一、5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究（论文文献综述）
秦彦周,曹世博,刘国坤,刘艳红,刘玉文[1]（2021）在《质子交换膜燃料电池堆冷却系统研究进展》文中提出温度对质子交换膜（PEM）燃料电池的性能与寿命至关重要,综述了近年来PEM燃料电池冷却系统的设计与研究进展。研究表明:单相液体冷却是最常见的大功率燃料电池堆冷却方式,基于相变原理的新型冷却方式展现出了巨大应用潜力;冷却系统与其他系统或部件综合集成管理有助于简化系统结构和提高能量利用率;燃料电池作为非线性耦合系统,传统控制策略很难使其在短时间内达到稳定,采用多种控制策略协同工作可实现更好的控制效果。
李高强[2]（2021）在《某客车氢燃料电池系统建模与仿真研究》文中研究指明在节能减排和各国为实现碳中和的背景下,氢能作为一种来源广泛且无污染的二次能源,被广泛应用于交通运输领域,是实现交通运输领域深度脱碳的最佳选择。因此,各国科研工作者及相关企业,开始对车用动力源质子交换膜燃料电池（PEMFC）,进行了大量研究及实车示范运营。本文依托省科技厅项目“氢燃料电池客车示范应用”,基于企业某氢燃料电池客车的燃料电池系统,利用实车参数,对系统进行建模及温度控制研究,通过在已验证的燃料电池系统模型基础上,建立功率匹配模型,讨论了燃料电池输出功率、辅助动力电池输出功率的功率匹配合理性。首先,基于电化学反应理论,建立了氢燃料电池堆模型,同时建立空气供给系统及氢气供给系统,并考虑了车辆功率需求、温度、空气计量比等多因素在内的氢燃料电池系统模型。利用实车的空气压缩机、氢气循环泵、电堆单片数等参数,在额定功率条件下,将仿真结果得到的单电池电压、电池堆相对湿度以及全功率条件下,仿真结果得到的极化曲线与实车数据进行对比,验证该模型的正确性,然后利用该模型分析不同加湿方式、温度、空气计量比对燃料电池性能的影响。其次,在已验证的燃料电池系统模型的基础上耦合燃料电池热管理模型,研究当车辆对电池系统需求功率变化时,燃料电池电堆温度的变化。采用电堆出入口温差和优化热管理模型参数对燃料电池堆温度进行合理控制,使燃料电池堆温度误差在工程允许误差范围内,并进一步验证模型的正确性。最后,基于不同工况下的车辆动力性要求,建立了燃料电池输出功率、辅助动力电池输出功率的功率匹配模型。将目标车辆的整车质量、车速、空气和滚动阻力系数以及动力电池组相关参数输入到模型中,研究车辆在不同工况下,整车功率匹配的合理性。研究表明:当整车功率需求量小于电池堆额定输出功率,由电堆向车辆提供需求功率,当车辆的需求功率大于电池额定输出功率时,将由电堆和动力电池组共同提供,验证了燃料电池系统输出功率与目标车辆整车功率匹配的合理性。通过对燃料电池系统及功率匹配模型的建模及验证,可借用该模型为企业在生产大功率燃料电池客车时,设计合理的燃料电池系统以及验证系统中各个子模型选择的合理性。
郑宇[3]（2021）在《PEMFC传热传质研究》文中研究说明质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）是一种能够把燃料中的化学能不通过燃烧反应而直接转变成电能的高效能量转换系统。质子交换膜燃料电池不像传统热机受卡诺循环热效率的限制,因而能量转换效率高,能量密度大,有望未来被广泛应用于汽车等移动设备上。并且燃料电池具有清洁高效、噪音低等优势,被认为是未来重要的动力源。近年来随着人们环保意识的增强,越来越多的研究机构和企业对质子交换膜燃料电池的研究也越来越深入。由于质子交换膜燃料电池属于低温燃料电池,工作温度一般低于100℃,在其工作过程中容易产生大量的水分并发生复杂的相变过程,尤其是在高电流密度条件下,产热量与产水量大幅增加,大量的能量以热能的形式耗散,并且液态水的产生容易堵塞多孔介质气体扩散层与多孔介质催化层,降低了反应气体与催化表面的接触面积,加剧燃料电池的浓差极化。复杂的相变过程产生的相变热也影响着燃料电池的热管理策略。而燃料电池往往需要在中、高电流密度条件下工作,因此,燃料电池的水热管理尤其在中、高电流密度下的水热管理研究一直是燃料电池研究的热点与难点。为进一步优化PEMFC的水热管理,提高燃料电池的性能,建立了多维、非等温、包含相变过程的数值模型。主要研究内容如下:通过研究质子交换膜燃料电池的气传输过程,优化了流场结构,强化反应气体的传质过程提升电池的性能表现,提高功率密度的输出。比较了不同流道几何尺寸对燃料电池的传质性能的影响,并分析了混合型流场与多通道蛇形流场的优缺点,比较了两种流道在应对反应气体分布不均匀情况下的表现以及排除液态水的性能。通过采用水平集方法追踪了气液相界面移动过程,分析了流道内液态水的产生、破裂、传输过程,并分析了多孔介质扩散层材料的亲、疏水性对液态水形态变化的影响,以及验证了重力辅助排水方案对排除液态水性能的优化效果。总结了几种行之有效的改善液态水排除效果的方案。通过建立两相、非等温的仿真模型分析了多孔介质层内部存在的气液两相流过程以及气液相变过程,分析了流道气流速度对液态水含量变化的影响,结果表明,适当提高流道入口的气体流速不仅有利于流道内积聚的液态水的排出,也更加有助于多孔介质催化层和多孔介质扩散层内生成的液态水的排出。最后建立的包含冷却流道的全电池两相、非等温、三维仿真模型采用文献中通过实际试验得到的液态水产生量为依据,避免了纯数学、物理公式和经验公式难以精确反应电池实际运行条件的弊端,考虑了液态水的产生对多孔介质孔隙率以及多孔介质渗透率的影响,分析了液态水对电池浓差极化产生的影响,并分析了冷却水流量对燃料电池散热的影响。
