文档介绍：≯歹吖大警硕士学位论文质子交换膜燃料电池苁匝榧捌湎低成杓题目杨贵恒单位林副教授电力系统及其自动化研究方向电力系统稳定及控制作者培养指导教师完成日期年学专业授予学位日期四川大月吕日
质子交换膜燃料电池性能试验及其系统设计研究生杨贵恒指导教师吕林副教授且具有能量转换效率高,对环境无污染等特点,因此受到人们的普遍关注。如的研究单位进行质子交换膜燃料电池及其系统研究与开发。力与传统内燃机竞争的替代动力源。电力系统及其自动化专业质子交换膜燃料电池作为一种化学电源能够将化学能直接转变成电能,并今质子交换膜燃料电池的研究已成为燃料电池研究的热点,许多发达国家都投入巨额资金对其进行研究和开发。目前,国内外对质子交换膜燃料电池的研究已取得重大进展,并已开始在~些重要领域中推广应用。我国已经有越来越多本文首先概述了燃料电池的特点和分类,以及各种燃料电池的技术特性。并指出质子交换膜燃料电池作为第四代发电技术的典范,被广泛认为是较有实第二章介绍了墓ぷ髟怼关键材料:质子交换膜、电催化剂、电极与双极板材料的国内外最新发展状况和发展趋势、┑缦低车幕咀成及其在电源方面的应用现状,同时指出质子交换膜燃料电池在发展及商业化等方面所面临的问题。第三章对睦砺鄹枇思蛞7治觯扑懔素⒙返缪购屠砺坌什较系统地考察了运行参数对电池放电性能的影响。试验结果表明:电池运行环境温度是影响电池放电性能的最重要参数之一。在一定范围内,提高电池运行环境温度,电池放电性能也会随之增加;反应气体的压力和流量对燃料电池的放电性能也有影响。特别是氧气压力和流量的变化对燃料电池放电性能的影响更为强烈:试验结果还表明:气体增湿温度发生变化,燃料电池的放电性能也会受到影响。特别是气体增湿温度高于燃料电池的环境运行温度后,这种影响作用会更加明显。
系统方案设计中,采用常压空气为氧化剂,由直流调速风扇来控制其流速与供气量;采用可逆金属储氢材料来实现氢气的存储与供应,氢气流量由限流阀固定在最大工况值,供氢压力通过两级减压阀来实现降压与稳压,同时利用电池堆的废热与控制电路的散热来维持其工作环境温度;利用“吸水毛毡”法和“水瓶气泡”法来分别给空气、氢气同时增湿,增湿量分别通过定时供水与电路散热调温的方式来实现有效控制;利用机箱内部热源的结构设计与调整散热风扇的转速来维持电池堆工作在适宜的环境温度;通过间歇排气的方式来处理多余的尾气。系统集成后,通过测试其各项性能指标,表明整个系统设计基本上达到了预期目标,具有很强的针对性和实用性。关键词:燃料电池质子交换膜供电系统性能试验
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髀引言能源是人类社会发展的重要物质基础,随着人类社会的进步和生活水平的域之一。同年,美国《时代周刊》也将燃料电池列为世纪大高新技术之首。美国乔治·华盛顿大学未来学家评出的未来年大技术突破中,燃料电中心主任雅玛尼,到依赖石化燃料驱动的内燃机而创造了汽车世纪的美国福特提高,能源消耗正在急剧增加,环境污染和能源危机已成为全球关注的两大焦点,因此开发环境友好的新能源,是我们必须面临的重要课题。燃料电池发电是继水力、火力和核能发电之后的新一代发电技术。它是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效连续发电装置。因这种装置的基本原理是原电池反应而不涉及到燃烧,因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制,。另外它还具有燃料多样化、噪音低、对环境污染小、可靠性及维修性好等优点。因此,燃料电池的研究不仅为解决环境问题提供了新思路,而且为解决日益严重的能源危机问题提供了新途径。早在年,美国总统办公厅科技政策办公室公布的国家关键技术报告中,就将燃料电池列入维护国家经济繁荣和国家安全的至关重要的个关键技术领池位于网络生活之后列第弧4拥H紊程匕⒗筒砍ご甑娜蚰茉汽车公司董事长比里·福特,这些传统能源的生产者和使用者都相信燃料电池技术将带来石油时代和内燃机的终结,人类将进入可持续发展的绿色能源新时代。燃料电池已被国际著名刊物《经济学家》和《世界观察》等列为世纪可持续发展的三大支柱畔⒓际酢⑷剂系绯丶际鹾蜕锛际之一。正是由于上述原因,目前已掀起全球范围的燃料电池关键技术研究、样品开发及示范应用热潮。而在几种主要燃料电池中,质子交换膜燃料电池,以其高效、低污染及良好的环境适应性,被认为是最有前途的一代新能源”目前,美国政府正大力支持能源部腿笃抵圃旃、和贫剂系绯丶际踉缛丈唐坊允姑拦谕讯允偷囊览岛透善环境。与此同时,加拿大、德国和日本等发达国家也纷纷投入巨资发展燃料电池技术。在地面实用燃料电池电站的研究中,几兆瓦级的磷酸燃料电池发电四川大学硕士学位论文
燃料电池的特点与分类源动力公司⑶寤4笱