微型直接甲醇燃料電池陽(yáng)極自適應(yīng)技術(shù)研究.pdf

1、近年來,直接甲醇燃料電池由于具備便攜式設(shè)備所需的電源特性而成為電池研究中的熱點(diǎn)話題。直接甲醇燃料電池在現(xiàn)代生活中有廣泛的應(yīng)用空間并且能夠?yàn)槿祟悇?chuàng)造更好的環(huán)境,因而具有十分可觀的發(fā)展前景。在主動(dòng)式直接甲醇燃料電池的實(shí)際工作過程中,燃料甲醇若得不到充分的利用,會(huì)導(dǎo)致燃料電池輸出能量密度的下降。因此,甲醇燃料利用率的提高對(duì)直接甲醇燃料電池的整體性能有著至關(guān)重要的影響。
　　本文在主動(dòng)式直接甲醇燃料電池工作原理基礎(chǔ)上,以提高燃料電池甲醇利

2、用率和改善燃料電池輸出性能為目標(biāo),提出了一種全新的陽(yáng)極甲醇溶液自適應(yīng)變流速供液形式,并完成了自適應(yīng)控制系統(tǒng)的搭建與測(cè)試工作。
　　本文根據(jù)自適應(yīng)控制方案需要,完成了實(shí)驗(yàn)用主動(dòng)式直接甲醇燃料電池的設(shè)計(jì)與封裝工作。創(chuàng)新的引入響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì)法對(duì)燃料電池陽(yáng)極甲醇溶液的最佳流速進(jìn)行優(yōu)化,建立了主動(dòng)式直接甲醇燃料電池陽(yáng)極甲醇溶液最佳流速對(duì)應(yīng)甲醇溶液濃度與負(fù)載電流值的二次擬合模型,通過方差分析對(duì)模型的擬合度進(jìn)行檢驗(yàn)。
　　基于響應(yīng)面分

3、析法所得到的二次擬合模型方程,完成了以AT mega16為核心處理器的主動(dòng)式直接甲醇燃料電池自適應(yīng)變流速供液系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過用戶自行設(shè)置的甲醇溶液濃度以及系統(tǒng)檢測(cè)得到燃料電池負(fù)載電流值對(duì)甲醇溶液流速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)對(duì)燃料電池負(fù)載電流的檢測(cè)精度小于0.5mA,流量控制精度為0.05ml/min,符合自適應(yīng)系統(tǒng)變流速供液的功能需求。
　　最后通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證陽(yáng)極甲醇溶液自適應(yīng)變流速供液方案的可行性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自適應(yīng)變流