您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 电力工程 >阐述流电全钒液流电池模型

阐述流电全钒液流电池模型

收藏本文 2024-04-04 点赞:13285 浏览:57693 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:全钒液流电池(VRB)的模拟和仿真是电池系统设计、放大、制约和优化的基础。根据模型的复杂程度,VRB模型可以分为经验模型、半经验半机理模型和机理模型。本论文综述了VRB模型探讨的进展。同时,利用暂态边界电压法和电化学交流阻抗法实验探讨了VRB单电池,提出并讨论了各自的等效电路模型。实验测试了VRB单电池的电流激励和电压响应联系,利用暂态边界电压法建立了一个全新的等效电路模型。模型参数利用曲线拟合策略求得,具有很高的精度,相对误差达到了10-3数量级。讨论了充放电历程中电流密度和电解液流率对极化的影响。模型结果表明:充电历程和放电历程的等效欧姆阻抗分别为1.465Q.cm2和1.537Q.cm2。电化学极化随电流密度的增大而增大。反应活性物质持续消耗殆尽引起了电化学极化和浓差极化在充放电历程的末期大幅度的上升。增加电解液体积流率可以在一定的范围内减小电池的极化,提升电池性能。利用模型浅析了欧姆极化、电化学极化和浓差极化三种极化,认为欧姆极化是最主要的电压损失部分,可以通过降低欧姆阻抗提升电池的效率。实验探讨了VRB单电池的交流阻抗谱,并提出了对应的等效电路模型。模型的精度(chi square)都达到了10-6数量级。模型包含欧姆阻抗、多孔电极双电层的恒相位元、电荷传递阻抗和Warburg阻抗。模拟拟合结果表明:EIS测试下的充电历程和放电历程的等效欧姆阻抗分别为2.316Q·cm2和2.375Ω·cm2,比暂态边界电压法得到的结果更大,主要理由是交流阻抗法测试是交流欧姆内阻,而后者测试的是直流欧姆内阻。两种模型在描述极化的电路是类似的。两个模型不仅可以用于电池的性能浅析和运转监控,而且可以与发电模块等联立,构成一个发电储能混合系统,实现系统的能量管理的运用。关键词:全钒液流电池论文模型论文暂态边界电压法论文电化学交流阻抗法论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-9

    第一章 绪论9-26

    1.1 引言9-10

    1.2 全钒液流电池介绍10-14

    1.2.1 液流电池原理和分类10-11

    1.2.2 全钒液流电池的特点11-13

    1.2.3 全钒液流电池的进展13

    1.2.4 全钒液流电池的探讨热点13-14

    1.3 全钒液流电池的模型探讨进展14-25

    1.3.1 经验和半经验模型14-19

    1.3.2 机理模型19-24

    1.3.3 模型探讨的不足与展望24-25

    1.4 本论文的探讨作用与主要内容25-26

    1.4.1 本论文的探讨作用25

    1.4.2 本论文的主要内容25-26

    第二章 实验策略26-36

    2.1 实验材料及仪器设备26-27

    2.1.1 实验材料26

    2.1.2 实验仪器26-27

    2.2 暂态边界电压法测试基础27-30

    2.2.1 暂态测试策略介绍27

    2.2.2 暂态边界电压法测试原理27-30

    2.3 电化学交流阻抗法测试基础30-32

    2.3.1 电化学交流阻抗法介绍30

    2.3.2 电化学交流阻抗法论述30-32

    2.4 实验策略及历程32-36

    2.4.1 VRB电池材料的预处理32-33

    2.4.2 VRB单电池的组装33-34

    2.4.3 VRB实验测试系统34-36

    第三章 暂态边界电压法测试结果与浅析36-48

    3.1 实验细节36-37

    3.2 模型的选择37-41

    3.2.1 暂态边界电压法的等效电路模型37-39

    3.2.2 等效电路的检验39-41

    3.3 结果与讨论41-47

    3.3.1 电流密度对极化的影响41-43

    3.3.2 电解液流率对极化的影响43-45

    3.3.3 极化浅析45-47

    3.4 本章小结47-48

    第四章 电化学交流阻抗法测试结果与浅析48-58

    4.1 实验细节48-50

    4.2 交流阻抗法的等效电路模型50-55

    4.2.1 等效电路模型的选择50-51

    4.2.2 充电历程结果浅析51-53

    4.2.3 放电历程结果浅析53-55

    4.2.4 欧姆阻抗浅析55

    4.3 暂态边界电压法模型与交流阻抗法模型的比较浅析55-56

    4.4 本章小结56-58

    第五章 结论与展望58-60

    5.1 结论58-59

    5.2 展望59-60

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号