氢氧燃料电池实验是高中化学的重要实验之一,但是传统实验方法的效果不够理想。作者从储气瓶的设计、电解质模块的选择、用电器的选择三个角度出发,设计了一套氢氧燃料电池装置,具有结构简洁、成本低廉、现象明显等优点。

提出了一种甲烷重整制氢与质子交换膜燃料电池相结合的热电联产系统,并对集成系统流程进行了模拟。在该系统中,氢气由甲烷水蒸气重整制得,燃料电池利用制得的氢气对外供电。同时,余热回收系统充分利用系统中各个环节的余热,以满足生活热水和供暖需求。结果表明,该集成系统能够正常运行,并同时输出电能和热能,在无氢地区应用具有可行性。

以增程式燃料电池电动汽车作为研究对象,将有限状态机与恒温器控制策略相结合并通过该策略合理控制燃料电池与电池的工作模式与输出电流。针对策略中燃料电池的输出电流及开启阈值下限,采用了禁忌搜索算法进行了确定与优化。仿真结果表明,所提出的控制策略可以有效分配电池和燃料电池的输出电流,降低整车运行成本。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)在运行过程中,化学反应会产生大量的热量,需要通过高效的冷却设计来带走这些热量。为了使燃料电池的温度更加均匀并提升燃料电池的效率,设计了一种新型仿生叶脉形冷却流道,采用计算流体力学(CFD)方法,与平行冷却流道、蛇形冷却流道在冷却流场的最高温度、进出口温差、温度均匀性和压降特性等方面进行对比研究。研究结果表明:与传统的平行和蛇形冷却流道相比,在相同的冷却条件下,仿生叶脉形冷却流道温度均匀性最好。此外,虽然蛇形冷却流道的冷却性能优于平行流道,但会导致更高的压力损失。与两种传统流道相比,在相同的冷却条件下,仿生叶脉形冷却流道不仅冷却性能最好,最高温度值降低到346.6 K,其冷却板温度均匀性UT更好,而且进出口压力差最小,造成的压降损失更小。

本文对氢燃料电池金属极板液压快速成形装备的设计思路进行了详细介绍,该类新型节能快速成形装备是针对金属极板成形工艺而开发,不但具备远超常规液压机的工作节拍,同时仍然具备长时间保压的功能。新型的液压驱动系统是将传统液压控制系统的转换环节时间尽可能的节省掉,缩短系统介质液压油的反复压缩建压、卸压释放的时间,从而提高新型设备的工作频次,将设备滑块的重力势能与液压油压缩相平衡,使得设备具有绿色节能、提高效率的优点。

本文介绍一种酒精浓度检测仪的设计方案,以MSP430F149和燃料电池酒精传感器为核心,着重对其硬件电路进行了详尽说明,给出了软件总体流程图。该设计方案的主要特点是省电、抗干扰能力强,体积小,操作灵活方便,可用于交通安全检测、酒厂和食品工厂发酵监控等场所。

针对燃料电池离心空压机工况多变、过高压比导致燃料电池系统寄生功率过大的问题,基于参数化建模、拉丁超立方抽样、径向基函数神经网络和多目标灰狼优化算法,提出了多目标多工况带约束的燃料电池空压机叶轮气动优化设计方法,自主开发数值程序实现了气动优化的完整设计流程。以某两级燃料电池离心空压机叶轮为优化对象,采用拉丁超立方抽样获得叶轮关键设计变量的样本空间,基于自主流场分析程序计算叶轮样本对应的气动性能目标参数,在此基础上运用神经网络程序建立流场分析代理模型,以设计工况效率及非设计工况效率和压比为目标、设计压比为约束,运用多目标灰狼算法程序进行了叶轮气动设计的多工况多目标全局寻优。计算结果表明,拉丁超立方抽样实现了样本点在设计变量空间的均匀分布,运用神经网络建立的代理模型能够准确描...

针对目前质子交换膜燃料电池密封不严导致的电化学性能低和泄漏等问题,从仿生学角度出发,以自然界的鲨鱼牙齿和扇贝壳作为仿生原型,对燃料电池的密封双极板结构进行仿生结构设计,提出4种仿生密封双极板结构,并建立密封双极板的接触力学模型,最后在有限元分析软件ABAQUS和ANSYS Fluent中开展仿生密封双极板与常规密封双极板的仿真对比试验。结果表明:仿生密封双极板接触面上的应力更大,两接触面的结合更加紧密;仿生密封双极板一凸一凹的镶嵌结合方式,减小了泄漏通道的有效高度,增大了泄漏阻力,可有效防止泄漏的发生;仿生密封双极板具有流固耦合密封效应,在双极板之间存在多个阻断面和空腔,可对流体造成明显的压差损失,能有效避免流体的泄漏。

温度是影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作性能的主要因素之一,为了使燃料电池的温度更加均匀并提升电堆综合效率,设计了一种新型冷却流道,通过CFD模拟与传统的平行流道和蛇形流道进行对比,采用表面最大温差、温度均匀指数和冷却液压降评估冷却流道性能。基于新型冷却板,装配1 kW电堆进行膜电极单体电压稳定性实验。结果表明:新型冷却板可以在降低冷却液循环耗能的基础上,保证电堆膜电极的电压均衡性,平均电压波动在±0.003762 V,进而可进一步提升电堆综合发电性能。

为了解决内燃机叉车工作效率低、对环境产生污染,电动叉车充电时间长、工作时间短的问题,在综合比较分析各种动力组合与驱动形式利弊的基础上,提出了一种燃料电池混合动力叉车结构.针对燃料电池混合动力叉车的驱动系统,分别阐述了电池SOC控制和电池电压控制的能量管理策略,并通过仿真对控制方案进行了解释和验证.仿真结果表明：在不同的操作环境和电池状态下电池电压控制更好的满足叉车驱动系统的控制要求,可以更有效地抑制直流总线电压过冲.