固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究。基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型。仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率。在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行。     

固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究.基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型.仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率.在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行.     

船用固体氧化物燃料电池电堆建模与仿真

由于船用固体氧化物燃料电池复杂的内部环境不利于对其直接建模,针对船舶设备负载变化导致燃料利用率变化,提出利用径向基函数神经网络的"基"函数.结合宽度学习网络结构和恒燃料利用率控制策略,构造了一种识别恒燃料利用率的固体氧化物燃料电池电堆特性的新方法.根据恒燃料利用率控制策略经研究获得电池的输入输出数据组;在输入输出数据组的基础上,利用Lipschitz商准则确定非线性模型的最佳输入变量阶数;利用粒子群优化算法来估算基于径向基函数宽度学习网络参数,包括增强层参数、增强层和输入层到输出层参数.该方法得到的辨识结果精度高且计算量小.试验结果验证了该方法的准确性和有效性.     

固体氧化物燃料电池船舶动力系统的动态仿真

Solid oxide fuel cell (SOFC) has been identified as an effective and clean alternative choice for marine power system. This paper emphasizes on the dynamic modeling of SOFC power system and its performance based upon marine operating circumstance. A SOFC power system model has been provided considering thermodynamic and electrochemical reaction mechanism. Subcomponents of lithium ion battery, power conditioning unit, stack structure and controller are integrated in the model. The dynamic response of the system is identified according to the inertia of its subcomponent and controller. Validation of the whole system simulation at steady state and transit period are presented, concerning the effects of thermo inertia, control strategy and seagoing environment. The simulation results show reasonable accuracy compare with lab test. The models can be used to predict performance of a SOFC power system and identify the system response when part of the component parameter is adjusted.     

船用高温固体氧化物燃料电池方案的可行性探讨

相比于其他氢能燃料电池方案,高温固体氧化物燃料电池（SOFC）与天然气燃料方案具有燃料成本低、联合循环的系统效率高、天然气燃料储-输-用经济和安全性高等优点,适合于中大型船舶与远海航行的应用场景。本文从船用紧凑式制氢重整器、船用能源系统集成等关键技术方面讨论讨论该方案在船上应用的可行性,为船用SOFC技术路线的发展提供可行性参考。     

固体氧化物燃料电池的研究与进展

  目的  固体氧化物燃料电池—微型燃气轮机（SOFC-MGT）联合发电系统有利于提高常规动力潜艇的续航力和隐蔽性,为分析该系统在不同运行模式下的性能特性,  方法  利用Matlab/Simulink软件对燃料电池AIP动力装置加以改进,并与微型燃气轮机（MGT）组成顶层循环联合发电系统。根据潜艇的航行状态,提出动力装置的双工作模式。建立SOFC-MGT联合发电系统和尾气处理系统的仿真模型,分析其在设计点工况下的性能指标,以及电流、水碳比、甲烷（CH₄）流量、空气组分等因素对系统性能的影响。  结果  仿真结果验证了模型的有效性和可行性,2种工作模式下系统的发电效率分别为59.48%和61.61%,最大功率分别为217 kW和223 kW,其中模式2状态下的系统净功率更高。该联合发电系统在潜艇不同工况下均可保持稳定的输出功率和较高的发电效率,其性能明显优于其他AIP装置。  结论  研究成果可为SOFC-MGT联合发电系统在常规动力潜艇上的应用提供理论支撑。     

固体氧化物燃料电池作为动力源在船舶应用中的关键技术问题

固体氧化物燃料电池系统具有高效率、低噪声、低电磁信号等显著优点,是未来船舶动力源的最有力竞争者之一。固体氧化物电解质薄膜制备技术、压缩密封技术、催化剂及其涂附技术和双极板的制备是其应用于船舶动力源的关键技术。本文详细介绍了这些关键技术的研究现状,并分析其发展趋势。随着这些技术的发展和成熟,固体氧化物燃料电池在船舶上将会获得更加广泛的应用。     

