基于贝叶斯正则化BP神经网络的PEMFC电堆建模

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)电堆具有输入输出关系复杂、非线性强等特点,获得精确的电堆模型是PEMFC系统优化控制的基础。文章针对PEMFC电堆特点,提出一种改进BP(back propagation)神经网络的PEMFC电堆建模方法。利用BP神经网络良好的非线性拟合特性,采用贝叶斯正则化算法改进BP神经网络,较好地解决了传统BP神经网络存在的高训练精度、低预测精度的过拟合问题。仿真结果表明,经过训练后的电堆模型,在精度和稳定性上具有一定的优势,即使在训练样本数量减少的情况下,依然可以保持良好的泛化能力和较高的稳定性。     

重力倾角对PEMFC电堆性能的影响

通过改变质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的倾斜角度,研究重力倾角θ对大面积PEMFC电堆性能的影响.对应不同的重力倾角,分别改变反应气体空气和氢气的进气方式,考察电堆性能的变化.结果显示:优化重力倾角能够大幅度提高PEMFC电堆的性能,当电堆倾斜放置、反应气体由高的一端流向低的一端时,电堆性能优于反应气体由低的一端流向高的一端;若反应气体均由高的一端流向低的一端,则倾斜角度越大,电堆性能越好,电堆竖直放置时(θ=90°)获得最大的输出功率;若反应气体均由低的一端流向高的一端,则倾斜角度越大,电堆的性能越差,平行放置时(θ=0°)电堆的性能最佳.     

开路电压工况下燃料电池膜电极耐久性研究

采用开路电压(OCV)工况研究了质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的耐久性,在OCV工况运行过程中,定期地通过极化曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)、线性扫描伏安法(LSV)、短路电阻测试等在线测试方法对膜电极性能进行分析。当OCV工况运行结束后,采用扫描电镜(SEM)、离子色谱对质子交换膜(PEM)厚度和阴、阳极废水进行分析。结果表明,在OCV工况下运行115h后,PEMFC的开路电压由1.013V下降到0.794V,最大功率密度由538.8mW/cm~2下降到196mW/cm~2;在线电化学测试结果表明,欧姆电阻先减小后增大,氢气渗透通量逐渐增大,短路电阻逐渐减小;离子色谱测试结果表明,阴极和阳极废水中都存在氟离子;SEM表征发现,PEM厚度减小;在OCV工况下,PEM发生了衰减,从而导致PEMFC开路电压下降和性能衰减。研究结果表明PEM是影响膜电极耐久性的重要因素。     

空气供给系统对kW级质子交换膜燃料电池系统的影响

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)平稳运行时,空气供给系统可以通过PEMFC电堆产生的电能带动。首先建立PEMFC电堆模型和空气供给系统模型,然后,对加入空气供给系统的kW级电堆的输出电压、等效内阻和输出功率进行仿真。从仿真结果可知:相对于空气压力,空气流量对kW级电堆输出电压的影响更大,加入压缩机(风机)系统后,电堆最大等效输出功率点发生变化,且kW级电堆宜采用0.10～0.15 MPa的低压空气供给系统为其供气。     

空冷型PEMFC电堆输出特性研究

通过搭建空冷燃料电池实验平台,对5kW空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行不同负载电流下的风扇转速调节,得到PEMFC的输出特性. PEMFC启动初期,低转速使得电堆温度不断上升,受到温度的影响, PEMFC输出功率从升高转为下降.随着风扇转速的进一步增大,电堆温度持续下降,功率开始回升,空气进气量逐渐转为影响电堆输出功率的主要因素.实验结果表明,在不同负载电流下,存在一个转速临界值使得PEMFC达到热平衡,并使得系统输出较高净功率.     

