發(fā)布時間：2024-07-10 20:43

　　隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步,能源在人類生產(chǎn)和生活中起著舉足輕重的作用。氫氧燃料電池具有便攜性強(qiáng)、產(chǎn)物不污染環(huán)境等優(yōu)點,能量轉(zhuǎn)換效可達(dá)到60⁸0%,是最廣泛應(yīng)用的能源之一。然而氫氧燃料電池在啟動和關(guān)閉階段輸出不穩(wěn)定,最大工作電流受到電極面積影響,作為獨立電源使用存在一定弊端,而鋰電池輸出平穩(wěn),并可實現(xiàn)快速充放電。因此,考慮建立基于燃料電池的復(fù)合電源管理系統(tǒng),兩種電源相結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),這對能源技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文首先針對氫氧燃料電池和鋰電池工作原理展開研究,測試分析兩種電源工作特性,對比得到兩種電源性能優(yōu)缺點。建立基于燃料電池的復(fù)合電源管理系統(tǒng),并分為系統(tǒng)感知輸入、復(fù)合策略決策、復(fù)合策略執(zhí)行三步完成。設(shè)計復(fù)合電源管理系統(tǒng)硬件板,具有給鋰電池充電、負(fù)載功率檢測、開關(guān)仲裁、鋰電池電量檢測等功能。設(shè)計完成普通充電(1A)和快速充電(4A)兩種充電模式,充電功率最高可達(dá)56W;可檢測負(fù)載電流范圍0²0A,負(fù)載電壓范圍為0-22V。通過優(yōu)化電路布局、接口設(shè)計等工作,與初版電路板相比,優(yōu)化后硬件板尺寸縮小了40.92%。軟件部分編寫了各功能模塊的底層驅(qū)動...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Kim等人設(shè)計的燃料電池供電的小型無人駕駛飛機(jī)實物圖

個氫氧燃料電池是19世紀(jì)40年代由英國威廉姆電解獲得的H2和O2，通過氫氧反應(yīng)，獲得電能的的照明燈[17]。美國通用電氣公司于20世紀(jì)60年供美國航空航天局使用，但由于鉑催化劑用量過對外放電的過程中，膜被不斷降解，電池壽命受到，全氟化磺酸膜的使用性能十分優(yōu)秀，....

圖1-2Kim等人燃料電池系統(tǒng)框架圖以及控制系統(tǒng)板實物圖

圖1-2Kim等人燃料電池系統(tǒng)框架圖以及控制系統(tǒng)板實物圖，一款名為Nartium的燃料電池概念車由美國Daimler整個電池的供氫系統(tǒng)采用的是美國MillenniumCelldemand[25-26]。韓國使用NaBH4制氫技術(shù)的燃料電池驅(qū)動長達(dá)10h[2....

圖1-4Brunton微型氫氧燃料電池

a)便攜燃料電池系統(tǒng)實物圖b)儲氫燃料罐圖1-4Brunton微型氫氧燃料電池在國內(nèi)方面，燃料電池于70年代開始被研究人員關(guān)注，主要在航天器上投，并首先在堿性燃料電池方面獲得了一些進(jìn)展[28]。1990年長春應(yīng)用化學(xué)研始對PEMFC進(jìn)行研究；2002年8....

圖1-5臺灣國立成功大學(xué)研制無人機(jī)目前，復(fù)合電源管理系統(tǒng)更多應(yīng)用在車輛和無人機(jī)方面，未來研究意義深遠(yuǎn)

的Taeyun等在2005年提出了可用于混合動力系統(tǒng)以[32]，蓄電池以及燃料電池的混合動力機(jī)車由JR-EASTNSF鐵路公司也研制出了一種采用蓄電池和燃料電池集團(tuán)公司研制燃料電池蓄電池混合動力機(jī)車[33]。2伊利諾斯理工學(xué)院設(shè)計了一種在無人機(jī)上使用的混合源由燃料電池....

本文編號：4004707