空冷型PEMFC电堆的单电池特性研究 被引量：2

1

作者 谭凯峰 陈维荣 +1 位作者 韩明 张雪霞 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期766-771,共6页

本文对实验室自制的自增湿空冷型PEMFC电堆进行了自适应特性研究,并分析了各单电池的性能以及各电池的电压分布情况.实验中设定操作条件为:阳极工作压力为2 bar,阴极风扇功率0.3 W,氢气室每隔10 s排水1 s.从实验结果可以看出,空冷型PEMF... 本文对实验室自制的自增湿空冷型PEMFC电堆进行了自适应特性研究,并分析了各单电池的性能以及各电池的电压分布情况.实验中设定操作条件为:阳极工作压力为2 bar,阴极风扇功率0.3 W,氢气室每隔10 s排水1 s.从实验结果可以看出,空冷型PEMFC的电压分布与负载电流的大小具有一定的联系,大电流负载下电池的电压分布会出现明显的不均匀现象,根据分析结果可以看出,电堆的单体电压波动率与负载电流之间存在近似的指数关系分布,且各单片电池间内阻的差异与大电流下过高的电堆温度都会造成电压分布不均匀的现象. 展开更多

关键词 空冷型pemfc 电流密度-电压特征曲线 电压分布

下载PDF 职称材料

考虑环境温湿度的空冷PEMFC最佳工作温度研究与控制 被引量：12

2

作者 彭赟 欧阳家俊 +3 位作者 阙海丹 陈维荣 刘志祥 李奇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1423-1430,共8页

空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)属于阴极开放式燃料电池,无外部增湿装置,因此空冷型PEMFC阴极入口处空气的温度和湿度必然对燃料电池工作性能有着不可忽视的影响。通过实验研究空冷型PEMFC最佳工作温度与环境温湿度及输出电流之间的关... 空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)属于阴极开放式燃料电池,无外部增湿装置,因此空冷型PEMFC阴极入口处空气的温度和湿度必然对燃料电池工作性能有着不可忽视的影响。通过实验研究空冷型PEMFC最佳工作温度与环境温湿度及输出电流之间的关系,分析不同环境温湿度和输出电流对空冷型PEMFC最佳工作温度的影响。最后设计空冷型PEMFC控制系统,根据得到的不同环境温湿度下的空冷型PEMFC最佳工作温度曲线,采用PID控制方法实现不同温湿度环境条件下的最佳工作温度控制。 展开更多

关键词 环境温湿度 空冷pemfc 最佳工作温度 PID控制

下载PDF 职称材料

千瓦级风冷燃料电池堆性能的研究分析

3

作者 刘利娜 廖爱群 饶国燃 《环境技术》 2024年第5期147-151,156,共6页

风冷燃料电池较传统的质子交换膜燃料电池简化了冷却及供气系统,使其便携性能得到了极大的提高,但是对于风冷电堆的研究大部分趋向于小功率,本文设计、测试、研究了2kW的风冷燃料电池堆的性能,探究了实测风量和理论风量的关系,温度的分... 风冷燃料电池较传统的质子交换膜燃料电池简化了冷却及供气系统,使其便携性能得到了极大的提高,但是对于风冷电堆的研究大部分趋向于小功率,本文设计、测试、研究了2kW的风冷燃料电池堆的性能,探究了实测风量和理论风量的关系,温度的分布情况以及氢气进出方式对电堆性能的影响。研究结果表明:电堆的实际风量仅为最大风量的80%;电堆的温度分布不均匀,靠近双极板或者电堆中间部分的温度较高;此电堆单电池片数为68片,最大功率达到了1.92kW;单进单出相对于双进双出氢气进出方式,电堆功率相当,但是电压一致性更好。 展开更多

关键词 风冷燃料电池 风量 温度分布 气体流通方式

下载PDF 职称材料

风冷质子交换膜燃料电池的运行特性 被引量：2

4

作者 裴后昌 周兵 +2 位作者 丁刚强 靳世平 刘伟 《电池工业》 CAS 2011年第6期333-336,共4页

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的提高。通过组装19片风冷燃料电池堆,研究了不同的风量、运行温度以及阳极尾气排放方式等对电池性能影响。结果表明:风冷电堆运行风量过大或温度过高会导致膜失水... 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的提高。通过组装19片风冷燃料电池堆,研究了不同的风量、运行温度以及阳极尾气排放方式等对电池性能影响。结果表明:风冷电堆运行风量过大或温度过高会导致膜失水而降低电池的性能,同时阳极尾气采用脉冲排放时能提高电池性能并降低燃料的消耗量。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 风冷电堆 风量

