PEMFC堆輸出性能影響分析與膜含水量監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、在燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）具有功率密度高、無污染、低溫啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，有著光明的市?chǎng)應(yīng)用前景。但是在實(shí)際中PEMFC堆輸出性能受操作條件（溫度、濕度等）影響較大，研究操作條件對(duì)PEMFC堆輸出性能影響規(guī)律可以很好地指導(dǎo)對(duì)操作條件的有效控制；此外，PEMFC堆內(nèi)膜含水量變化難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，尋求膜含水量監(jiān)測(cè)方法將實(shí)現(xiàn)良好的水管理，達(dá)

2、到優(yōu)化輸出性能的目的。
　　本文從PEMFC堆工作特性出發(fā)，結(jié)合其電壓-電流（V-I）與阻抗特性，研究了操作條件對(duì)PEMFC堆輸出性能影響規(guī)律，同時(shí)提出了一種基于快速電化學(xué)阻抗譜法（Electrochemical Imepdance Spetroscopy，EIS）監(jiān)測(cè)膜水含量變化方法。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1、理論分析與仿真研究。結(jié)合PEMFC堆結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)，分析了影響燃料電池輸出性能的原因，得出理論V-I關(guān)系式，

3、同時(shí)提出V-I參數(shù)，簡化表達(dá)式。其次，利用MATLAB仿真分析了操作條件對(duì)輸出性能影響的具體變化規(guī)律，最后建立了PEMFC等效電路模型。
　　2、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建與實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)本研究，設(shè)計(jì)并搭建了水冷型PEMFC堆實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與上位機(jī)監(jiān)控軟件，同時(shí)分別針對(duì)PEMFC極化段、歐姆段與濃差段，進(jìn)行不同操作條件下的V-I與阻抗特性實(shí)驗(yàn)。
　　3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與方法提出。通過對(duì)不同操作條件下V-I曲線變化規(guī)律以及對(duì)擬合的阻抗參數(shù)的