板增大了流道内燃料压力,电池内部受肋下对流效应影响的区域增大,由于肋下对流效应不仅提高了肋条下方多孔层氧气传输效率,同时在多孔层内产生较大的对流剪切力还可有效提高液态水移除效果,因此性能提高.压力损耗分析表明.尽管蛇型挡板流道增大了电池压损,但对本文所分析的小型燃料电池而言,增加压损引起的附加压缩功远小于电池输出功,因此压损可不予考虑.     

约束外压力与锂电池循环初始状态的关联性

模组循环过程中导致的单个电池的体积变化,会不可避免的影响临近电池的受力状态,即单个电池在模组中所受到的约束是一个不可忽略的因素.本文研究了锂离子电池在约束外压力条件下充放电过程中的受力情况及影响因素.本文采用了外压力传感器和充放电测试柜测试电池循环过程中的外压力变化.结果显示,锂离子电池充放电过程中实际受力与电压变化趋...     

氢镍电池闭口化成中的正极活化

采用BET ,DTA及XRD等手段研究了闭口化成条件下氢镍电池发泡式正极的活化。结果表明 ,以添加了氧化亚钴的球形氢氧化镍作为正极活性物质 ,在闭口化成条件下经适当活化可获得大于 90 %的正极活性物质利用率。添加了锌及镉和镁的球形氢氧化镍作为正极活性物质 ,可在较大的放电电流条件下获得高的电池容量。正极是通过CoO溶解 /沉积 /覆盖过程发挥其导电效果而活化的。     

交指型PEM燃料电池性能的实验研究

通过实验的方法研究了交指型质子交换膜(PEM)燃料电池运行中,电池温度、两极加湿温度、电池的工作压力及反应气体流量对电池性能的影响.根据实验结果绘制的电池极化曲线可以获得交指型流场的特性规律,电池两极的加湿温度决定了电池温度对性能提高或是降低的分界线.同时发现与常规蛇行流道不同,交指型流场燃料电池能够承受很高的两极加湿温度,这种能力在电池的阳极表现更为突出,得出操作压力对交指流场燃料电池性能的影响比常规蛇型流场影响程度要弱的结论.     

准中性锌空气电池的研究

采用循环伏安和线性电流扫描等电化学方法系统研究了NaCl、KCl、NH4Cl、(NH4) 2 SO4等电解质溶液对锌电极和空气电极电化学行为以及锌空气电池放电特性的影响。电极电势和电池电压表明NH4Cl电解质特性相对较好 ;而且添加适量KCl既有利于提高电池的工作电压 ,又能减小锌电极的自腐蚀 ;4mol/LNH4Cl 1mol/LKCl是一种放电性能较好的锌空气电池用准中性电解液     

用于级联H桥整流器均压的新型多维空间矢量调制策略

针对级联H桥整流器的直流电容电压不平衡问题,提出了一种带均压功能的新型多维空间矢量调制策略。通过分析系统输入电流的方向、交流参考电压所在区间,以及模块直流电容电压、平均电容电压间的大小关系,选择最优的工作模式矢量,即使在模块负载差异较大甚至是某模块空载的恶劣情况下,均能快速、准确平衡系统各模块直流电容电压,并保证输入电流的高度正弦、功率因数可调。文中详细阐述了最优工作模式矢量的选择原则与方式,并总结出了一种简单可行且适用于任意模块数的级联H桥整流器的最优工作模式矢量选择算法。仿真与实验结果证明了所提出的新型均压策略的有效性。     

基于双二阶广义积分锁相环的燃料电池并网系统研究

针对燃料电池发电系统运行特性,建立了燃料电池并网控制系统模型,并设计了并网逆变器的有功/无功控制策略和基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)方案。通过在电网三相电压理想工况和三相电压不平衡条件下的仿真测试,证明了所建立的并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且所设计的DSOGI-PLL能够在单相和两相电压故障情况下快速、准确地跟踪电网电压的频率和相位,具有较好的频率自适应及对输入信号的滤波功能。验证了所设计并网系统的正确性和有效性。     

混合级联型变换器的新型运行策略

提出了一种混合级联型变换器拓扑结构,对混合级联型变换器的工作原理和特性进行了分析.建立了电容电压模型,提出了一种新型运行策略,对系统中的能量进行吸收和释放,实现对电容电压进行充放电控制.在对电容电压进行动态维持的同时,实现高效的PWM调制.仿真结果表明,提出的混合级联型变换器拓扑工作原理正确可行,提出的新型运行策略可显...     