中高温固体氧化物燃料电池发电系统发展现状及展望

本文概述了中高温固体氧化物燃料电池技术的基本情况,着重介绍了国外固体氧化物燃料电池技术的发展现状,展望了固体氧化物燃料电池的发展趋势,及其在城市/家庭热电联供、移动/固定式电站、与燃气轮机联合发电及船舶等领域的应用前景,并对我国固体氧化物燃料电池的发展思路进行了分析。     

镍基阳极固体氧化物燃料电池碳沉积的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的全固态电化学装置,由于其高效率、清洁和燃料适用性广等优势而受到广泛关注.近年来,直接高效使用碳氢化合物燃料的SOFC成为研究热点.然而,碳沉积问题在以镍基金属陶瓷为阳极材料的SOFC研究中不可忽视.基于SOFC的结构和工作原理,分析了以镍基阳极SOFC碳沉积问题的机理和影响,总结了应对积碳问题的国内外研究进展,以及在改善工作参数,阳极添加剂和新阳极材料研究3个方面的方法策略,并对SOFC的研究前景进行展望.     

燃料电池中的钙钛矿型固体电解质

综述了固体氧化物燃料电池中LaGaO3基和Ba(Sr)CeO3基钙钛矿型固体电解质的研究概况，分析了它们作为SOFC电解质的优势以及存在的问题；指出中、低温度下稳定的高离子电导率的固体电解质的研制开发及固体电解质的薄膜化研究是降低SOFC工作温度的两个重要途径。     

质子交换膜燃料电池电化学建模及仿真

从热力学和动力学理论出发,对燃料电池的工作原理进行研究。通过对活化极化、浓差极化、欧姆极化的数学描述,建立电化学仿真模型。结合试验数据,辨识模型中的参数,并用MATLAB/SIMULINK仿真平台对质子交换膜燃料电池进行仿真分析。结果表明:仿真结果与实验数据比较吻合,模型具有良好的稳态性能,能够有效应用于燃料电池系统理论和技术研究。     

基于MATLAB平台的燃料电池系统建模及外特性仿真

本文建立了燃料电池系统的数学模型,采用MATLAB/SIMULINK平台建立了燃料电池系统及动力系统的仿真模型;通过仿真计算,研究了燃料电池系统与动力系统之间的关系。结果表明,仿真模型具有良好的匹配性及适用性,该研究方法可以应用于燃料电池及动力系统的特性仿真、优化设计和控制系统的研究。     

燃料电池锂电池混合动力船舶建模与仿真

全电动绿色船舶除了使用电力,还越来越多地采用替代能源,如燃料电池、太阳能电池等。本文建立船舶混合动力推进系统,采用燃料电池和锂电池并联作为混合动力。在功率不足时,锂电池提供额外的功率以满足负载需求。为了模型比较贴合实际,使用真实数据对混合动力系统的子部件进行建模,生成Simulink模型并进行仿真。     

直流无刷电机的建模与仿真

文章运用MATLAB／SIMULINK软件,对集成一体化起动／发电机（ISG）系统中的直流无刷电机进行建模。采用速度环和电流环的双闭环控制方法对电机进行精确控制,仿真结果与试验结果较为符合,对于ISG系统的开发与调试具有参考价值。     

氢氧燃料电池系统能量模型与仿真

针对氢氧燃料电池系统,从氢能储存、氢能转化、电能消耗和热能利用四个方面出发,建立系统能量参数模型,仿真系统能量参数随运行工况变化曲线,对参数加以预测和评定,从而指导燃料电池系统设计。     

燃料电池系统热能仿真与能效优化

针对燃料电池系统,从提高系统总能效的角度出发,建立系统辅助装置循环水温度仿真模型,优化系统散热方式,减小系统对外散热,增大回收利用热能,从而提升燃料电池系统效率。     

燃气轮机燃油调节器的建模与仿真研究

应用机理分析的建模方法建立了燃气轮机燃油调节器的数学模型,在Matlab／Simulink仿真平台上构建了相应的计算机仿真模型并对其进行了仿真实验和分析。结果证明此模型能够与实际运行情况很好地吻合,可用于调节器的设计和分析。