质子交换膜燃料电池动态特性的仿真与分析开题报告

全文总字数：3107字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

化石燃料的消耗和环境的恶化使人们对氢作为运输燃料产生了兴趣，作为新能源，质子交换膜燃料电池具有强大的市场潜力和宽广的商业价值。自从燃料电池问世以来，美国将其作为航天飞机的主要电源，欧洲国家也将其作为潜艇的主要能源。近年来，随着pemfc技术的飞速发展，pemfc 的发展已经偏向大众化，由军用转向民用，已经进入商业化阶段，如做为便携式电源的燃料电池电动汽车等。因此， 越来越多的国家开始关注并重视 pemfc 的研究。质子交换膜燃料电池作为一种新生的发电装置，具有能量转化效率高，环境友好、重量轻、成本低、体积小、启动速度快、适用于不连续操作等优点，被认为是21世纪首选的清洁、高效的发电技术。

1.2研究目的

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本方案

电池内部电化学反应和传热传质的动态变化的相互作用是电池动态响应的关键。首先要知道质子交换膜燃料电池运行过程与反应方式，了解其基本运行原理后便可进行建模操作，对其动态特性进行仿真要先建立模型，建立数学模型需要先得到其热力学电动势，阳极过电压、阴极过电压、浓度差过电压数据。

温度过高会使质子交换膜脱水；气体传质速度则会影响电压响应时间等，影响质子交换膜燃料电池动态特性的原因是多种的，所以我们从多方面入手，主要是采用需求电流阶跃输入作为电流变化，对燃料电池不同的工作条件(启动，负载变化，关闭)进行仿真，通过仿真观察曲线变化来确定其对电池的影响。在matlab/simulink软件环境下，对建立的pemfc系统动态模型进行仿真，根据所得图像得出相应结论。

3. 研究计划与安排

（一）准备阶段

1.2020年3月25日至4月1日，进一步查阅文献收集资料为论文写作做准备。

（二）写作阶段

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐腊梅,肖金生.质子交换膜燃料电池动态特性的建模与仿真[j].武汉理工大学学报（信息与管理工程版）,2007,29(3):10-13.

[2]翟少琼,林瑞全.质子交换膜燃料电池动态特性的分析与控制[j].闽江学院学报,2016,37(5):43-50.

[3]谭旭,韩嘉骅,姚进, 等.质子交换膜燃料电池动态特性建模及仿真[j].计算机仿真,2013,30(3):157-161.