下载PDF 职称材料

空冷型PEMFC高海拔地区运行特性研究 被引量：2

5

作者 苗宇航 邢路 +2 位作者 程文君 倪豪逸 涂正凯 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第8期1023-1026,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 空冷型pemfc 海拔 操作压力 进气温度 过量系数

下载PDF 职称材料

空冷型PEMFC电堆阳极流道水累积效应研究 被引量：2

6

作者 卜庆元 李奇 +2 位作者 陈维荣 陈冬浩 韩明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1979-1984,共6页

实验研究水平衡对空冷型质子交换膜电池(PEMFC)电堆单电池电压均匀性的影响,并提出阳极流道液态水累积概念。基于对单个排气周期的分析,建立累积水量模型。针对不同负载和排气周期对自制的空冷型PEMFC开展了实验。研究结果表明:在低负载... 实验研究水平衡对空冷型质子交换膜电池(PEMFC)电堆单电池电压均匀性的影响,并提出阳极流道液态水累积概念。基于对单个排气周期的分析,建立累积水量模型。针对不同负载和排气周期对自制的空冷型PEMFC开展了实验。研究结果表明:在低负载下,调整排气周期对单电池性能影响不大,随着负载的增加,单电池性能对尾气排放周期更加敏感,各单电池电压差异扩大,甚至部分单电池电压大幅降低。该研究提出一种基于单电池电压巡检系统的水淹故障诊断方法,为燃料电池的进一步优化控制奠定基础。 展开更多

关键词 空冷型pemfc 单电池水平衡 单电池电压 累积效应 水淹故障诊断

下载PDF 职称材料

空冷型质子交换膜燃料电池水热管理的研究现状 被引量：1

7

作者 杨长幸 赵润贤 +1 位作者 潘瑞昕 胡鸣若 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第4期346-350,共5页

介绍了空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)水热管理的研究现状,在此基础上,对该领域的重要研究方向进行了归纳和展望。首先,介绍了空冷型PEMFC的应用背景及特点,即空冷型PEMFC适用于低功率、小质量、小体积的场所;其次,着重回顾当前空冷型... 介绍了空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)水热管理的研究现状,在此基础上,对该领域的重要研究方向进行了归纳和展望。首先,介绍了空冷型PEMFC的应用背景及特点,即空冷型PEMFC适用于低功率、小质量、小体积的场所;其次,着重回顾当前空冷型PEMFC水热管理的研究进展,即现有研究采用实验和数值模拟的方法,揭示了运行参数对空冷型PEMFC热管理的影响;此外,通过研究空冷型PEMFC内部液态水的分布规律,揭示了其对电池性能的影响。基于发现的水热管理现象,研究人员提出了相应的优化措施,通过优化流场结构可以改善空冷型PEMFC内部的温度场、湿度场;通过新型控制算法使得电池性能达到最佳并且将电池温度保持在合理范围内。最后,指出研究空冷型PEMFC液态水的动态分布规律、分析质子交换膜内部应力分布以及探索阴极催化剂衰减机制是空冷型PEMFC水热管理的重要研究方向。 展开更多

关键词 空冷型质子交换膜燃料电池 水热管理 实验研究 数值模拟 流场优化

下载PDF 职称材料

氢气进气压力对空冷PEMFC性能的影响

8

作者 张丽 石文荣 +3 位作者 梁琦 刘阳 夏中峰 郭振 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4730-4738,共9页

