質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）,作為電池能源,相比于其他類型的電池有著明顯的工作環(huán)境優(yōu)勢,作為能源,又比傳統(tǒng)能源有著明顯的污染低等優(yōu)勢。在近來的能源領(lǐng)域它已經(jīng)逐漸的被重視起來。但是作為一種可能取代化石燃料的新型能源,其能安個穩(wěn)定的進(jìn)行工作就顯得至關(guān)重要。因此,對PEMFC的可靠性的研究就顯得尤為重要。本文針對某種60KW的燃料電池的可靠性問題展開研究。本文從基于故障樹和基于數(shù)學(xué)模型兩個方面對PEMFC的可靠性進(jìn)進(jìn)行了分析。介紹了不同種類的新能源電池,介紹了燃判電池的工作原理及分類。分別對燃料電池中的膜、電極、雙極板的可靠性問題進(jìn)行了闡述。對燃料電池的裝配及密封可靠性、運(yùn)行可靠性、控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行介紹。建立了電堆火效的故障樹模型,并對模型進(jìn)行了定性和定量分析,求得最小割集及最小割集的概率重要度和關(guān)鍵重要度。建立了用于質(zhì)子交換膜建模的微觀物理模型、擴(kuò)散模型、液壓模型以及聯(lián)合模型。對質(zhì)子交換膜建立了質(zhì)量和組分守恒方程、能量守恒方程、質(zhì)子傳輸方程和水的活性方程。并對質(zhì)子交換膜進(jìn)行了 matlab仿真計算。又對氣體擴(kuò)散層、催化劑層和流場板進(jìn)行了建模。最后對螺栓的預(yù)緊力進(jìn)行了建模,使用mat... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１質(zhì)了？交換膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ）工作原理??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｐｒｏｔｏｎ?Ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｆｕｅｌ?Ｃｅｌｌ?（ＰＥＭＦＣ）??氫氧燃料電池以電解液為媒介，所需的燃料是氫和氧

?：??＼，■■ｉ??圖２．１質(zhì)了？交換膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ）工作原理??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｐｒｏｔｏｎ?Ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｆｕｅｌ?Ｃｅｌｌ?（ＰＥＭＦＣ）??氫氧燃料電池以電解液為媒介，所需的燃料是氫和氧。在工作過程中，把氫氣輸入??到負(fù)極，氫氣在催化劑的作用下被分解為氫離子和電子，電子沿外電路導(dǎo)線移動，氫離??６??

以頂事件為研究對象，從上而下進(jìn)行逐層演義，分析導(dǎo)致上一層發(fā)生的每一個可能??的原因。根據(jù)內(nèi)邊界的要求，演繹到最底層，得到底事件。以燃料電池電堆失效為例，??得到圖３．１的典型故障樹和表３．１的故障樹主要圖形含義表。??ＰＥＭＦＣ電堆失效??（頂事件）??＾１??直接故障原因１?直接故障原因２??（中間事件）?（中間事件）??＾１?＆??－，－１??Ｉ??事件＾?事件ｊ?事件＾??圖３．１?ＰＥＭＦＣ電堆失效的典型故障樹??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｆａｕｌｔ?ｔｒｅｅ?ｏｆ?ＰＥＭＦＣ?ｓｔａｃｋ?ｆａｉｌｕｒｅ??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]質(zhì)子交換膜燃料電池三維穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬[J]. 郭玉寶,朱紅,魏永生,郭志軍.  計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(02)
[5]基于示范運(yùn)行的燃料電池轎車可靠性分析[J]. 王樹英,鄭松林,陳鐵,劉新田.  機(jī)械強(qiáng)度. 2014(01)
[6]燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 侯明,衣寶廉.  電化學(xué). 2012(01)
[7]發(fā)動機(jī)研制中可靠性工作的總體思路和方法研究[J]. 李偉,夏愛國,何竣.  航空工程進(jìn)展. 2012(01)
[8]T-S模糊故障樹重要度分析方法[J]. 姚成玉,張熒驛,王旭峰,陳東寧.  中國機(jī)械工程. 2011(11)
[9]提高重要度的兼容性算法——聯(lián)合關(guān)鍵重要度[J]. 畢衛(wèi)星,郭成宇.  大連交通大學(xué)學(xué)報. 2010(05)
[10]一種改良的聯(lián)合重要度算法[J]. 畢衛(wèi)星,陳建軍.  大連交通大學(xué)學(xué)報. 2009(05)

碩士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池的建模與仿真[D]. 劉鶴.華北電力大學(xué) 2012
[2]不同工況下PEM燃料電池性能研究[D]. 張亞.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號：3074142