质子交换膜燃料电池电堆阳极饥饿反极的研究

目前,质子交换膜燃料电池(PEMFC)反极研究主要通过单电池完成,反极过程没有考虑相邻电池的影响,与电堆实际情况并不完全相同.本文通过控制加湿度和过量系数等测试条件分析了5片PEMFC电堆阳极在水淹和缺气情况下的饥饿反极情况.结果表明,在电堆阳极水淹情况下,反极单电池电压表现为缓慢下降到电解水平台然后迅速恢复的循环过程,性能恢复归因于水淹单电池阳极进出口压差上升使其液态水排出而氢气重新进入;在电堆阳极缺气情况下,反极单电池电压表现为迅速降低到碳腐蚀平台然后迅速恢复的循环过程,这是由于缺气单电池的阳极进出口压差下降使电堆内氢气重新分配.缺气反极电池电压会降低到碳腐蚀平台,因此会对电池性能造成不可逆的损害.

全钒液流电池模拟与仿真研究进展

全钒液流电池(VRB)的模拟和仿真是电池系统设计、放大、控制和优化的基础。根据VRB模型的复杂程度,本文详细介绍了VRB经验和半经验模型的研究内容,重点分析了近年来发展迅速的机理模型研究,对比分析了每个模型的优缺点,指出了VRB模拟和仿真未来的研究方向主要是建立接近真实的模型以及与实际运行控制系统联合,同时模拟仿真的实体也应从单电池向电堆、模块和电池系统发展。

暂态边界电压法在线测试全钒液流电池阻抗

国内首次采用暂态边界电压法在线研究了全钒液流电池(VRB)的特性,建立了由电压源、电阻以及一个电阻与电容并联的3部分串联而成的等效电路模型;研究了电流密度和荷电状态(SOC)对等效电路元件的影响。实验结果表明,极化阻抗随电流密度的增加有轻微下降,在充电初期和放电末期达到最大值。与极化阻抗相比,充、放电过程中的欧姆阻抗最大,是导致电压损失的主要因素,分别为1.905Ω.cm2和2.139Ω.cm2,暂态边界电压法是一种简单且有效的表征全钒液流电池性能的新方法。

基于D-S-CBR的燃料电池系统生产过程故障诊断

氢能产业发展迅速,质子交换膜燃料电池系统已实现初步应用广,在车、船、电站领域的应用逐渐推广。由于燃料电池系统的产业化开始时间有限,产品标准化程度较低,在生产过程中容易出现各种故障问题,研发、生产人员难以定位故障点及故障原因,排查及解决故障的时间长,严重影响生产进度。本研究通过将证据融合理论与案例推理故障诊断方法结合,构建一种混合数据的D-S-CBR系统,实现两种类型异构数据的融合及故障诊断。并将此研究应用于燃料电池系统的生产中,辅助研发、生产人员进行生产过程故障诊断,减少故障诊断时间,降低生产成本,提高产品质量。

基于构形定理的流道设计对PEMFC的性能影响的数值仿真分析

PEMFC的性能与其流场的设计息息相关,流场的设计改变了扩散通量,即改变了通道内反应气体扩散到气体扩散层以及催化剂层的过程。本文基于构形理论以及Murray's Law等相关文献的设计思路提出一种新的流道形式,并且将新的流道与传统流道在保持其他条件一致的情况下进行比较,证明其具有更好的电流密度分布和更加适合排水的全局流速。此外本文还通过建立不同的模型分析了不同因素对流道性能的影响。

氢燃料电池系统多喷嘴氢气引射器的特性仿真与过程策略

氢气引射器由于体积小、成本低、低功耗、无噪声等优点,是代替氢气循环泵的有效方案。针对单喷嘴引射器作用范围狭窄的问题,提出了多喷嘴氢气引射器的设计,满足燃料电池系统全功率强变载的需求。利用gFUELCELL仿真建模平台,研究了四喷嘴引射器的引射特性及动态拉载过程中电堆内物理场变化,并对搭载四喷嘴引射器的150 kW燃料电池系统的过程策略进行了优化。研究结果表明:与单喷嘴引射器相比,四喷嘴引射器可以覆盖8~153 kW电堆工况范围,实现燃料电池系统运行从怠速到峰值功率的全覆盖。