潘凤文[4]（2021）在《基于石墨化载体Pt/C催化剂的膜电极性能衰减机理研究》文中研究说明近年来,质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）在交通运输领域尤其在公交、物流等商用车行业的应用取得了较大的进步,但是仍面临成本高、寿命不足等问题。通过采用新的低铂催化剂或非铂催化剂,能够大幅降低PEMFC核心部件膜电极（Membrane Electrode Assembly,MEA）的成本。若能同时掌握其性能尤其耐久性对燃料电池寿命及可靠性等方面的衰减机理,对于开发低成本、长寿命PEMFC具有重要的理论指导和工程开发意义。本文通过研究不同温度下制备的碳载体石墨化程度与碳载铂催化剂活性、衰减和耐久性之间的构-效关系,实现了高性能、抗衰减催化剂的“百克级”制备,解决了基于石墨化载体Pt/C催化剂（即自制Pt/GC）刮涂制备的膜电极性能低、催化层结构不易控制的难题,大幅提高了膜电极电势循环、反极、高电势耐受性,显着减缓了极化特性的衰减速率,有效抑制了车载动态工况下膜电极的性能衰减,并在千瓦级电堆上进行了应用和验证。具体研究结果如下:（1）研究了不同的热处理温度下制备的石墨化碳载体（Graphitized Carbon,GC）的物理特性。分别基于四种不同温度热处理制备的石墨化碳载体制备Pt/C催化剂,发现四种样品催化组分均为纳米颗粒,在载体上分散良好,颗粒尺寸约5nm,并且随着载体热处理温度升高而增大。自制Pt/GC样品的ORR活性随着石墨化度的增加而依次下降,但仍然高于市场上的商业化Pt/C（Johnson Matthey,JM）。经过催化剂加速衰减测试,发现自制的Pt/GC-2200样品ECSA没有下降反而增长5%。可见采用自制石墨化碳载体制备的Pt/C催化剂拥有较好的抗衰减性能,这有助于提高燃料电池的寿命。通过工艺优化及制备量放大,实现了高性能、抗衰减催化剂的“百克级”制备,为在千瓦级电堆上的应用和验证奠定基础。（2）基于自制石墨化碳载体制备的Pt/C催化剂,开展膜电极研究。首先采用高压均质机分散制浆,探究不同技术参数（温度、分散时间和分散压力）对浆料分散效果、稳定性及流变性的影响,发现并探明了树脂-碳（I/C）比例是催化剂浆料Zeta电位的决定性影响因素,水-醇比是催化剂浆料的流变特性与后期催化层的构筑的主要影响因素,得出最优的浆料制备条件为温度10℃、时间40min、压力1200bar。采用狭缝挤出法进行涂布,并对催化层厚度、表面裂纹做调控。制备了25cm2活性面积的标准膜电极和340cm2活性面积的全尺寸膜电极,测试结果显示,单体电压在300m Acm-2电流密度时达到0.806V,在1000m Acm-2电流密度时达到0.734V,在2000m Acm-2电流密度时达到0.623V,这表明采用自制催化剂制备的MEA在燃料电池活化极化、欧姆极化与浓差极化控制区内均表现良好,充分体现了本文在石墨化Pt/C催化剂制备工艺方法、高稳定性抗沉降浆料研究以及催化层构筑方面的研究的先进性。通过单电池耐久性验证中发现,自制催化剂制备的MEA,在保持1.5V高电势60min后,单体电压在1000m Acm-2电流密度时的衰减仅为2.9%,而采用商业JM催化剂制备的MEA衰减率达到14.8%。其次,在施加5A(200m Acm-2)的反向电流模拟反极状态时,商业JM催化剂制备的膜电极在13min达到-2V,而采用自制高石墨化碳载铂催化剂制备的膜电极,到达-2V的时间超过200min,这说明自制Pt/GC催化剂大大提升了燃料电池的抗反极能力。最后,在506h的NEDC动态工况运行过程中,单电池的极化性能并没有发生衰减。这充分说明了通过采用自制石墨化Pt/C催化剂、抗沉降浆料以及新型催化层的研究,制备的膜电极有着优异的抗衰减性能。（3）为了进一步评价自制Pt/GC催化剂在燃料电池电堆中的性能,组装1k W全尺寸金属双极板电堆,并基于模拟车辆实际行驶状态的NEDC工况开展耐久性测试。首先,通过不同电流密度下条件敏感性测试,找出动态工况下的最佳操作条件,然后基于最佳操作条件,分别进行不同电流下稳态运行的验证。在耐久性测试过程中,随着实验时间的不断加长,电堆性能在逐步的发生下降。在800h以前,电堆性能较稳定,平均电池电压上下浮动,但基本上没有变化,衰减速率仅为10μVh-1,衰减率为1.38%;但是,800h以后,电堆的平均单体电压出现了一个持续的快速下降,到1000h的时候,总衰减率为5.21%。结合实验过程中极化数据、高频阻抗进行数据分析,并进行了电堆拆解后的物理表征和电化学表征,发现了基于石墨化载体Pt/C催化剂制备的膜电极的衰减机理主要有:1)车载工况怠速点下的高电位会加速碳载体的腐蚀及Pt颗粒的溶解/溶出过程,2)温度/湿度/压力随着变载工况的动态循环变化,会引起催化层孔隙结构的坍塌,增加水/气体分子传质阻力,会加速高电流密度下的衰减速率;3)膜电极边框密封失效会加剧氢渗导致质子交换膜的局部降解加速,引起氢离子传质阻力的增加造成性能衰减。（4）运用AVL CFD软件FIRE M,建立了PEMFC膜电极三维衰减模型,仿真分析了膜电极关键材料特征参数的演变过程。通过系统性的对比分析基于多孔碳材料与石墨化碳材料组建的膜电极模型在发电过程中催化组分、碳载体以及离聚物的特征物理量的变化情况,完成了对燃料电池衰减机理的佐证。
宋少辉[5]（2021）在《固体氧化物燃料电池建模与控制策略研究》文中研究指明固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）是一种具有发展潜力的新兴技术,具有发电效率高、无污染、燃料来源范围广等优点,受到了当今世界各国众多研究人员的青睐。SOFC工作在高温环境下,余热利用价值较高,如果SOFC热电联供或者与其他发电系统联合发电将大大提高能源利用效率,故对SOFC进行多种工况下的仿真分析显得尤为重要。因此,本文以30片单电池组成的电堆为研究对象,采集多种工况下SOFC电堆运行数据并进行动态建模与控制策略研究。本文研究内容包括:（1）研究的SOFC电池堆以纯氢气为燃料,工作在650-750℃的高温环境中,负载电流变化范围为0-30A。采集多种工况下SOFC电池堆的实验数据,并对实验数据进行分析,了解SOFC电池堆在不同工况下的性能变化趋势。（2）根据电化学守恒、质量守恒和热力学守恒定理搭建SOFC电池堆的机理模型,仿真模拟不同温度、燃料利用率下SOFC的I-V曲线,同时对模型进行动态模拟,并进行稳、瞬态特性分析,结果表明该模型能较好的反应SOFC电池堆的运行特性。（3）针对机理模型建立过程复杂、不适用于控制系统的问题,本文采用BP神经网络、支持向量机和随机森林三种算法建立SOFC电池堆模型。利用三种算法模型对实验数据进行拟合、预测,结果表明三种算法都能较好的进行拟合,但是随机森林的预测性能较为糟糕。BP神经网络性能优于支持向量机,支持向量机性能优于随机森林。（4）基于MATLAB/Simulink软件,以BP神经网络算法模型为研究对象建立SOFC电池堆控制系统。由于外部负荷变化会引起SOFC输出电压的变化,所以需要设计控制器以维持输出电压稳定。本文建立的控制系统中,负载电流为干扰输入,氢气流量为控制输入,维持输出电压稳定为控制目的,控制器通过调整氢气流量应对负载电流扰动所引起的输出电压变化。本文用PID和模糊PI两种控制方法对电池堆系统进行仿真控制分析,仿真结果表明,两种控制方法都能将输出电压稳定在设定值。PID控制方法下,负载电流扰动引起的输出电压变化幅度小于模糊PI控制方法;模糊PI控制方法下,系统输出电压响应时间优于PID控制方法。综合而言,模糊PI控制器的性能优于PID控制器。