低湿度下质子交换膜燃料电池的交流阻抗分析

采用Nafion(112膜制备膜电极(MEA)并对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行了无外增湿条件下E-I极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)的测试。对比分析了20和55℃时的交流阻抗谱图,结果表明不同温度下EIS中代表质子传导电阻的Rhf值和电荷转移电阻的Rct值有明显不同,低电流密度下的Rhf值和E-I极化曲线上的欧姆极化区具有更好的一致性。电池在15 mA.cm-2的恒电流密度下放电时,随着温度升高Rhf值和Rct值都相继增大,其中Rhf值随温度升高有显著变化,是导致PEMFC在操作温度超过45℃时性能降低的主要因素。     

低温工况下燃料电池性能衰减及策略优化

利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)及分区测试技术等表征手段,从不同角度对质子交换膜燃料电池(PEMFC)在低温(0℃)存储和启动工况下的性能衰减进行研究.结果表明:停机过程无气体吹扫的情况下,冻结/解冻循环导致PEMFC极化阻抗增加,电流密度衰减,催化剂电化学活性面积(ECSA)减少,以及分区电流密度分布均匀性下降,直接影响了PEMFC耐久性;基于优化的二次吹扫策略,可在更少吹扫气体用量下,增强吹扫除水效果;通过水浴加热辅助,在340s内成功实现单电池-30℃低温冷启动.     

质子交换膜燃料电池引射器的设计及特性

提出了以文丘里管引射器为循环装置的供应系统.以索科洛夫的引射器设计方法为基础,针对某高压质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统对引射器进行结构设计及特性研究,并对其进行了试验验证.结果表明:增大引射器出口压力和引射流体压力可使引射系数得到提高;工作流体压力对引射器性能的影响随引射器出口所处工况的变化而变化.     

质子交换膜燃料电池耐久性测试分析

为了研究燃料电池的耐久性,并对其衰退机理进行分析,本文在Greenlight平台上,对20片单体组成的功率为1kW的电堆在DOE循环工况下进行90h的耐久性实验.通过分析电堆在DOE循环工况下进行不同时段的电堆衰退曲线,整体的电堆衰退曲线以及电堆的极化曲线来考察电堆在DOE循环工况下的性能衰退.分析了电堆的衰退机理,并提出了自己的猜想并加以验证,得出催化剂的表面氧化造成的催化剂活性下降是引起质子交换膜燃料电堆的性能衰退的主要原因.     

45kW质子交换膜燃料电池发动机建模与仿真

建立了较为完整的包括电堆、反应气体供应以及水热管理3个主要模块的45 kW级质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机数学模型.电堆电压模型引入了误差补偿项,提高了电压计算精度,并通过实验数据得到验证.选取冷却液入堆温度、空气过量系数和阴极入口空气压力为系统的操控变量,在给定电流密度下进行了电堆相关性能对操控变量的敏感性分析.仿真结果表明,为了获得较好的系统输出性能,应适当降低冷却液入堆温度,提高阴极入口空气压力;为了保持合理的电堆温度,必须有效控制该系统的水热管理系统.     

论南宋发展的三种新式筒形火器

火药和火器均发明于中国,然而10世纪中国所制早期火药硝石含量低,且制成膏状,不能成为发射剂,因此早期火器借手动机械力发射。11-12世纪南宋成功制成高硝固体火药,并首次用于制造小型烟火。宋金交战时,固体火药和烟火用于改进老式火器,结果南宋初出现某些新型火器,如1128年制造的铳炮、1138年制出的火枪或喷火枪,是后来一切筒形火器的祖先。作为铳炮和火枪的杂交产物,1259年突火枪出现。这三种武器的出现引起南宋以来火器史中的第二次技术革命,具有重大意义和深远影响。     

《尔雅·释言》“骓”字考

传统注疏多将"菼,骓也"释读为用实体特征解释实体本身,即以"白色"义训释菼类植物。这种释读过于牵强,通过推断"骓、鵻、萑、蓷"几个字之间的关系,认为这个词条应为"菼,鵻也"。同时,《尔雅》编纂者在编辑这一词条时,混淆了"萑"字所记录的"菼类植物"、"益母草"两个词,训释错误。     

MBEKHTA''''S子空间与CI算子

利用两个子空间H0(A)和K(A)取代了传统的N(A)和R(A),给出一个有界线性算子A是CI算子的两个充分条件和三个判定条件,同时借助于这些结果及CI算子的定义来判断一些常见的有界线性算子是不是CI算子。     

"仁、义、礼、智、信"乃构建和谐社会之精髓

坚持科学发展观与构建和谐社会的目标并行不悖;无论是物质生产还是精神生产,都不能违背自然或社会发展过程的一般规律。原始儒家尤其是其创始人孔子于《论语》中所提及的学术思想,至今仍然有着建构社会和谐秩序的实践意蕴。这对于增强民族文化的凝聚力有着明显的作用。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚和互穿聚合物网络温敏凝胶的溶胀与释药性能

