简介:对质子交换膜燃料电池进行了三维多物理场建模。在多物理场建模的基础上,通过COMSOLMutiphysics中的4种应用模式,利用电流平衡、质量传输方程和动量传递方程等去模拟PEMFC的膜电极(MEA)中阴极侧和交换膜上的工作状态,分析了膜电极阴极侧上的压力分布、气体质量分数分布、气体速度场分布以及电流密度分布等,为蛇形流场PEMFC提供了全面的性能分析和设计上的理论依据,最后通过设计上的改进,解决了该电池的水淹问题。
简介:面向具有复杂分布式用电负载需求的航天器,提出一种基于三端口变换器(TPC)的供电系统架构及其功率控制策略。该系统以TPC为基本单元,通过将各TPC模块的输入端口和双向功率端口分别并联连接,实现输入能源、储能装置和多个分布式负载之间的供电。针对各分布式负载输出功率不同且单个TPC含有3条功率路径,可能导致系统中各传输路径功率不确定的问题,提出一种混合型系统功率控制策略以实现各模块各功率路径可控及系统功率优化管理,具体而言,即在储能装置充电工况下均衡储能装置的充电电流,在储能装置放电工况下按输出需求分配输入功率。分析和实验表明,系统可以在各工作状态下稳定运行并在各工作状态之间自由切换。
简介:三相异步电动机是煤矿生产主要的动力设备。损坏的电动机中有90%以上,是由于电动机在异常情况下运转造成的,其中主要原因有:接地、堵转、断相、三相电压不平衡、过载和短路故障等。工作在这种异常状态,会使电动机的定子电流过高,长期运行会造成电动机寿命降低和绝缘老化,严重时会烧毁电动机。因此,研究电动机运行中的各种状态,分析异常情况下的各种电流和电压特征,是正确判断电动机的故障和使用合适保护的基础。传统的分析三相异步电机方法是首先根据电机的数学模型创建微分方程,然后使用数值分析法求解简化分析计算,本文采用了Matlab软件中的SimpowerSystems工具箱,分析三相异步电机的运行状态,并对异步电动机的短路、过载、堵转和断相等典型故障进行仿真分析。
简介:在中压大功率逆变器中,存在开关频率高、开关损耗大等问题。采用断续脉宽调制策略(DPWM)能降低开关频率,同时减小开关损耗。通常,传统的中性点平衡方法是将补偿电压引入到参考电压中,但是当采用DPWM调制方法时,由于开关的通断之间会存在一定的间隔,所以采用传统的平衡方法无法达到中性点平衡控制。本文首先分析了中性点不平衡的原因,其次分析了传统平衡控制方法的局限性,最后采用断续脉宽角调节控制方法。该方法既保证了低的开关频率,同时实现了中性点电压的平衡,并且没有引入额外的硬件电路和复杂的计算方法。最后采用Matlab/Simulink仿真验证了所提出的方法的有效性。