《電池故障診斷系統(tǒng)研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述》2100字

電池故障診斷系統(tǒng)研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述PEMFC電池需要用螺栓裝配并密封，以防止內(nèi)部氣體和液體的泄漏，但是在整個(gè)PEMFC的裝配壓力作用下，各部分組件都會(huì)不可避免地會(huì)發(fā)生變形。GDL因其時(shí)多孔介質(zhì)，所以強(qiáng)度并不高，容易發(fā)生變形，而且它表面的疏水涂層也會(huì)掉落，這樣一來(lái)GDL不僅會(huì)改變孔隙率、接觸電阻等方面因素，也會(huì)改變其表面結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)許多親水的凹陷區(qū)域，嚴(yán)重影響了流道液態(tài)水運(yùn)輸?shù)男?。易偉，陳濤[15]等在經(jīng)過(guò)理想化處理后，認(rèn)為可以將這些親水的凹陷區(qū)域與GDL表面的微型凹槽相等效，對(duì)流道建立了二維模型，在兩種流道中進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，得出了這些親水微型凹槽會(huì)阻礙水滴從GDL表面脫落，可能會(huì)造成液膜阻塞流道的結(jié)論，提高空氣流速有助于增加流道的排水量，GDL表面結(jié)構(gòu)的變化會(huì)嚴(yán)重影響流道內(nèi)的液態(tài)水的運(yùn)輸。所以應(yīng)當(dāng)讓PEMFC工作在一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境中，并且盡量在一個(gè)合理的整體裝配力的范圍下加工PEMFC,以減小這方面對(duì)電池的影響。劉嘉蔚，李奇等運(yùn)用了在診斷精度和計(jì)算時(shí)間兩方面都具有較大優(yōu)勢(shì)的基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和線(xiàn)性判別分析的PEMFC水管理故障診斷方法，這種方法被證明適用于PEMFC水管理的故障診斷[5]。趙鑫，郭建強(qiáng)等發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)最佳水管理的關(guān)鍵在于膜干和水淹之間找到平衡點(diǎn)，而平衡點(diǎn)的建立主要取決于流場(chǎng)布局、反應(yīng)物流增濕、GDL和MPL的結(jié)構(gòu)以及潤(rùn)濕性能等多個(gè)變量。[6]張卿雷，朱鳳鵑等發(fā)現(xiàn)逆流布置的電池在低濕度條件下相對(duì)于順流布置的電池具有更好的性能。這是由于在低進(jìn)氣濕度時(shí)用逆流，相同電流使陰陽(yáng)極之間的平均濕度差進(jìn)一步加大，致使反擴(kuò)散強(qiáng)度提高，膜濕度的分布不僅更加均勻，而且平均濕度更高，在相同電壓時(shí)平均過(guò)電位下降。而且，逆流讓陰極出口濕度進(jìn)一步降低，讓更多水在反擴(kuò)散的作用下到達(dá)陽(yáng)極，陽(yáng)極的平均濕度得到提高，從而使電池性能實(shí)現(xiàn)提高[3]。胡弦通過(guò)建立流體體積函數(shù)模型得出入口流速的大小會(huì)對(duì)生成水在流道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)造成一定的影響，若流速較低We，韋伯?dāng)?shù)夠大，可能會(huì)造成水的生成速度和排出速度不匹配，導(dǎo)致液態(tài)水累積，阻塞陰極多孔電極，降低電池的工作效率。排出速度因入口速度逐漸加快而提高，液體的形變也會(huì)先減小，但是當(dāng)風(fēng)速過(guò)快時(shí)，因?yàn)閣e<1，液滴在氣體慣性力和GDL壁面摩擦阻力的共同作用下，會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)破碎，這些小液滴可能會(huì)保留在流道內(nèi)，會(huì)形成水在GDL面上累積的狀態(tài)，阻塞陰極多孔電極，降低了電池的工作效率[2]WeitaoPan,YousifYahiaAhmed等提出RMSF和ACSD的組合可以為干涸和洪水場(chǎng)景提供準(zhǔn)確的判別，而峰度可以作為斷層判別的快速指標(biāo)。主要是對(duì)峰度在識(shí)別不同的PEMFC系統(tǒng)故障中是否一致進(jìn)行研究。在洪水情景開(kāi)始階段，峰度會(huì)有較高水平的波動(dòng)，并在過(guò)渡期結(jié)束時(shí)降低；膜脫水時(shí)的峰度將保持在較低水平，并在過(guò)渡期結(jié)束時(shí)跳至較高波動(dòng)[7]。