甲醇重整燃料电池电源管理系统的设计与实现

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1、硕士学位论文甲醇重整燃料电池电源管理系统的设计与实现DESIGNANDREALIZATIONOFPOWERMANAGEMENTSYSTEMFORREFORMEDMETHANOLFUELCELL王磊哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TM911.4学校代码：10213国际图书分类号：620.9密级：公开工学硕士学位论文甲醇重整燃料电池电源管理系统的设计与实现硕士研究生：王磊导师：张宇峰教授申请学位：工学硕士学科：微电子学与固体电子学所在单位：微电子科学与技术系答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cl

2、assifiedIndex:TM911.4U.D.C:620.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNANDREALIZATIONOFPOWERMANAGEMENTSYSTEMFORREFORMEDMETHANOLFUELCELLCandidate：WangLeiSupervisor：Prof.ZhangYufengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Microelectronicsand

3、Solid-StateElectronicsAffiliation：Dept.ofMicroelectronicsScienceandTechnologyDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要二十一世纪，电源技术成为电子设备进一步跨越式发展的瓶颈。此外，单兵作战系统、无人机在军队武器系统中的地位日渐凸显，为发挥出这些科技产品的在执行军事任务过程中的优势，需要为其配备高

4、效、轻便的电源。甲醇重整燃料电池，由于其在能量密度、便携性、环保等方面的独特优势使它备受瞩目。因此，开发出可用的甲醇重整燃料电池系统显得很有必要。本文详细地研究了近些年来甲醇重整技术及电源管理系统设计的发展，从中确定出电源管理系统设计的合理方法：采用复合能源及反馈相结合的方法。根据重整器、质子交换膜燃料电池的原理和内部反应，总结出甲醇重整燃料电池的整体工作过程。从理论分析和实验入手，得出整个电池系统在工作过程中的重要参数：重整器温度和燃料流速。并探索出参数的变化规律，作为程序设计的依据。运用传统的单片机控制技术，将温度采

5、集、电流采集、泵阀驱动、稳压、辅助电源、显示等功能集成，用以保证系统稳定工作。该系统具有良好的人机互动界面，并能自动完成对电池组进料速度、温度管理、辅助电源管理的调控。该系统能保证甲醇重整燃料电池在实际应用中稳定工作，结合10W电堆，其系统功能已得到初步验证。关键词：甲醇重整燃料电池；电源管理系统；温度控制；流速控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstract21stcentury,powertechnologyhasbecomethebottleneckofthefurtherdevelopmentofelec

6、tronicequipment.Inaddition,thestatusofindividualcombatsystemandUAVinmilitaryweaponsystemsisincreasinglyprominent.Inordertoexerttheadvantagesofthesescientificandtechnologicalproductsintheprocessofcarryingoutthemilitarymission,itisnecessarytoequipanefficientandport

7、ablepowersupply.Reformedmethanolfuelcellhasattractedmuchattentionbecauseofitsuniqueadvantagesintheaspectsofenergydensity,portability,environmentalprotectionandsoon.Therefore,itisnecessarytodevelopanavailablereformedmethanolfuelcellsystem.Thispaperstudiesthedevelo

8、pmentofmethanolreformingtechnologyandpowermanagementsysteminrecentyears,anddeterminesthereasonablemethodofpowermanagementsystemdesign.Combinedwiththeuseofcompo