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国家自然科学基金(20976095)

作品数:8 被引量:13H指数:2
相关作者:裴普成李鹏程何勇灵宋满存赵政更多>>
相关机构:清华大学北京航空航天大学北京精密机电控制设备研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
相关领域:电气工程动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程更多>>

文献类型

  • 8篇中文期刊文章

领域

  • 6篇电气工程
  • 1篇生物学
  • 1篇机械工程
  • 1篇动力工程及工...
  • 1篇电子电信
  • 1篇交通运输工程

主题

  • 5篇电池
  • 5篇燃料电池
  • 3篇质子
  • 3篇质子交换
  • 3篇质子交换膜
  • 3篇质子交换膜燃...
  • 3篇质子交换膜燃...
  • 3篇PEMFC
  • 2篇车用
  • 1篇电极
  • 1篇电解液
  • 1篇电流
  • 1篇电容
  • 1篇电压
  • 1篇电压损失
  • 1篇动态过程
  • 1篇有效面积
  • 1篇双电层
  • 1篇双电层电容
  • 1篇停放

机构

  • 6篇清华大学
  • 2篇北京航空航天...
  • 1篇北京精密机电...

作者

  • 6篇裴普成
  • 2篇何勇灵
  • 2篇李鹏程
  • 2篇宋满存
  • 1篇刘伯文
  • 1篇袁星
  • 1篇王希忠
  • 1篇徐华池
  • 1篇姜智红
  • 1篇曾夏
  • 1篇赵政
  • 1篇杨腾飞

传媒

  • 1篇汽车工程
  • 1篇清华大学学报...
  • 1篇电源技术
  • 1篇高技术通讯
  • 1篇Chines...
  • 1篇中北大学学报...
  • 1篇Journa...
  • 1篇汽车安全与节...