李鹏程[6]（2021）在《基于循环神经网络氢燃料电池寿命预测技术》文中指出对氢燃料电池的剩余使用寿命做出精准的预测,是燃料电池研究领域的一个重要方向,这对燃料电池的商业化推广具有很大的意义。目前针对氢燃料电池RUL（Remaining Useful Life）的预测,国内外研究采取的方法主要可以分为三类:基于模型的方法、基于数据的方法与混合方法,然而,由于基于模型的方法与混合方法的一些局限性,目前应用最广泛的还是基于数据的方法。基于数据的方法主要有支持向量机、灰色模型、神经网络等等。其中,神经网络相关的方法具备良好的泛化能力,并且能够自主学习系统中的非线性特性,所以在此领域应用较多。尤其是循环神经网络,循环神经网络对数据具有记忆力,特别适合处理燃料电池老化数据这样的时序数据。因此,本文利用一些神经网络,对氢燃料电池的剩余使用寿命进行了研究,主要内容如下:首先,本文介绍了目前国内外氢燃料电池RUL预测领域的研究现状,对已经提出的一些方法的优点与缺陷进行了分析。比如支持向量机、灰色模型对大样本数据的局限性,传统神经网络的无记忆性等等。之后本文对氢燃料电池的内部结构与基本工作原理进行介绍,指出了在氢燃料电池的运行过程中,哪些因素可能对当前电池的状态产生影响。接着,针对于本文所采取的数据,对燃料电池堆的一些物理量进行了说明,同时确定了使用堆电压下降的百分比作为判定寿命结束的标准。接着本文介绍了BP神经网络（Back Propagation Neural Network）原理,并指出使用BP神经网络做寿命预测的一些不足。在给出评判预测模型优劣性的指标,并对电池老化数据做异常点剔除与平滑处理之后,使用BP神经网络对燃料电池进行单步预测。接着,又提出了循环神经网络,由于普通循环神经网络存在的梯度消失风险,不具备长期记忆力,所以本文提出使用LSTM（Long Short-term Memory）与GRU（Gated Recurrent Unit）网络,在不同的预测起点对燃料电池进行短期寿命预测。短期的寿命预测包括单步预测与多步预测,预测的结果表明,LSTM与GRU相比于BP神经网络,在燃料电池的短期预测上具有更高的预测精度。并且GRU的神经元比LSTM神经元简单许多,所以GRU网络的收敛速度更快,更加适应目前在线寿命预测的需求。随后,本文又采用了GRU网络对燃料电池进行长期寿命预测,再一次验证了GRU网络在氢燃料电池寿命预测领域的有效性。
杨朵[7]（2021）在《燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究》文中研究说明氢能作为21世纪能源变革的重点之一,具有清洁性、热值高、安全可控的优点。质子交换膜燃料电池是氢能应用的重要形式,作为新能源汽车的动力源之一,得到了政府的大力扶持和推广。在车载环境中,复杂的道路环境和频繁的加减速对燃料电池系统的动力性和安全性提出了高要求。燃料电池系统的动态性能主要由空气供给系统决定,空气进气参数控制不当会导致输出性能降低,损害电堆寿命。因此,研究燃料电池空气供给系统的管控问题,对保障燃料电池稳定运行、提升动态性能具有重要意义。本论文对燃料电池系统的外部动态特性进行建模,并提出了基于简化模型的空气供给系统控制方法和故障诊断策略,主要工作及创新点如下:1)针对多参数、多变量的燃料电池系统动态特性建模问题,分析了不同参数、环境条件对燃料电池输出性能的影响,构建了燃料电池电堆电化学模型和空气供给子系统模型,有效反映了动态工况下系统中空气在各个位置的压力、流量和组分变化以及电堆电输出性能变化;进而,针对燃料电池系统模型非线性、结构复杂、难以应用的问题,借助参数拟合和非线性系统控制等方法,建立面向控制的燃料电池系统模型。2)针对燃料电池空气供给存在的时滞性和供氧不足问题,采用过氧比为控制指标,提出了基于模糊预测控制的空气流量控制策略。首先,提出了基于T-S模糊理论的系统模型简化方法,将复杂的非线性模型通过动态小信号方法线性化,以获取过氧比与控制变量的线性模型。其次,提出了基于T-S线性模型的广义预测控制器对过氧比进行实时控制。此外,为了提升系统的输出性能和效率,提出了基于净输出功率最优原则的过氧比控制指标。最后,在全工作范围的阶跃电流工况下验证了该方法能够有效降低空气供给的超调量和提升系统的动态响应速度。3)针对燃料电池空气压力和流量控制相互耦合的问题,首先,将非线性系统模型通过输入输出反馈线性化进行解耦,得到过氧比和阴极压力与控制变量之间的直接对应关系;此外,针对电堆阴极压力的观测问题,提出了一种扩张状态观测器对阴极压力进行实时估计。进而,基于反馈线性化后的模型,提出了一种滑模预测控制进行压力和流量的联合控制。利用系统的相对阶数设计滑模面和对应的预测模型。通过仿真实验证明所提的滑模预测控制算法能够实现稳定的压力和流量协调控制,具有精度高、响应快、鲁棒性强的优点。4)针对燃料电池空气系统的流量故障诊断问题,将故障信号作为系统附加状态,构建系统的增广模型。首先,利用不同工作点的动态小信号模型进行融合形成系统全工作范围的线性变参数模型,并基于此模型设计对应的增广状态观测器。进一步,在观测器设计中考虑系统干扰和噪声的影响,利用李雅普诺夫稳定性定理设计观测器增益以最小化这些系统不确定性对故障诊断造成的影响。此外,基于增广状态观测器估计到的流量故障值设计过氧比估计器,提出了相应的过氧比容错控制器。最后,通过动态工况验证了不同故障类型下故障诊断方法的有效性,从而保障了系统的安全性,维持稳定、高效的动态输出性能。5)针对燃料电池动力系统的安全高效管控问题,设计了面向车用燃料电池系统的管控策略,为燃料电池系统的工程化应用提供了解决思路。管控策略能够有效实现系统的启停控制、供气控制、尾排、水热管理和故障诊断等功能。控制策略集成到硬件系统中,通过在环仿真平台验证了控制策略的有效性和可靠性。
