質子交換膜燃料電池性能的試驗研究.pdf

1、論文以燃料電池效率及損失分析為基礎，在參考了國內外的一些燃料電池性能方面的研究成果后，結合實際問題，提出了采用正交試驗法對燃料電池性能進行研究的方法。通過正交試驗研究，得到了低壓和高壓燃料電池運行參數(shù)對燃料電池性能的影響顯著程度，以及試驗水平范圍內的各個運行參數(shù)的優(yōu)選值。繼而，由優(yōu)選值得到了運行參數(shù)控制MAP圖，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對運行參數(shù)優(yōu)選值進行了擴展，得到了全工況下的各參數(shù)優(yōu)選值。 通過各個運行參數(shù)對燃料電池性能影響

2、的顯著程度的結果，從試驗的角度分析了各個運行參數(shù)在燃料電池工作中的重要程度，對運行參數(shù)的控制提出了一定的要求；通過各個參數(shù)的優(yōu)選值，及其人工神經(jīng)網(wǎng)絡的擴展，得到的運行參數(shù)控制MAP圖，為燃料電池輔助系統(tǒng)的設計和選型提供了依據(jù)。 論文共分六章，主要研究內容如下： 第一章引言介紹了本課題的研究背景及意義，接著提出燃料電池的概念，并講述燃料電池的優(yōu)點，然后對燃料電池汽車用質子交換膜型燃料電池做了更深層次的描述，最后引出本文的研

3、究目的和內容。 第二章對燃料電池的性能進行了理論分析，提出了燃料電池效率極限和效率的概念，并且分析了影響燃料電池效率的各種因素和損失。 第二章介紹了目前燃料電池性能研究的進展，提出了本文的試驗研究方法--正交試驗法，并且對試驗中需要考慮的因素進行了理論分析。 第四章介紹了試驗用的低壓燃料電池，以及試驗設備--同濟大學自行開發(fā)設計的燃料電池測試平臺，并且進行了低壓燃料電池的正交試驗，得到了空氣濕度、氫氣濕度、空氣當

4、量、氫氣當量、燃料電池工作溫度對燃料電池性能的影響，以及參數(shù)在各個工況點在試驗水平范圍內的優(yōu)選值。 第五章介紹了試驗用的高壓燃料電池系統(tǒng)，并且進行了高壓燃料電池的正交試驗，得到了空氣流量、空氣壓力、氫氣壓力、燃料電池工作溫度對燃料電池性能的影響程度，以及參數(shù)在各個工況點在試驗水平范圍內的優(yōu)選值。 第六章在第四、第五章的優(yōu)選值試驗結果基礎上，探討了采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對優(yōu)選值進行建模的方法，得到了優(yōu)選值全工況下的數(shù)學模型