五氧化二钒电解制备全钒液流电池V^(3+)电解液

电解液的质量直接决定了全钒液流电池的储电能力。为了降低全钒液流电池的生产成本,在国内首次采用流动型电解槽电解还原法,研究了采用相对廉价的五氧化二钒(V2O5)代替价格昂贵的硫酸氧钒(VOSO4)为原料制备全钒液流电池电解液的制备技术;研究了阳极电极材料、电解电流密度等对制备电解液的影响因素;并通过循环伏安、交流阻抗和充放电测试分析和比较由两种原料制备的电解液的电化学性能。实验结果表明:以Ru Ir/Ti为阳极,多孔铅板为阴极,3 mol·L-1 H2SO4为阳极电解液,1.5 mol·L-1 V2O5+3 mol·L-1 H2SO4粉末混合溶液为阴极电解液,40 m A·cm-2恒流电解得到的电解液不但具有良好的电化学活性和可逆性,且电流效率高和电能损耗低,完全可以满足全钒液流电池的工作需求。

一次氢能探索之旅——记WHTC 2013氢能与教育活动

2013年9月25～28日，第五届世界氢能技术大会（WHTC2013）在中国上海隆重召开。本届大会在举行专业性氢能论坛、分会会议和展览的同时，一场面向高中生的“氢能与教育”科普活动也在大会的最后一天圆满结束。来自上海市闵行区青少年活动中心的40余名学生和老师参加了此次活动。

钒离子浓度对全钒液流电池极化分布的影响

基于物质传递方程、电荷传递方程和电化学动力学方程提出了浓差极化系数的概念,建立了全钒液流电池二维模型,利用有限元法研究了钒电池极化过程,并对电极区域极化的分布进行了定量评估。研究表明:增加钒离子浓度,电极表面和溶液本体浓度趋同,活化极化和浓差极化减小,这种现象在高电流密度下尤为明显;浓度的增加也使得浓差极化系数减小,物质传递的影响减小,浓差极化相对于整个极化影响越来越弱;从进口到出口,浓差极化系数逐渐增加;电极与集流体接触面的浓差极化系数比电极中间区域高得多。

基于支持向量机的高新技术企业与传统企业的类型辨识模型研究

基于支持向量机神经网络理论,首创性地建立了一个由业绩产出财务指标辨识高新技术企业与传统企业类型的支持向量机模型。模型以企业的业绩产出财务指标数据为基础,以径向基函数作为核函数,使用网格寻优方法调节模型参数,得到优化后的模回去型,并使用测试集数据验证了模型。对结果进行二元分类决策分析,结果表明:该模型的准确率和决策率等主要评价指标都达到了85%以上,具有较高的辨识能力和可信度,为高新技术企业和传统企业的类型辨识提供了一种可靠的、简单方便的方法,可以直接量化地判别企业是否属于高新技术企业。

液流电池钛基负极电解液在不同温度下的电化学性能

探究了钛基-盐酸水溶液体系电解液的电化学性能。分别采用循环伏安法、电化学交流阻抗法和动电位扫描法研究了不同温度下电解液电对的电化学反应的可逆性和反应的内部作用机理,以及Ti Cl3的盐酸水溶液体系在石墨电极上的反应平衡电位、交换电流、传递系数等电极反应的动力学参数。循环伏安结果表明温度上升有利于体系的电化学反应的可逆性,40℃时反应的可逆性最好。交流阻抗实验结果采用LRs(Q(RctW))等效电路模型进行了拟合,结果显示随着温度由10℃上升至40℃,电化学阻抗Rct值由4.192Ω·cm2降低到0.5321Ω·cm2,表明温度上升可以显著降低电对在石墨电极上的电化学反应阻抗。动电位测试结果发现Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)的平衡电位随温度上升发生正方向的偏移,可能是由于温度上升使得Ti在HCl溶液中的形态发生变化;交换电流也随温度上升而增加是由于温度上升有促进电极表面电化学反应的电荷传递。各种电化学测试结果显示Ti Cl3的HCl水溶液是一种有应用前景的液流电池负极电解液。

基于FMECA方法的车用燃料电池发动机风险评估

在新能源汽车燃料电池发动机的产品开发过程中,对燃料电池发动机开展有效的风险评估对产品可靠性提升具有重要作用。今借助于失效模式影响及严重度分析(FMECA)方法对燃料电池发动机进行了风险评估。以某型燃料电池发动机样机为例,建立因素集、因素水平集、模糊因素水平评价矩阵、影响因素权重集等评估流程,利用模糊数学工具将FMECA的评价指标予以量化替代传统定性分析,避免了主观评价方法的随意性。运算得到一级模糊综合评价和综合危害等级,对该发动机9种典型失效模式的严重度评估和排序。分析结果与工程实践有较好的一致性,表明FMECA是一种适合燃料电池发动机可靠性开发过程中的风险评估方法。