郭美婷[8]（2021）在《固体氧化物电池堆性能分析与优化设计》文中提出固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效能量转换器件,可以直接将燃料的化学能转化为电能而不需要经过燃烧过程,具有高效、低污染、无噪声、燃料灵活等优点。固体氧化物电解池（SOEC）是一种能源转化和储存技术,通过电解将电能和热能转化为化学能储存在产物中。SOFC与SOEC（SOC）电堆由连接体、阳极、阴极、电解质、密封层、外部框架等构成,两者所用材料体系大体一致,电极反应互为逆过程,因此两者的发展可以相互借鉴经验。由于电极反应的不同,两者在结构设计、性能衰退机理等方面也存在明显差异,因此又需要分别进行研究。SOC内部发生的质量、组分、动量、能量、电荷传输以及电化学反应和化学反应等过程相互耦合,导致内部物理场分布极其复杂。实验研究周期长且费用高,在探究大量几何及运行参数的影响时尤其显得吃力。另外,由于SOC本身的高温运行及密封性要求,电池内部详细的物理场分布细节很难通过实验测得。随着计算机技术以及商业软件的发展,数值模拟的精确度和可靠性越来越高,模拟仿真作为一种有效的研究手段可以替代实验进行结构优化设计、运行参数选择、高性能材料预测等工作。尽管单电池的研究已经取得了显着的成绩,一旦组装成电堆,性能出现的严重下降依然是电堆技术发展过程中亟待解决的问题。目前SOC作为一种极具应用前景的产电和储能技术,在商业化的道路上主要面临着提高性能、延长寿命、降低成本的严峻挑战。电池堆制作过程、化学和电化学反应过程、组件间的热不匹配以及温度梯度导致的应力是造成电堆稳定性和耐久性降低的主要原因。因此,通过优化设计降低各组件的应力是现阶段机械性能研究的主要内容之一。然而,目前关于大型电堆的电化学性能和机械性能的实验和模拟研究均少之又少,因此采用数值计算对大型电堆的性能行为进行研究对于电池堆技术的发展至关重要。本论文通过多物理场全耦合模拟,数值求解获得具有较高几何分辨率的SOC内部物理场分布的细节,通过参数化分析研究影响电池堆性能的主要因素,以期寻找造成电堆性能不高的原因以及提出电堆性能优化的设计方案。并将多场耦合得到的温度场作为热负荷导入力学模型,模拟电堆内部各组件的热应力、应变分布,进行机械性能分析,揭示背后机理,以期为实验发展提供优化设计方向。第一章主要介绍了 SOC的基本信息及问题的研究背景。首先介绍了 SOC的构成、工作原理和发展进程,然后对SOC的数值模拟进展进行了总体概述。第二章介绍了 SOC多物理场耦合模型,包括质量、动量、组分、能量守恒方程以及化学反应和电化学反应等,并详细介绍了组分扩散模型和传热模型。第三章介绍了 SOFC电堆多物理场耦合模型,研究了 H2燃料和CH4燃料的30层电堆多物理场分布,并对比分析了两者的特点、差异及背后机理。对比了不同流场模式、燃料利用率、空气当量、进口温度等参数对物理场分布及性能输出的影响。结果发现空气流在两种电堆中通过不同机理影响电堆温度分布,且CH4电堆的燃料均匀度对不合理的流场设计更加敏感。两者在结构优化、物理量分布、性能输出等方面也存在明显差异。第四章首先介绍了 SOFC机械性能的研究进展,然后建立了力学模型,并通过对具有高几何分辨率的单片电堆在等温场和非均匀温度场下的机械性能的对比分析,发现均匀温度场显着降低了电池堆组件的应力、应变、损伤概率等,显着提高了电池堆的机械性能,而非均匀温度场更容易导致应力集中。通过对比分析揭示了非温度梯度导致的问题以及温度梯度的存在导致的问题。另外,通过将各个组件的蠕变的影响进行解耦,分析了组件在长期运行过程中的相互作用规律。这一章节还研究了甲烷在不同预重整度下的应力和应变分布,初步探究了组件蠕变导致的电池堆中脆性材料的损伤概率以及所有组件的蠕变速率随时间的演变规律,并预测了不同预重整度下电池堆的运行寿命。研究结果表明部分预重整对于电解质和阴极层的长期可靠性有利,而完全外重整更有利于阳极和密封件的可靠性和稳定性。部分预重整可以保持电池堆整体长期运行过程中的损伤风险较低,运行寿命最长。第五章建立了 SOEC多物理场耦合模型,进行了电解池性能影响因素的参数化分析。并基于板状电池的连接体构造方式:气道和肋（rib）的交替分布,进行了 rib宽度的优化,最后得出影响最优rib宽度的三个主要因素:pitch宽度、rib和电极之间的接触电阻、极化损耗,并给出以这三个参数为变量的预测最优rib宽度的解析表达式。第六章对整个博士毕业论文进行了总结。
王永湛,陈新[9]（2020）在《100 kW质子交换膜燃料电池发动机散热系统开发》文中指出针对2022年北京冬奥会期间的气候条件,为在北京与张家口区域间运行的城际燃料电池客车研发一款适合的燃料电池发动机,主要技术难点包括寒冷地区燃料电池电堆及发动机的冷启动,整车低温热管理,大功率燃料电池发动机散热系统开发等研究。重点研究了大功率燃料电池发动机整个散热系统的开发,包括燃料电池电堆的主散热系统以及重要零部件的辅助散热系统。根据散热需求,进行散热系统的开发设计,主要包括冷却水流量、压力、温度的计算,冷却水管路的计算和重要零部件的设计。同时,对水泵、主散热器进行选型,并搭建台架,完成了对散热系统的台架试验测试,验证了该散热系统满足设计要求。
王健,丁炜,魏子栋[10]（2021）在《超低铂用量质子交换膜燃料电池》文中认为质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为一种清洁、高效的能源转换装置,被认为是未来能源转换的重要技术之一,是取代现有汽车内燃机的重要途径之一。目前,PEMFCs广泛使用铂基电催化剂,电堆组装的技术水平已降低到0.2 g·kW-1。然而,按照汽车行业铂全球用量（约90 t铂,生产9500万辆）,大规模应用需要将系统铂用量将至0.01 g·kW-1,挑战巨大。实现铂利用率数量级的提升,当前研究主要集中在开发高活性、高利用率、高稳定的、抗溺水的新型铂基催化剂;开发高透氧率、疏水性新型离聚物,制备超薄质子膜;合理设计高传质性能、高利用率的催化层。本文主要针对上述的问题进行了综述,分析了其催化活性增强的机理,讨论了膜电极组成设计和影响因素。