提高氧化锌避雷器现场带电测试精度的新措施

分析周围强电场的静电耦合、参考电压的相位差、运行电压的谐波分量、运行电压与持续运行电压的差异等因素对氧化锌避雷器现场带电测试的影响,并提出一些提高氧化锌避雷器带电测试的新措施,包括:对法兰及引下线进行屏蔽、取就近电压互感器或CVT的计量绕组二次电压为参考电压并进行补偿、对电压进行谐波分析并进行谐波补偿、根据避雷器伏安特性进行不同电压等效等。     

反应气相对湿度对PEMFC性能的影响

反应气相对湿度影响电池内部水的输运和质子膜的质子传导率,合适的反应气湿度可改善电池性能.利用三维数值模型分析反应气相对湿度对直通流道和交叉流道质子交换膜燃料电池性能的影响.模拟结果表明,当阳极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阴极反应气相对湿度有利于电池性能提高,然而在高操作电压条件下,电池性能随阴极相对湿度的增加而提高;当阴极反应气相对湿度为100%时,低操作电压条件下,降低阳极反应气相对湿度,电池性能提升,高操作电压条件下,电池性能不依赖于阳极反应气相对湿度.通过对电池内部局部传递特性的分析,从质子交换膜湿润性及阴极传质限制两方面分析探讨了反应气相对湿度对电池性能影响的原因.     

电力系统电压稳定与电压崩溃及负荷稳定的关系

电力系统的电压失稳、电压崩溃及负荷失稳是电压稳定问题中最基本的重要概念 ,它们既相互联系又有本质区别 ,正确和客观地认识它们之间的相互关系 ,对深入研究电压稳定问题的机理具有重要意义 .负荷稳定性是电力系统电压稳定性的最主要和最关键的方面 ,分析负荷对静态电压稳定性的影响时 ,负荷特性应当采用准静态功率—电压特性     

宽输入LLC谐振变换器多电平控制策略

为了满足对宽范围输入电压适应能力与高效率的要求,通过对三电平LLC谐振变换器的控制策略进行调整,得到一种多电平工作模式半桥LLC,该变换器可根据输入电压大小工作在两种电平模式,在不改变谐振元件参数的前提下将输入电压适应范围扩大一倍。对LLC变换器的电压增益特性及功率损耗进行分析,明确了其输入电压适应范围的限制因素。通过分析LLC变换器多电平工作模式及其对输入电压适应范围的影响,确定了多电平工作模式的控制策略。仿真和实验结果证明了多电平工作模式半桥LLC的宽输入适应性以及高效性。     

负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据

推导出考虑负荷静态电压特性的静态电压稳定条件和广义实用判据,阐述了静态电压失稳与电压崩溃的联系及其区别;分析了负荷静态电压特性对电力系统静态电压稳定性的影响,并指出：系统在鼻形曲线上半支运行时的静态电压稳定性主要取决于网络的电压—功率传输特性,而系统在鼻形曲线下半支运行时的静态电压稳定性则主要取决于负荷的静态电压特性。     

高压静电除尘用电源调压特性的分析

为了得到高压静电除尘电源工作于串联谐振断续电流模式下的调压特性及选择一种适宜的控制方式,在分析电路工作原理的基础上,通过数学公式推导出了反映电路输出特性的解析表达式,分析了控制参数对电路调压特性的影响。通过仿真主要研究了调频、调占空比和调输入电压3种控制方式下电路特性的对比,结果表明,采用调节输入电压的控制方式具有较低的谐振电流峰值和有效值,是一种适合于高压静电除尘的控制方式,最后通过样机给出了实验结果。