风险意识在手术室护理管理中的应用价值研究

探究采用风险管理意识对手术室患者的管理效果。方法:于我院纳入110例患者资料,患者纳入时间:2019年1月至2020年1月,以不同干预方式并采用随机数分组法对其进行区分,对照组(共计55例)采用基本护理,观察组(共计55例)采用风险意识管理护理,统计两组护理人员的质量评分以及患者的满意度评分,并统计组间患者的风险事件发生率。结果:观察组在护理评分指数中的指标高于对照组;观察组风险问题发生计数总量低于对照组;数据差异符合统计学标准(p<0.05)。结论:院方于手术室管理过程中投入风险意识护理,大大提升护理人员在工作中的效果,患者各项风险因素明显降低,具有较高的临床满意度,值得广泛推广。

燃料电池车载氢气供给系统概述

车载氢气供给系统是氢燃料电池车的关键分系统之一。本文介绍了车载氢气供给系统的工作原理和流程,分析了整个系统改进的四个方向即密封技术、气体调压稳压、管道洁净处理及提高氢气利用率;最后总结了车载氢气供给系统中影响这四个方向的关键元部件的选择。

燃料电池用柴油重整制氢技术现状与展望

现有储氢技术在储氢密度、能耗及相应的基础设施建设等方面存在明显短板,难以满足燃料电池技术商业化发展需求,现场制氢技术得到了广泛关注。其中,柴油重整制氢技术以其理论产氢比率高、适用领域广、基础设施完善、安全性好、成本低等优点,可广泛应用于汽车、船舶、分布式发电等民用领域以及潜艇、舰船等军事领域,成为热点研究之一。本文综述了柴油重整制氢的分类,详细介绍了蒸汽重整、部分氧化重整和自热重整制氢的反应机理,并对三种重整反应的优缺点进行了对比分析;在此基础上,概述了三种重整反应国内外研究现状。总体而言,蒸汽重整产物中氢气浓度最高但系统质量较大,比较适用于固定制氢领域;自热重整技术系统结构较为紧凑,产物氢气浓度适中,比较适用于汽车等移动制氢领域;部分氧化重整技术由于产物H2/CO比率较低,加之反应温度较高,容易发生结焦反应,目前其应用领域还相对有限。

探讨安全隐患自查模式在手术室护理风险管理中的效果

探究安全隐患自查模式作用于手术室护理风险管理中的效果。方法:共计选取时间为2019年1月至2019年12月的120例手术患者进行数据调查,以随机数表分组法将其分为对照组(60例)及观察组(60例),前者给予常规手术室护理干预,观察组给予安全隐患自查模式进行干预,统计两组患者在进行手术护理的风险因素情况和患者对护理的满意度。结果:在两组患者接受相应护理后,在风险因素计数对比中,观察组少于对照组;在患者的满意度对比中,观察组高于对照组,数据差异符合统计学标准(p<0.05)。结论:采用安全隐患自查模式对手术患者进行风险护理干预,可大大减少各项手术风险的发生情况,患者可保持良好的满意度和依从性,对临床手术室护理具有一定的参考价值。。

氢空燃料电池系统用空气过滤器研究概述

空气过滤器是氢空燃料电池系统中的重要元部件,它能有效地去除进料空气中的有害气体杂质及颗粒粉尘,同时还考虑空气供给回路中的压力损失。本文介绍了空滤器的滤壳和滤芯的结构特征,并重点讨论了压力降、吸附能力和过滤效率等三个设计原则和参数;总结分析了目前国内外空滤器的产品和研究情况,最后为高性能空滤器的设计方向提供建议。

综合医院临床护理教学管理问题研究

探讨综合医院临床护理教学管理的问题。方法 本次研究选取2019级在本院实习的152名护理学生为研究对象,将研究对象随机分为两组,G1组(对照组)与G2组(观察组),每组各76人,G1组的研究对象采用传统临床护理教学,G2组研究对象采用PBL教学,严格筛选带教老师,通过医院自制评估量表和调查问卷,对比G1组与G2组的教学成果和教学质量。结果 经过教学与评估,G1组具备自觉学习能力的研究对象占55.26%,良好的语言沟通表达能力占据44.74%,自主发现问题能力占据32.89%,临场应变能力占据28.95%,明显低于G2组的84.21%、80.26%、68.42%、72.37%,且p<0.05,具有统计学意义。在教学质量的评估中,G1组在多项调查内容中其满意率低于G2组,且p<0.05,其差异具有统计学意义。结论 临床护理教学不仅可以帮助学习相关的知识和技能,而且还能让护理实习生将理论与实践相结合,掌握各种实操,是护理实习生进入社会健康行业的敲门砖,其地位不可谓不重,而教学质量和管理的优劣直接或间接影响着社会人才的输送,因此相较于传统且死板的教学模式,采用PBL教学,可以大幅度提高护理学生的学习积极性,提升学生的临床护理技能,提高教学质量,是一种科学合理的教学模式,值得被推广。