二、5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究（论文提纲范文）
（1）质子交换膜燃料电池堆冷却系统研究进展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 燃料电池系统热量平衡 |
| 3 燃料电池堆的冷却方式 |
| 3.1 单相冷却方式 |
| 3.1.1 空气冷却 |
| 3.1.2 液体冷却 |
| 3.2 相变冷却方式 |
| 3.2.1 蒸发冷却 |
| 3.2.2 流动沸腾冷却 |
| 3.2.3 热管冷却技术 |
| 3.2.4 相变材料冷却技术 |
| 4 冷却系统结构与能量管理 |
| 4.1 基本结构与部件 |
| 4.2 冷却系统能量管理策略 |
| 5 冷却系统控制策略和方法 |
| 5.1 PID控制 |
| 5.2 预测控制 |
| 5.3 自适应控制 |
| 5.4 模糊控制 |
| 5.5 其他控制策略 |
| 6 结束语 |
（2）某客车氢燃料电池系统建模与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内研究现状 |
| 1.2.1 氢燃料电池汽车研究与发展 |
| 1.2.2 PEMFC电池系统研究现状 |
| 1.3 研究意义和主要内容 |
| 1.3.1 研究的意义 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 2 氢燃料电池系统结构和工作原理 |
| 2.1 PEMFC电池堆结构及工作原理 |
| 2.2 燃料电池系统结构 |
| 2.2.1 空气供给系统 |
| 2.2.2 氢气供给系统 |
| 2.2.3 水热管理系统 |
| 2.2.4 电控系统 |
| 2.3 系统操作参数的控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 氢燃料电池系统仿真及验证 |
| 3.1 仿真模型的建立 |
| 3.1.1 燃料电池堆模型 |
| 3.1.2 空气供给系统模型 |
| 3.1.3 氢气供给系统模型 |
| 3.2 仿真结果分析 |
| 3.2.1 仿真结果与实验数据对比 |
| 3.2.2 操作条件对输出性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 氢燃料电池热管理建模与仿真 |
| 4.1 燃料电池系统热值分析 |
| 4.2 燃料电池热管理模型建立 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 氢燃料电池汽车动力系统功率匹配 |
| 5.1 燃料电池输出功率设计 |
| 5.2 动力电池组功率设计 |
| 5.3 燃料电池动力系统功率匹配建模 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（3）PEMFC传热传质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢氧质子交换膜燃料电池 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池结构 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 PEMFC一维模型 |
| 1.3.2 PEMFC二维模型 |
| 1.3.3 PEMFC三维模型 |
| 1.3.4 两相流模型 |
| 1.3.5 研究现状总结 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 PEMFC传热传质数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型假设 |
| 2.3 守恒方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.3.3 组分守恒方程 |
| 2.3.4 能量守恒方程 |
| 2.3.5 电荷守恒方程 |
| 2.4 电极动力学 |
| 2.5 多孔介质流体动力学 |
| 第3章 PEMFC气传输管理 |
| 3.1 流道截面形状的影响 |
| 3.2 模型建立与验证 |
| 3.2.1 模拟结果及验证 |
| 3.3 单通道结果分析 |
| 3.3.1 单通道蛇形流道的压力分布 |
| 3.4 多通道结果分析 |
| 3.4.1 压力分布 |
| 3.4.2 氧气浓度分布 |
| 3.4.3 极化曲线与功率输出 |
| 3.5 混合蛇形流道 |
| 3.5.1 气体流速 |
| 3.5.2 氧气浓度分布 |
| 3.5.3 极化曲线 |
| 3.6 总结 |
| 第4章 PEMFC水热管理 |
| 4.1 流道中的气液两相流 |
| 4.1.1 水平集方法 |
| 4.1.2 模型建立 |
| 4.1.3 扩散层亲水性的影响 |
| 4.1.4 阴极流道布置方向的影响 |
| 4.2 多孔介质内的水传输 |
| 4.2.1 多孔介质水热分析 |
| 4.2.2 流道入口速度对水热条件变化的影响 |
| 4.3 总结 |
| 第5章 全电池水热管理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 传热方程 |
| 5.4 气液相变过程的影响 |
| 5.5 冷却水温度与布置形式的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）基于石墨化载体Pt/C催化剂的膜电极性能衰减机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池的结构与工作原理 |
| 1.3 阴阳极的反应动力学 |
| 1.3.1 氧气还原反应及其动力学 |
| 1.3.2 氢气氧化反应及其动力学 |
| 1.4 催化剂及碳载体研究进展 |
| 1.5 膜电极研究进展 |
| 1.6 膜电极性能衰减机理及建模研究进展 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验与表征、评价 |
| 2.1 实验用材料和化学试剂 |
