質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）能否穩(wěn)定、高效、可持續(xù)地輸出電能是實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的關(guān)鍵問題,本文著重于質(zhì)子交換膜燃料電池輸出特性的研究和優(yōu)化,應(yīng)用美國Scribner聯(lián)合公司提供的型號為890e的PEMFC單電池測試系統(tǒng)和新源動(dòng)力股份有限公司提供的SP-FCT-30K燃料電池測試系統(tǒng),研究水冷型PEMFC單電池和10 kW水冷型電堆的輸出特性,并針對兩種研究對象分別提出了對應(yīng)的優(yōu)化策略。主要研究內(nèi)容如下:（1）研究陰陽極饑餓對PEMFC單電池輸出特性的影響,結(jié)果顯示氧饑餓對PEMFC單電池有著顯著的影響,當(dāng)空氣過量系數(shù)逐漸減小,極化曲線下降速率加快,最大功率密度值減小,單電池性能加速衰減;而氫饑餓對PEMFC單電池影響較小。（2）分析不同操作條件對PEMFC單電池電化學(xué)阻抗的影響,結(jié)果表明陰極過量系數(shù)對PEMFC單電池高頻阻抗的影響最大,溫度和濕度次之,陽極過量系數(shù)對其影響最小;等效電路的擬合曲線與實(shí)際運(yùn)行的曲線具有一定的偏差,各阻抗的最大絕對誤差為2.1609 mΩ,最大相對誤差為46.6%,但應(yīng)用該等效電路能夠準(zhǔn)確地... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水冷型PEMFC單電池測試系統(tǒng)

滿足燃料電池測試所需。在測試燃料電池的最低電壓點(diǎn)時(shí)，為了產(chǎn)生足夠大的期望電流通過燃料電池，電子負(fù)載的設(shè)定值必須足夠小。（3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測 PEMFC 單片電池的工作狀態(tài)，同時(shí)采集記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以便于電池性能分析，需要在測試系統(tǒng)中添加一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集記錄所有操作參數(shù)，并能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)以圖像或是數(shù)值的形式顯示在測試系統(tǒng)軟件界面上。需要采集的燃料電池操作參數(shù)如下：電池電壓、電池電流、電池功率、反應(yīng)氣體流速、電池溫度、燃料溫度、質(zhì)量流量、露點(diǎn)以及相關(guān)安全參數(shù)等等，數(shù)據(jù)采集頻率最大為10Hz。（4）測試系統(tǒng)軟件FUELCELL 是該測試平臺一個(gè)友好的用戶用來分析和繪制燃料電池?cái)?shù)據(jù)的軟件，通過數(shù)據(jù)采集卡與外部設(shè)備相連，外部設(shè)備的模擬信號和數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送給測試系統(tǒng)軟件，并可以通過測試軟件進(jìn)行顯示、分析、處理。FUELCELL 軟件控制界面如圖 2-4 所示。

、加濕系統(tǒng)、氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及控制系統(tǒng) 2-5 和圖 2-6 所示。10kw水冷燃料電池電堆減壓閥手閥 電磁閥三通電子負(fù)載減壓閥手閥 電磁閥氮?dú)庵袎簜鞲衅髻|(zhì)量流量計(jì)壓力傳感器濕度傳感器溫度傳感器節(jié)溫器氫氣中壓傳感器電流電壓傳感器電流電壓傳感器壓力傳感器溫度傳感器溫壓一體傳感器溫度傳感器電導(dǎo)率變送器排氣氫氣壓力傳感器膜增濕接觸器水泵去離子柱板式換熱器三通分水器電磁閥排空氮?dú)馄?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2965320