燃料电池发电

氢能作为一种清洁、高效、安全的新能源,被视为21世纪最具发展潜力的能源。多年来,世界发达国家的科研和生产实践也已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济的有效能源,有关专家甚至认为氢能将是主宰未来世界的1主要能源。     

以氢气和煤气为燃料的管式固体氧化物燃料电池的电性能

用改进注浆法制得相对密度为 ９６０％ 的钇稳定化氧化锆（ Ｙ Ｓ Ｚ）电解质致密薄管, 组装成固体氧化物燃料电池, 分别以氢气和煤气为燃料, 空气为氧化剂, 考察 ５００～８５０ ℃温度范围内的伏安特性和功率与电流特性． 结果表明, 改进注浆法可制备出合用的 Ｙ Ｓ Ｚ 电解质致密管, 以氢气为燃料的电池性能明显高于以煤气为燃料的电池性能     

质子交换膜燃料电池系统引射器的氢气循环特性

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)低、中、高三种典型工况,采用索科洛夫方法进行了氢气循环引射器主要结构尺寸的设计并建立了相应流体动力学模型.定义了测试用循环工况并进行了CFD模拟仿真,基于仿真数据进行了引射器工作特性曲线图的二维三次样条插值拟合及负载电流下各工作流约束压力值的计算.搭建了引射器循环工况Simulink仿真模型进行相应的仿真分析,据此提出了两级引射器阳极循环系统方案.仿真结果表明,两级引射器阳极循环系统可以满足PEMFC燃料电池0~300A全负载范围的工作需求,且具有较好的引射特性.     

氢气——未来的航空燃料

不久前科学家们预言:航空汽油将被氢气所取代的日子已为时不远了。氢气燃料的出现不仅为飞机设计开辟了一条新路,而且对环境保护亦大有裨益。氢气燃料是经过低温处理的液体燃料,据测算,每磅液态氢气产生的能量高于除核燃料以外的任何一种燃料,而且它在燃烧后排放出的不是废气,而是水。因此,氢气被认为是一种很     

APGC燃机与燃料电池复合发电系统性能分析

基于新型环境压力下吸热燃气轮机循环APGC(ambient pressure gas turbine cycle),提出了APGC燃气轮机和常压固体氧化物燃料电池(SOFC)组成的复合发电系统.利用商业软件Aspen plus,建立了APGC燃气动力装置以及常压SOFC的数值分析模型.以西门子公司生产的120 kW燃料电池结构及设计参数作为分析基础,探索了APGC燃气轮机和SOFC组成的常压SOFC/APGC复合发电系统的性能.研究结果表明:复合装置的发电效率可以达到66.5%,显示出复合发电性能的优势.     

燃料电池电动车电驱动系统效率优化控制

燃料电池的发电效率随着输出的变化会有很大改变,对燃料电池电动车的运行效率产生很大的影响。通过对燃料电池本身特性和驱动系统的研究,提出考虑燃料电池本身效率的整体效率优化控制,在满足负载需要的前提下通过改变电机励磁电流和直流变换器的占空比使得整个电驱动系统的运行效率最高。为此,建立了电驱动系统的稳态损耗模型,并通过仿真和试验结果的对比验证了损耗模型的有效性。实验结果表明系统损耗随励磁电流和占空比的改变而改变,从而验证了该文提出的优化效率控制方法的可行性。     

联合循环发电系统燃料热值智能优化控制

针对燃料热值控制的非线性、大滞后特性,该文提出了一种用于燃用高炉煤气联合循环发电系统的燃料热值优化控制方法,分析了引起混合燃料热值波动的不确定扰动因素的影响.基于混合燃料热值的神经网络预测模型,并结合实际工况和专家经验,建立了基于智能预测模型的模糊专家控制器,实现对燃料热值的优化控制.仿真结果表明提出的智能优化控制方法能有效减少混合燃料热值的波动,实际热值保持在设计波动范围3.165～3.245MJ/m3之间的比率为100％,具有一定的实际工业应用价值.     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制的研究

针对扰动观察法的速度和精度在很大程度上受扰动初始值和扰动步长的影响,且在最大功率点附近存在功率振荡现象等问题,提出一种改进扰动观察法。首先当日照变化较快时,利用短路电流使输出功率能够快速跟踪在最大功率点附近,然后采用可变步长的扰动观察法使光伏电池稳定在最大功率点。通过仿真实验证明该改进方法明显缩短了最大功率点的跟踪时间,并且基本消除了功率振荡现象,提高了最大功率点跟踪控制技术。     

基于DSP光伏发电系统的最大功率跟踪试验

基于数字信号处理程序(digital signal processor,DSP),分别用登山法和瞬时扫描法对太阳能光伏发电系统的最大功率跟踪(max power point tracking,MPPT)进行试验.结果表明,两种算法都能对太阳能电池输出较好地实现最大功率跟踪,且通过MPPT可提高太阳能光伏发电系统的转换效率.     