| 2.2 实验所用设备和仪器 |
| 2.3 材料制备及电堆组装 |
| 2.3.1 石墨化碳载体制备 |
| 2.3.2 铂基催化剂制备 |
| 2.3.3 膜电极制备 |
| 2.3.4 电堆组装 |
| 2.4 催化剂/膜电极物理表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)表征 |
| 2.4.2 透射电镜(TEM)表征 |
| 2.4.3 扫描电镜(SEM)表征 |
| 2.4.4 X射线光电子能谱表征(XPS) |
| 2.4.5 电感耦合等离子体质谱仪(ICP)表征 |
| 2.5 催化剂/膜电极性能评价 |
| 2.5.1 催化剂半电池测试 |
| 2.5.2 单电池/电堆性能及电化学测试 |
| 第3章 石墨化碳载体Pt/C催化剂的制备及性能和衰减研究 |
| 3.1 热处理温度对石墨化碳的影响 |
| 3.1.1 不同温度制备的石墨化碳的物理表征 |
| 3.1.2 不同温度制备的石墨化碳的电化学衰减表征 |
| 3.2 基于不同热处理温度石墨化载体制备的Pt/GC催化剂性能研究 |
| 3.2.1 催化剂物理表征 |
| 3.2.2 催化剂电化学表征 |
| 3.3 自制石墨化Pt/GC 催化剂与商业Pt/C 催化剂耐久性对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于石墨化Pt/C催化剂的膜电极性能及衰减研究 |
| 4.1 催化剂浆料研究 |
| 4.1.1 均质机对浆料的分散效果研究 |
| 4.1.2 浆料稳定性研究 |
| 4.1.3 浆料的流变特性研究 |
| 4.2 膜电极性能及衰减行为研究 |
| 4.2.1 膜电极物理表征 |
| 4.2.2 膜电极性能测试 |
| 4.2.3 膜电极耐久性测试及衰减行为研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 动态工况下电堆性能衰减分析及机理研究 |
| 5.1 1k W电堆组成及测试介绍 |
| 5.2 工况选择及工况操作条件选定 |
| 5.2.1 动态工况介绍 |
| 5.2.2 工况各电流密度下条件敏感性测试 |
| 5.3 1k W电堆动态工况下的衰减分析 |
| 5.3.1 电堆动态工况下衰减测试 |
| 5.3.2 电堆动态工况衰减后的物理表征 |
| 5.3.3 电堆动态工况衰减后的电化学表征 |
| 5.4 基于三维仿真模型的衰减机理研究 |
| 5.4.1 碳载体表面一氧化碳占比变化 |
| 5.4.2 铂颗粒表面铂氧化物占比变化 |
| 5.4.3 氟离子溶解摩尔分数变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新性工作与结论 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读学位期间取得的学术成果 |
| 作者简介 |
| 发表学术论文及申请专利 |
| 感言与致谢 |
（5）固体氧化物燃料电池建模与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 燃料电池原理及类别 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 SOFC建模研究现状 |
| 1.3.4 SOFC控制研究现状 |
| 1.4 本文结构 |
| 第2章 SOFC实验及结果分析 |
| 2.1 试验台布置 |
| 2.2 实验设定 |
| 2.3 数据采集 |
| 2.4 实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SOFC机理建模 |
| 3.1 SOFC工作原理及结构 |
| 3.2 SOFC数学模型 |
| 3.2.1 电化学反应 |
| 3.2.2 质量守恒 |
| 3.2.3 热力学守恒 |
| 3.3 模型搭建 |
| 3.3.1 基于Simulink的集总模型 |
| 3.3.2 模型验证 |
| 3.4 SOFC特性分析 |
| 3.4.1 稳态特性分析 |
| 3.4.2 瞬态特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SOFC数据模型 |
| 4.1 数据模型 |
| 4.1.1 BP神经网络 |
| 4.1.2 随机森林 |
| 4.1.3 支持向量机 |
| 4.2 建模 |
| 4.3 预测结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SOFC稳压控制 |
| 5.1 PID控制 |
| 5.1.1 PID控制方法简介 |
| 5.1.2 PID参数整定 |
| 5.1.3 PID控制仿真分析 |
| 5.2 模糊PI控制 |
| 5.2.1 模糊PI控制方法简介 |
| 5.2.2 模糊PI控制器设计 |
| 5.2.3 模糊PI控制仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）基于循环神经网络氢燃料电池寿命预测技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 氢燃料电池寿命预测的国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 基于模型的方法 |
| 1.2.2 混合方法 |
| 1.2.3 基于数据的方法 |
| 1.3 本文的主要内容与章节安排 |
| 第二章 氢燃料电池的电池性能退化研究 |
| 2.1 氢燃料电池的工作原理 |
| 2.2 氢燃料电池的基本特性 |
| 2.3 氢燃料电池的参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于传统神经网络的寿命预测 |
| 3.1 神经网络的创建过程 |
| 3.2 基于BP神经网络的寿命预测 |
| 3.2.1 BP神经网络的算法原理 |
| 3.2.2 预测结果的评判标准 |
| 3.2.3 基于BP神经网络的单步寿命预测 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于RNN网络的寿命预测 |
