發(fā)布時間：2024-07-10 20:43

　　隨著社會發(fā)展和科技進步,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、產(chǎn)物不污染環(huán)境等優(yōu)點,能量轉換效可達到60⁸0%,是最廣泛應用的能源之一。然而氫氧燃料電池在啟動和關閉階段輸出不穩(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合電源管理系統(tǒng),兩種電源相結合,優(yōu)勢互補,這對能源技術的發(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合電源管理系統(tǒng),并分為系統(tǒng)感知輸入、復合策略決策、復合策略執(zhí)行三步完成。設計復合電源管理系統(tǒng)硬件板,具有給鋰電池充電、負載功率檢測、開關仲裁、鋰電池電量檢測等功能。設計完成普通充電(1A)和快速充電(4A)兩種充電模式,充電功率最高可達56W;可檢測負載電流范圍0²0A,負載電壓范圍為0-22V。通過優(yōu)化電路布局、接口設計等工作,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動...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Kim等人設計的燃料電池供電的小型無人駕駛飛機實物圖

個氫氧燃料電池是19世紀40年代由英國威廉姆電解獲得的H2和O2，通過氫氧反應，獲得電能的的照明燈[17]。美國通用電氣公司于20世紀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制氫技術的燃料電池驅動長達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方面，燃料電池于70年代開始被研究人員關注，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展[28]。1990年長春應用化學研始對PEMFC進行研究；2002年8....

圖1-5臺灣國立成功大學研制無人機目前，復合電源管理系統(tǒng)更多應用在車輛和無人機方面，未來研究意義深遠

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公司研制燃料電池蓄電池混合動力機車[33]。2伊利諾斯理工學院設計了一種在無人機上使用的混合源由燃料電池....

本文編號：4004707