空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有自增湿、质量轻、系统操作简单等特点,适合应用于无人机等领域。氢气进气压力是影响空冷型PEMFC电堆性能的一个重要因素。以1 kW阴极开放式空冷型PEMFC电堆为研究对象,对比了不同氢气进气压力对单... 空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有自增湿、质量轻、系统操作简单等特点,适合应用于无人机等领域。氢气进气压力是影响空冷型PEMFC电堆性能的一个重要因素。以1 kW阴极开放式空冷型PEMFC电堆为研究对象,对比了不同氢气进气压力对单片电池电压及其一致性、电堆输出电压、输出功率以及氢气利用率的影响。研究结果表明,氢气进气压力越高,单片电池电压、电堆输出电压和功率越高,大电流下单片电池电压的一致性越好;此外,本实验利用排水法收集阳极尾气并计算氢气利用率,氢气进气压力越高,系统氢气利用率越低。 展开更多

关键词 空冷电堆 进气压力 电池性能 氢气利用率

下载PDF 职称材料

空冷型质子交换膜燃料电池堆最优性能输出控制 被引量：20

9

作者 卫东 郑东 褚磊民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1293-1300,共8页

空冷型质子交换膜燃料电池具有结构简单、自身能耗低等特点,在便携式电源研究领域有着良好的应用前景。本文通过实验研究环温和负载变化对电堆工作温度的影响关系,揭示温度和湿度特性对电堆输出性能的影响规律。通过建立基于遗传算法优... 空冷型质子交换膜燃料电池具有结构简单、自身能耗低等特点,在便携式电源研究领域有着良好的应用前景。本文通过实验研究环温和负载变化对电堆工作温度的影响关系,揭示温度和湿度特性对电堆输出性能的影响规律。通过建立基于遗传算法优化的温度特性模型,应用模糊-PID融合算法,设计电堆温度控制器,以及根据各电流输出段的湿度特性,采用不同方式控制尾气排放周期,最终保证电堆输出性能最优。 展开更多

关键词 空冷型质子交换膜燃料电池 温度特性 湿度特性 输出性能 控制

下载PDF 职称材料

空冷型质子交换膜燃料电池电堆温度控制系统设计 被引量：7

10

作者 褚磊民 卫东 +2 位作者 陆勇军 周唯逸 张怡 《工业控制计算机》 2009年第10期18-20,共3页

空冷型质子交换膜燃料电池(Air-Cooling PEMFC)电堆的工作条件中,电堆温度对电堆性能的影响最大,电堆温度的控制直接影响电堆的性能指标。首先分析了空冷型PEMFC电堆的温度特性,通过实验手段获得了电堆的最佳工作温度-电流曲线,并拟合... 空冷型质子交换膜燃料电池(Air-Cooling PEMFC)电堆的工作条件中,电堆温度对电堆性能的影响最大,电堆温度的控制直接影响电堆的性能指标。首先分析了空冷型PEMFC电堆的温度特性,通过实验手段获得了电堆的最佳工作温度-电流曲线,并拟合出了经验公式。在此基础上设计了该类电堆的温度控制系统,提出了模糊PID融合控制算法。实验结果表明该温度控制系统具有良好的静态和动态特性,有效地解决了空冷型PEMFC电堆的温度控制问题。 展开更多

关键词 空冷型质子交换膜燃料电池 电堆温度 温度特性 模糊PID融合控制

下载PDF 职称材料

空冷型PEMFC电堆温度特性及模糊PID融合控制 被引量：4

11

作者 卫东 褚磊民 郑东 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期342-345,共4页

以实验手段对空冷型电堆的温度特性进行研究,通过实验数据分析电堆工作温度对输出性能的影响,并结合分析结果推导出了电堆工作温度特性经验模型;同时针对电堆工作温度控制特点,设计了电堆工作温度的模糊PID融合控制方法。研究结果有助... 以实验手段对空冷型电堆的温度特性进行研究,通过实验数据分析电堆工作温度对输出性能的影响,并结合分析结果推导出了电堆工作温度特性经验模型;同时针对电堆工作温度控制特点,设计了电堆工作温度的模糊PID融合控制方法。研究结果有助于空冷型PEMFC电堆的温度特性分析、模型优化和实时控制系统的设计。 展开更多

关键词 空冷型质子交换膜燃料电池电堆 温度特性 模糊PID融合控制

下载PDF 职称材料

空冷型质子交换膜燃料电池堆温湿度特性建模 被引量：1

12

作者 卫东 褚磊民 郑东 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期467-469,475,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 空冷型质子交换膜燃料电池电堆 温度和湿度特性 经验模型

下载PDF 职称材料