固体氧化物燃料电池新型阳极燃料的研究进展

为了解决传统的氢气、一氧化碳等工业制气作为固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)阳极燃料时,其在制备、存储、使用安全性等方面的问题,探究新型阳极燃料的研究及应用,以期在保证电池性能的同时实现SOFC的低碳甚至零碳排放.对当前有关SOFC新型阳极燃料的研究现状进行了调研总结,概述了SOFC的基本原理,阐明了国内外能源结构的影响.调研了低碳/零碳燃料在SOFC研究中的应用情况,包括甲烷等低碳烷烃、氨、生物质燃料、含碳类固体燃料等.在此基础上对阳极低碳/零碳燃料下SOFC联合动力系统的研究进行了概括总结,并指出了SOFC的发展方向.     

燃料电池发电技术的特点及发展现状

本文通过对燃料电池类型的介绍,分析了燃料电池发电技术的特点,以及欧美及日本等发达国家燃料电池发电技术的发展现状。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究

采用单片机控制系统实现最大功率点跟踪(M PPT),着重对最大功率跟踪控制中DC-DC变换器的原理和控制方法进行了研究和实验,采用了升降压式(Buck-Boost)DC-DC转换电路[3]来实现最大功率点跟踪,该方法电路简单、软硬件结合、控制方法灵活,明显提高了太阳电池充电系统的整机效率.     

热声发电蓄电池系统最大充电功率捕获策略

目的研究行波热声发电蓄电池系统(TWTEGB)的组成结构,探索提高行波热声发电系统(TWTAEG)输出电功率稳定性和TWTEGB充电功率捕获能力的技术方法.方法根据热动力学原理,电磁感应定律和基尔霍夫定律建立了TWTEGB最大充电功率捕获控制系统模型,设计了采用Buck-Boost变换器对TWTAEG输入到蓄电池的充电电压进行斩波控制方式,实现TWTEGB最大充电功率捕获控制策略的MOSEFT开通与关断的切换方法.结果结合TWTAEG的运动学及输出电特性设计了AC/DC变换器开关管MOSEFT最优开通与关断的切换时间,利用脉冲宽度调制技术对TWTAEG输出电压进行控制,将TWTAEG输出的交变电能储存进蓄电池提高TWTEGB充电功率捕获能力.利用灶台余热TWTAEG数据进行仿真,TWTEGB捕获充电功率的能力比现有直接充电方式提高了26.6%.结论采用考虑TWTEGB运动特性和输出电特性设计的Buck-Boost变换器结构及其MOSEFT开通与关断的切换方法,不仅能提高蓄电池子系统从TWTEGB中捕获充电功率的能力,而且还可以提高TWTAEG输出电功率的能力及稳定性.     

电能稳定的潮流能发电最大能量追踪系统研究

通过对潮流能发电系统的研究,针对能量的最大利用和电能稳定的问题,采用液压传动,通过一种新型实时最大功率点追踪(MPPT)的方法进行容积调速可以较好地实现能量的最大捕获,后续电力电子部件通过模糊自整定PID调节的脉宽调制脉冲(PWM)实现电压及频率的稳定。为了验证控制系统的准确性和有效性,建立了系统的数学模型。运用Matlab/Simulink并结合液压系统软件AMESim来完成系统的建模和仿真。     

代替甲醇作为直接燃料电池燃料的有机物研究进展

发展直接甲醇燃料电池,要面对不少困难,所以有必要寻找其他有机物代替甲醇作为直接醇类燃料电池的燃料．综述了可代替甲醇作为直接醇类燃料电池燃料的有机物,主要有乙醇和多羟基醇．其中乙醇是人们最感兴趣的有机物,是可再生、环保型能源．乙二醇是多羟基醇类中最简单的醇,具有较高的化学能／电能转换率．