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1、PEMFC大規(guī)模商業(yè)化的前提是降低成本,以目前的情況來看變通的做法是在有限的使用壽命內(nèi)充分利用電池,提高系統(tǒng)性能即是最直接的實(shí)現(xiàn)途徑。在某些應(yīng)用領(lǐng)域,功率密度比燃料效率更為重要,進(jìn)行最大功率跟蹤將使電池發(fā)揮更大的效用。
提高系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)是熟悉電池的特性。本文首先依據(jù)燃料電池的熱力學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)模型,在基于實(shí)驗(yàn)室自制的空冷自增濕型陽極封閉式PEMFC搭建的測(cè)試平臺(tái)上設(shè)計(jì)完成了基礎(chǔ)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn),并分別對(duì)由靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試所得數(shù)
2、據(jù)擬合的極化曲線做了相應(yīng)的分析和比較。
提高系統(tǒng)性能的方案應(yīng)按照實(shí)際需求制定。本文依據(jù)燃料電池水管理和熱管理的理論,通過綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了排氣周期、風(fēng)扇電壓和周期性短路等操作條件對(duì)系統(tǒng)輸出的影響,并引入脈動(dòng)進(jìn)氫實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種新的供氫方式對(duì)延長(zhǎng)排水周期、改善系統(tǒng)性能的作用,從而得到了可用于提高實(shí)驗(yàn)室PEMFC系統(tǒng)輸出性能的相關(guān)方法。
根據(jù)最大功率點(diǎn)跟蹤的概念和原理,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自制PEMFC的性能特點(diǎn),本文介紹了三種適用
3、的最大功率跟蹤算法,即開路電壓法、擾動(dòng)觀測(cè)法和電阻增量法。通過分析和比較它們各自的算法原理、跟蹤流程和跟蹤效果,總結(jié)歸納了這些算法在實(shí)際應(yīng)用中的不足和適用場(chǎng)合上的不同。
最后,本文利用實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù),分別建立了三種控制算法的仿真模型,在Matlab/Simulink軟件上實(shí)現(xiàn)了PEMFC的最大功率跟蹤。在變換電路的選型計(jì)算之后,通過整合調(diào)制占空比的Buck型變換器、編程控制算法的單片機(jī)和轉(zhuǎn)換信號(hào)的采樣電路,完成了控制器硬
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