| 4.1 RNN网络的算法原理 |
| 4.1.1 RNN网络的网络结构 |
| 4.1.2 RNN网络的弊端 |
| 4.2 LSTM网络模型 |
| 4.2.1 LSTM的网络结构 |
| 4.2.2 LSTM的反向传播算法 |
| 4.3 基于LSTM神经网络的单步寿命预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于GRU网络的寿命预测 |
| 5.1 GRU网络算法原理 |
| 5.2 基于GRU网络的短期预测仿真分析 |
| 5.3 基于GRU网络的长期寿命预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池系统概述 |
| 1.2.1 发电原理 |
| 1.2.2 燃料供给系统构成 |
| 1.3 国内外现状研究 |
| 1.3.1 燃料电池系统建模现状 |
| 1.3.2 空气供给系统控制方法现状 |
| 1.3.3 燃料电池系统故障诊断策略 |
| 1.4 本论文主要研究工作与章节安排 |
| 1.4.1 主要研究工作 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第2章 质子交换膜燃料电池空气供给系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 燃料电池电堆建模 |
| 2.2.1 电化学模型 |
| 2.2.2 物质模型 |
| 2.2.3 热平衡模型 |
| 2.3 空气供给系统关键部件及模型介绍 |
| 2.3.1 空气压缩机 |
| 2.3.2 供给管道 |
| 2.3.3 中冷器 |
| 2.3.4 加湿器 |
| 2.3.5 回流管道和背压阀 |
| 2.3.6 基于Matlab/Simulink平台的空气供给系统模型实现 |
| 2.3.7 空气供给系统的状态空间模型 |
| 2.4 燃料电池非线性模型简化与线性化方法 |
| 2.4.1 数据拟合 |
| 2.4.2 动态小信号模型 |
| 2.4.3 反馈线性化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 燃料电池空气系统流量控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于T-S模糊理论的过氧比控制模型 |
| 3.2.1 T-S模糊理论基础 |
| 3.2.2 过氧比的局部小信号模型 |
| 3.2.3 基于T-S理论的燃料电池控制模型 |
| 3.3 基于净功率最优的控制指标设计 |
| 3.4 控制方法设计 |
| 3.4.1 广义预测控制器设计 |
| 3.4.2 FGPC算法的两种应用结构 |
| 3.4.3 算法的进一步改进 |
| 3.5 算法验证和结果分析 |
| 3.5.1 模型精度分析 |
| 3.5.2 不同控制算法下的过氧比控制结果 |
| 3.5.3 系统性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 燃料电池空气系统压力流量协同控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空气系统压力和流量行为分析及描述 |
| 4.3 控制指标的数学表达 |
| 4.4 状态观测器设计 |
| 4.4.1 基于扩张状态观测器的压力估计 |
| 4.4.2 仿真结果 |
| 4.5 压力和流量联合控制方法 |
| 4.5.1 燃料电池空气模型的反馈线性化 |
| 4.5.2 基于线性控制器的压力流量协同控制器 |
| 4.5.3 基于滑模预测控制的压力流量协同控制器 |
| 4.6 仿真验证与结果分析 |
| 4.6.1 所提滑模预测控制方法的仿真结果 |
| 4.6.2 与线性控制器的对比分析 |
| 4.6.3 输出性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于状态观测器的燃料电池空气系统故障诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑故障信息的燃料电池空气系统模型 |
| 5.3 故障观测器设计 |
| 5.3.1 增广鲁棒状态观测器 |
| 5.3.2 稳定性证明 |
| 5.4 仿真结果分析与对比 |
| 5.4.1 LPV观测器中的关键参数设置 |
| 5.4.2 故障估计的仿真结果 |
| 5.4.3 故障估计方法的精度评估和比较 |
| 5.4.4 空气供给系统的容错控制 |
| 5.4.5 系统性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 燃料电池管控系统控制策略设计与实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 燃料电池系统结构 |
| 6.3 管控方案设计 |
| 6.3.1 系统整体架构 |
| 6.3.2 控制软件架构 |
| 6.3.3 底层软件功能描述 |
| 6.3.4 应用层软件架构与功能描述 |
| 6.3.5 空气供给系统管控方案 |
| 6.4 在环仿真平台搭建 |
| 6.5 仿真实验与结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）固体氧化物电池堆性能分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 SOFC、SOEC与可逆SOC介绍 |
| 1.3 SOFC、SOEC工作原理 |
| 1.3.1 热力学过程 |
| 1.3.2 动力学过程 |
| 1.4 SOC的材料体系及需要满足的条件 |
| 1.5 SOC模拟研究现状概述 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 基本理论模型及求解方法介绍 |
| 2.1 SOC基本物理模型及其控制方程 |
| 2.1.1 SOC质量守恒方程 |
| 2.1.2 SOC动量传输方程 |