年份

  • 1篇2014
  • 6篇2013
  • 1篇2012
8 条 记 录,以下是 1-8
排序方式:
Mechanisms of Accelerated Degradation in the Front Cells of PEMFC Stacks and Some Mitigation Strategies
2013年
The accelerated degradation in the front ceils of a polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) stack seriously reduces the reliability and durability of the whole stack. Most researches only focus on the size and configuration of the gas intake manifold, which may lead to the maldistribution of flow and pressure. In order to find out the mechanisms of the accelerated degradation in the front cells, an extensive program of experimental and simulation work is initiated and the results are reported. It is found that after long-term lifetime tests the accelerated degradation in the front cells occurs in all three fuel cell stacks with different flow-fields under the U-type feed configuration. Compared with the rear cells of the stack, the voltage of the front cells is much lower at the same current densities and the membrane electrode assembly(MEA) has smaller active area, more catalyst particle agglomeration and higher ohmic impedance. For further investigation, a series of three dimensional isothermal numerical models are built to investigate the degradation mechanisms based on the experimental data. The simulation results reveal that the dry working condition of the membrane and the effect of high-speed gas scouting the MEA are the main causes of the accelerated degradation in the front cells of a PEM fuel cell stack under the U-type feed configuration. Several mitigation strategies that would mitigate these phenomena are presented: removing cells that have failed and replacing them with those of the same aging condition as the average of the stack; choosing a Z-type feed pattern instead of a U-type one; putting several air flow-field plates without MEA in the front of the stack; or exchanging the gas inlet and outlet alternately at a certain interval. This paper specifies the causes of the accelerated degradation in the front cells and provides the mitigation strategies.
LI PengchengPEI PuchengHE YonglingYUAN XingCHAO PengxiangWANG Xizhong
车用锌空燃料电池系统开发研究被引量:2
2013年
为探索一种安全、低成本、高能量的车规锌空电池,基于基本原理,研究开发了一种液流式锌空燃料电池系统。该系统由燃料电池堆和电解液循环子系统组成,使用后通过更换电解液和补充锌料的方式使燃料电池堆复原。为方便补充锌料,采取了电池堆上部开口结构。试制的5节锌空燃料电池堆,每节电池电极有效反应面积为230cm2。经试验证明,单节电池输出功率密度可达170mW/cm2,输出电量120Ah以上,体现出了电解液循环在降低阻抗、增强发电稳定性方面的优势。在此基础上,将燃料电池堆节数增多,即可满足大功率输出的要求。该技术方案还可用于铝空燃料电池、镁空燃料电池等。
王希忠姜智红刘伯文裴普成
现场测量PEMFC膜电极参数的方法被引量:2
2013年
为了实现现场测试大面积质子交换膜燃料电池单体及堆中膜电极的催化剂有效活性面积、氢气渗透电流和双电层电容等参数,介绍了一种恒定电流测量法。用一个恒流电源施加于燃料电池,燃料电池膜电极两侧分别通上氢气和氮气,通过一个数据采集器,记录燃料电池两电极间的电压,当电压逐渐升到0.8 V以上时关断电源。对一个由两片燃料电池组成的电池堆测试,研究了燃料电池堆温度及气体相对湿度对膜电极参数的影响,结果表明:气体相对湿度增大时,催化剂活性面积增大,双电层电容增大,氢渗透电流减小;而温度上升时,双电层电容增大,且当气体相对湿度超过90%时才呈现氢渗透电流轻微增大、催化剂活性面积减小的规律。此方法可作为评价燃料电池膜电极优劣的通用技术,为促进该方法的应用,设计了燃料电池膜电极测量仪,实验证明其方便可靠。
曾夏裴普成徐华池杨腾飞
关键词:燃料电池双电层电容
用于高温质子交换膜燃料电池研究的实验平台(英文)被引量:3
2012年
实验是研究高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)的最直接、有效的手段之一。该文基于LabView软件,研发了一个用于高温PEM燃料电池研究的实验平台,用于采集温度、压强、质量流量,以及气体化学计量数等有价值的数据。该平台设置了质量流量、时间、步长等参数的控制策略,这些策略对于高温PEM燃料电池的车用化是必要的。应用该平台,测量了高温PEM单片燃料电池及1kW燃料电池堆的极化曲线和电压损失,完成了不同的流量控制策略下的对比实验,以便改善高温质子交换膜燃料电池在稳态和动态过程中的性能。这些研究结果有助于进一步研究高温质子交换膜燃料电池。
宋满存裴普成
关键词:电压损失极化曲线
车用PEM燃料电池活化条件的优化被引量:5
2013年
活化对车用质子交换膜燃料电池性能有重要影响.通过设计燃料电池变流强制活化程序,对实验室设计制造的燃料电池单片进行了4次活化实验.活化实验一、实验二和实验三的结果显示,经过活化燃料电池的性能得到了提升,但是提高幅度不大;而且燃料电池在加载至0.5A/cm2以上时,电压下降较快.对氧气不加湿进行了活化实验四,结果表明电池的最大加载电流密度由1.06A/cm2提高至1.75A/cm2,电池的性能得到了明显的提升.
李鹏程裴普成何勇灵赵政
关键词:质子交换膜燃料电池车用活化
停放对PEMFC性能特性的影响研究被引量:1
2014年
本文中对两个连续运行后的质子交换膜燃料电池堆进行停放实验,以研究不同方式的停放对电池性能的影响。结果表明,在连续运行后进行短时间的停放对于电池性能具有恢复作用;而长期停放则会导致电池性能下降并出现显著的片间性能差异,采用密封措施可缓解这种现象,但仍难以避免不可恢复的性能衰减。停机后对电池进行快速放电对性能产生的效果相当于短期停放。
宋满存裴普成
关键词:质子交换膜燃料电池停放快速放电
Anti-flooding of polymer electrolyte membrane fuel cell with in-plate adverse-flow flow-field
2013年
The stoichiometric ratios and related regimes, which can promote anti-flooding of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) with in-plate adverse-flow flow-field (IPAF), were investigated. Two flow combinations, which are the simple and complex adverse-flow between plates (ABP) that can be realized by IPAF, were employed. Constant stoichiometric ratios examination indicates that the complex ABP could improve anti-flooding of PEMFC better in the medium (greater than 200 mA/cm2 and less than 1 000 mA/cm2) and high (greater than 1 000 mA/cm2) current densities than the simple ABP. More stoichiometric ratios were introduced to find the cathode critical stoichiometry. Under the condition of cathode critical stoichiometry, the maximal local relative humidity of both electrodes of complex ABP is equal to 100% and below while the anti-flooding of the cathode of simple ABP is not satisfactory in the medium and high current densities. Further study shows that the mechanism of fuel cell, which is the imerdependence between the electrodes effect, can make significant contribution to anti-flooding.
李鹏程裴普成何勇灵张红飞
质子交换膜燃料电池动态过程缺气的诊断方法
2013年
针对燃料电池动态过程中缺气的诊断问题,研究了燃料电池的动态模型,提出了一种诊断车用质子交换膜(PEM)燃料电池在动态过程中局部是否缺气的新方法。该方法通过对燃料电池动态电路和气体压力分别建模,得到其变化规律,再通过对实验数据的拟合得到电压和气体压力两个时间常数。通过对比这两个时间常数,可判断燃料电池是否缺气。对燃料电池进行的诊断证实了该方法的有效性。
李鹏程裴普成何勇灵袁星
共1页<1>
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