微型直接甲醇燃料電池陽極自適應技術研究.pdf

1、近年來,直接甲醇燃料電池由于具備便攜式設備所需的電源特性而成為電池研究中的熱點話題。直接甲醇燃料電池在現(xiàn)代生活中有廣泛的應用空間并且能夠為人類創(chuàng)造更好的環(huán)境,因而具有十分可觀的發(fā)展前景。在主動式直接甲醇燃料電池的實際工作過程中,燃料甲醇若得不到充分的利用,會導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直接甲醇燃料電池的整體性能有著至關重要的影響。
　　本文在主動式直接甲醇燃料電池工作原理基礎上,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,提出了一種全新的陽極甲醇溶液自適應變流速供液形式,并完成了自適應控制系統(tǒng)的搭建與測試工作。
　　本文根據(jù)自適應控制方案需要,完成了實驗用主動式直接甲醇燃料電池的設計與封裝工作。創(chuàng)新的引入響應面中心組合設計法對燃料電池陽極甲醇溶液的最佳流速進行優(yōu)化,建立了主動式直接甲醇燃料電池陽極甲醇溶液最佳流速對應甲醇溶液濃度與負載電流值的二次擬合模型,通過方差分析對模型的擬合度進行檢驗。
　　基于響應面分

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式直接甲醇燃料電池自適應變流速供液系統(tǒng)的設計,通過用戶自行設置的甲醇溶液濃度以及系統(tǒng)檢測得到燃料電池負載電流值對甲醇溶液流速進行實時控制。測試結果表明系統(tǒng)對燃料電池負載電流的檢測精度小于0.5mA,流量控制精度為0.05ml/min,符合自適應系統(tǒng)變流速供液的功能需求。
　　最后通過對比實驗驗證陽極甲醇溶液自適應變流速供液方案的可行性,實驗結果表明自適應變流