| 2.1.3 SOC组分传输方程及扩散模型 |
| 2.1.4 SOC能量守恒方程及传热模型 |
| 2.2 反应模型 |
| 2.2.1 化学反应模型 |
| 2.2.2 电化学反应模型 |
| 2.3 求解过程及模型实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 kW级别大型SOFC电堆多场耦合模拟及参数化分析 |
| 3.1 研究背景介绍 |
| 3.2 电堆几何结构、网格设置及边界条件 |
| 3.3 电堆物理模型 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 结果和讨论 |
| 3.5.1 温度分布 |
| 3.5.2 组分分布 |
| 3.5.3 电流密度分布 |
| 3.5.4 电压分布 |
| 3.5.5 气流均匀度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 随时间演化的SOFC电堆可靠性和耐久性分析 |
| 4.1 研究背景介绍 |
| 4.2 应力应变理论及模型介绍 |
| 4.2.1 单向应力状态下的胡克定律 |
| 4.2.2 三维广义胡克定律 |
| 4.2.3 包含热应力的广义胡克定律 |
| 4.2.4 常用的力学指标计算公式 |
| 4.3 力学损伤理论及模型 |
| 4.3.1 强度理论 |
| 4.3.2 损伤几率分析 |
| 4.4 长期性能预测模型 |
| 4.4.1 蠕变应变模型 |
| 4.4.2 寿命预测模型 |
| 4.5 复合材料有效力学参数模型 |
| 4.5.1 致密材料的力学参数 |
| 4.5.2 多孔材料的力学参数 |
| 4.6 模型验证 |
| 4.7 几何模型、约束及参数设置 |
| 4.8 单层电堆计算结果与讨论 |
| 4.8.1 不考虑组件蠕变效应的热应力分布 |
| 4.8.2 单层电堆进行10000小时蠕变后的应力分布 |
| 4.8.3 热应力随时间的演化 |
| 4.8.4 应变随时间的演化 |
| 4.8.5 组件之间的相互作用对机械可靠性的影响 |
| 4.9 15层电堆机械性能分析 |
| 4.9.1 热载荷 |
| 4.9.2 不同甲烷水汽预重整度下的应力分布 |
| 4.9.3 不同甲烷水汽预重整度下的损伤概率 |
| 4.9.4 时间独立的蠕变速率分析 |
| 4.9.5 电堆长期机械性能演化 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 固体氧化物电解池rib宽度优化及性能分析 |
| 5.1 SOEC研究背景及现状 |
| 5.2 SOEC理论模型 |
| 5.2.1 质量守恒方程 |
| 5.2.2 动量守恒方程 |
| 5.2.3 组分守恒方程 |
| 5.2.4 电化学反应模型 |
| 5.3 材料有效性质参数模型 |
| 5.4 模型验证 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 H_2电极侧最优rib宽度影响因素的参数化分析 |
| 5.5.2 O_2电极侧最优rib宽度影响因素的参数化分析 |
| 5.5.3 H_2电极侧最优rib宽度解析表达式 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）100 kW质子交换膜燃料电池发动机散热系统开发（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 燃料电池发动机的散热需求分析 |
| 1.1 主散热系统热分析 |
| 1.2 辅助散热系统热分析 |
| 2 主散热系统的开发设计 |
| 2.1 主散热系统参数设计 |
| 2.2 零部件匹配计算与选型 |
| 3 结论 |
（10）超低铂用量质子交换膜燃料电池（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 高性能铂基催化剂 |
| 2.1 晶面调控 |
| 2.2 合金化 |
| 2.3 合金有序化化与去合金 |
| 2.4 ORR活性载体协同催化 |
| 2.5 提升原子利用率 |
| 2.6 抗中毒 |
| 3 高效低铂催化层 |
| 3.1 提高催化层中铂的利用率 |
| 3.2 催化层的均匀化与有序化 |
| 3.3 抗溺水电极 |
| 4 离聚物与超薄质子膜 |
| 4.1 离聚物 |
| 4.2 超薄膜电极 |
| 4结论 |
四、5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究（论文参考文献）
- [1]质子交换膜燃料电池堆冷却系统研究进展[J]. 秦彦周,曹世博,刘国坤,刘艳红,刘玉文. 汽车技术, 2021(11)
- [2]某客车氢燃料电池系统建模与仿真研究[D]. 李高强. 西华大学, 2021
- [3]PEMFC传热传质研究[D]. 郑宇. 山东大学, 2021(12)
- [4]基于石墨化载体Pt/C催化剂的膜电极性能衰减机理研究[D]. 潘凤文. 吉林大学, 2021(01)
- [5]固体氧化物燃料电池建模与控制策略研究[D]. 宋少辉. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]基于循环神经网络氢燃料电池寿命预测技术[D]. 李鹏程. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究[D]. 杨朵. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]固体氧化物电池堆性能分析与优化设计[D]. 郭美婷. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [9]100 kW质子交换膜燃料电池发动机散热系统开发[J]. 王永湛,陈新. 上海节能, 2020(11)
- [10]超低铂用量质子交换膜燃料电池[J]. 王健,丁炜,魏子栋. 物理化学学报, 2021(09)
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