制备了不同配比的P(NIPAm-co-AAm)共聚水凝胶和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)互穿聚合物网络(IPN)水凝胶,研究了其溶胀与释药性能.结果表明:该共聚水凝胶具有热缩温敏性,而该IPN水凝胶具有热胀温敏性.随AAm含量的增加,该共聚水凝胶溶胀比减小,温敏性减弱,释药率减小;与此相反,随AAm含量的增加,该IPN水凝胶溶胀比增大,温敏性增强,释药率增大.     

Microbial desulfurization of fuel oil

Culture conditions of desulfurization microbes were investigated with a bioreactor controlled by computer.Factors such as pH, choice of carbon source, optimal concentrations of carbon, nitrogen and sulfur sources were determined. The addition of carbon in a culture with a constant pH greatly improved the growth of Rhodococcus. Cells and cell debris from microbes rested using a sulfur- specific pathway were used to desulfurize diesel oil treated by hydrodesulfurization (acquired from the Research Institute of Fushun Petroleum with total sulfur level at 205 μg/mL).Strains 1awq, IG, X7B, ZT, ZCR, and a mixture of No. 5 and No. 6, were used in the biodesulfurization process. The reduction of total sulfur was between 10.6% and 90.3%.     

Pathway-based analysis for genome-wide association studies of schizophrenia to provide new insight in schizophrenia study

Schizophrenia (SZ) is an inheritable complex mental disease. There have been several genome-wide association studies (GWASs) of SZ to identify novel genetic susceptibility factors. To further interpret SZ GWASs, pathway-based analysis (PBA), which considers the combined effect of variants and identifies pathways associated with traits, provides a feasible solution to discover the biological function and mechanism of SZ. Furthermore, to investigate the common pathways between SZ and bipolar disorder (BD) wil...     

半胱胺对鹅生长内分泌的影响

探讨了半胱胺(CS)对成年鹅血浆中生长抑素(SS)、生长激素(GH)和胰岛素样生长因子-I(IGF-I)的影响和调节机理.14只装有翅静脉瘘管的成年杂交鹅(川白×太湖),自身对照.试验期于日粮中一次性添喂半胱胺(100mg/kg,按体重计),自由采食和饮水.采取对照期和处理后第1、3、5、7d的血样,用RIA双抗法测定其中激素的含量.结果表明,试验期SS较对照期(1.89±0.10)μg/L分别降低了41.18%(P<0.01)、26.74%(P<0.01)、37.43%(P<0.01)和17.11%(P<0.05);试验期第1、3、5和7d的GH较对照期(0.55±0.15)μg/L显著(P<0.01)升高,分别为34.55%、78.18%、65.45%和54.55%;试验期的IGF-I较对照期(25.29±4.91)μg/L分别升高了7.28%、59.07%(P<0.01)、22.41%(P<0.05)和1.38%.因此,CS能够降低成年鹅血液中SS含量,使GH和IGF-I水平升高,从而调节鹅的神经内分泌,促进生长.     

增强型全速率语音编码的原理及实现

在无线通信系统中，语音压缩编码起着非常重要的作用，因为它在很大程度上决定着合成话音的质量和系统容量。为了提高话音质量，GSM提出了增强型全速率（EFR）语音编码方案。它在LPC声码器的基础上，采用了A－B，S和VQ等技术，编码信息中既包含若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。因此，能提供高质量的编码，且比特速率压缩到12.2kbps,为TD－SCDMA移动通令系统提供了一咎可行的语音编码方式。笔者从语音编码的基本概念出发，详细地介绍了EFR语音编码的原理及代数码本搜索实现技术。     

多数据通道高速互连背板平台的设计和实现

为了给软件无线电的研究提供一个测试平台，设计实现了一个多数据通道高速互连背板平台．背板平台包括传输母板、时钟分配板和数据通道交换板，并提供ADC，DDC，DSP，DUC和DAC单板接口．通过采用高性能芯片和合理的高速设计方法，实现了背板平台良好的传输误码率和时钟晃动性能以及多个数据通道的自定义总线形式．