空冷型PEMFC电源系统热耦合实验研究

空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)电源系统中燃料电池系统和金属储氢器的热耦合管理对系统会产生重要的影响。本文通过实验分别研究将金属储氢器前置和后置这两种与燃料电池系统不同的耦合方式对燃料电池输出性能、单电池电压的均衡性以及风扇功耗的影响。结果表明,这两种不同的耦合方式对燃料电池输出性能、单电池电压的均衡性影响很小,但是对风扇功耗的影响比较明显。这主要是由于储氢器前置时空气先经过储氢器表面冷却再进入电堆,这有利于减少电堆散热所需的空气流量,从而降低风扇功耗。因此储氢器前置有利于降低系统辅助功耗,提高系统效率。     

质子交换膜燃料电池启动策略

为了缩短质子交换膜燃料电池启动过程中氢气/空气界面存在的时间并限制电堆启动电压,通过实验研究直接启动、启动前氢气吹扫时间以及启动辅助负载对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性,在此基础上提出一种电堆启动时氢气吹扫阳极和启动辅助负载相结合的燃料系统启动控制策略.实验验证了该启动控制策略不仅能限制燃料电池启动时的高电压以及缩短燃料电池启动过程中电堆阳极侧氢气/空气界面的存在时间,还有利于提高单电池的电压均衡性,是一种有效的质子交换膜燃料电池启动控制策略.     

A3铁基电镀镍层点焊性的解决

生产中A3铁基电镀镍层的点焊性不稳定,给生产带来了一定困难.为了进一步提高镍层的点焊性,研究、分析了镀层的厚度、镀液中的光亮剂和润湿剂对镀层点焊性的影响,并提出了有效的解决措施.试验结果表明,镍层越厚,镀层点焊性越差;光亮剂含量越高,镀层越亮,点焊性越差;润湿剂含量越低,镀层脆性越大,点焊性越差.通过降低电流密度、减少光亮剂的用量、增加润湿剂含量、调高镀液的pH值等方法,有效地提高了镍层的点焊性.     

质子交换膜燃料电池电源系统停机特性及控制策略

质子交换膜燃料电池(PEMFC)电源系统在停机后,燃料电池开路高电压被认为是造成电池性能下降和寿命缩短的重要因素。这主要是因为PEMFC电源系统停机后,燃料电池处于开路状态,阳极侧残留的氢气和阴极侧的空气发生电化学反应,电池电压为开路高电压且维持在开路电压的时间比较长,这容易引起催化剂碳载体发生氧化,使分布在载体上的铂(Pt)颗粒脱落,造成燃料电池性能衰减以及寿命缩短。以最大程度缩短停机后开路高电压的时间和加快阳极侧残留氢气的消耗速度为目标,提出了一种PEMFC电源系统的停机策略,通过实验分别研究了直接停机和停机策略停机对PEMFC输出特性的影响。以该停机控制策略为基础,通过实验验证了该停机策略的有效性,为提出保护性的PEMFC电源系统停机控制策略提供了参考性指导。     

阴、阳极加湿对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性

阴、阳极气体相对湿度是对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能影响最为重要的因素。通过建立一个三维直流道质子交换膜燃料电池单体模型,运用数值模拟方法研究了反应气体相对湿度对PEMFC性能的影响及差异性。结果表明,在高操作电压时,燃料电池性能随阴、阳极气体相对湿度的增加而提高;在低操作电压时,燃料电池性能随阴、阳极相对湿度的增加而降低。同时,在高操作电压下,阳极气体加湿程度对电池性能的影响比阴极气体加湿程度对电池性能的影响大,但在低操作电压下,阴极气体加湿程度对电池性能的影响更大。通过对质子交换膜的阴极、阳极侧含水量分布的分析,探讨了阴极、阳极加湿对PEMFC性能影响差异性的原因。研究结果对于燃料电池的水管理具有一定指导意义。     

硼氢化钠水解制氢催化剂优化的实验研究

分别将氯化钴和柠檬酸作为硼氢化钠水解制氢的催化剂进行实验研究,结果发现,用氯化钴催化硼氢化钠制氢,单位质量产氢量较高,但反应速率较慢;用柠檬酸催化硼氢化钠制氢,单位质量产氢量偏低,但反应速率较快。基于上述实验结果,将氯化钴和柠檬酸按一定质量比混合作为硼氢化钠粉末水解制氢的催化剂进行制氢,结果发现,不仅其单位质量产氢量得到提高,而且其产氢速率也得到显著提升。因此,氯化钴和柠檬酸混合物作为催化剂时,获得产氢量高和产氢速度快的综合性能。     

新型R-Box箱的设计

R-Box是十五年前的产品，与当前印染加工要求宽幅，高速有一定差距，新型R-Box在改型设计时是在分析了老式R-Box的缺点后，在箱体、机架、进出布口、预蒸、传动等环节进行了改进，并保留了原设备的优点。