PaulC.Okonkwo,ClementOtor通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子交換膜燃料電池薄而均勻的層狀結(jié)構(gòu)有助于提高燃料電池的性能。液相和氣相通過(guò)gdl的水輸送取決于操作條件、合適的材料選擇和gdl設(shè)計(jì)[10]。PuchengPei,YuehuaLi等認(rèn)為人工智能的方法在不可預(yù)測(cè)的計(jì)算中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以用于水故障診斷。對(duì)于水故障診斷，指示器的直接壓降可以用來(lái)定性地判斷食物的趨勢(shì)。壓差下降法可成功地用于定量確定溢流、干燥和異常狀態(tài)[8]。M.Rahimi-Esbo,A.A.Ranjbar等認(rèn)為為了提高流速和排水效果，應(yīng)該減少下游渠道的數(shù)量。當(dāng)電流密度較高時(shí)，產(chǎn)出水占據(jù)通道，隨著活動(dòng)面積的減小，電流密度將顯著降低。只有在陰極一側(cè)才可能出現(xiàn)泛濫現(xiàn)象。因此，陽(yáng)極側(cè)比陰極側(cè)的清洗周期長(zhǎng)，可以使質(zhì)子交換膜燃料電池的性能得到提高；估計(jì)排氣閥開(kāi)啟所需時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。這種關(guān)聯(lián)與活動(dòng)區(qū)域或單元數(shù)目無(wú)關(guān)，可以應(yīng)用于任何單個(gè)單元或堆棧[12]。M.Hasheminasab,M.J.Kermani,S.S.Nourazar,M.H.Khodsiani認(rèn)為陰極化學(xué)計(jì)量比的增加和隨之而來(lái)的流動(dòng)通道積水量的下降時(shí)，不僅導(dǎo)致脫水，而且也促進(jìn)了反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)位置。因此，在高陰極化學(xué)計(jì)量比時(shí)，規(guī)定低陽(yáng)極化學(xué)計(jì)量比和進(jìn)氣溫度。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的增強(qiáng)使進(jìn)口氣體溫度升高，導(dǎo)致流道內(nèi)累積液態(tài)水含量降低，液態(tài)水的性能得到提高。因此，低陽(yáng)極和陰極化學(xué)計(jì)量比規(guī)定在高進(jìn)氣溫度。陽(yáng)極化學(xué)計(jì)量比的增加，會(huì)使流道內(nèi)累積液體水的含量下降，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)脫水作用占主導(dǎo)地位，性能下降的現(xiàn)象。因此，當(dāng)使用低陽(yáng)極化學(xué)計(jì)量比時(shí)，規(guī)定低陰極化學(xué)計(jì)量比和高進(jìn)氣溫度[9]。AhmadRezaeiSangtabi,AliKianifar等在開(kāi)源軟件openfoam中開(kāi)發(fā)了一種新的求解器。通過(guò)與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值結(jié)果的比較，驗(yàn)證了該方法的正確性。在單相模擬中，電池接受的氧氣量幾乎相等。在兩相模擬中，由于水蒸氣的冷凝作用，混合氣中的氧濃度在壁面附近增加，所以最初和最后的細(xì)胞比中間的細(xì)胞吸收更多的氧氣。采用不均勻性指數(shù)和偏離平均流量的平方平均數(shù)值來(lái)衡量流量的不均勻性。經(jīng)過(guò)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，偏差的根均方值是衡量流量分布不均的較好標(biāo)準(zhǔn)[13]。ShangweiZhou，JaspreetSinghDhupia提出了一種在線(xiàn)自適應(yīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)策略來(lái)確定質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的健康狀態(tài)。采用改進(jìn)lda方法的上界限制來(lái)獲取所有數(shù)據(jù)類(lèi)的信息的olda方法進(jìn)行特征提取，并采用稀疏rvm對(duì)特征進(jìn)行分類(lèi)。該方法具有相關(guān)向量少，計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)，適合于在線(xiàn)診斷，復(fù)雜度低[14]。王茹，沈永超等通過(guò)建模將電堆內(nèi)部傳質(zhì)傳熱和電化