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化学进展 2009, Vol. 21 Issue (0708): 1655-1661 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

直接甲醇燃料电池的甲醇浓度控制方法*

王荣蓉1;金宝舵2;李春文1,3**;王泽2;谢晓峰2**;丁青青4   

  1. (1. 清华大学自动化系   |北京100084；2. 清华大学核能与新能源技术研究院  |北京 100084；3.河南省信息化电器重点实验室  | 郑州 450002；4.清华大学电机工程与应用电子技术系   |北京 100084)
  • 收稿日期:2008-07-18 修回日期:2009-03-02 出版日期:2009-08-24 发布日期:2009-06-30
  • 通讯作者: 李春文;谢晓峰 E-mail:lcw@tsinghua.edu.cn; xiexf@tsinghua.edu.cn
  • 基金资助:

    863项目;国家自然科学基金

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Methanol Concentration Control Strategies for Direct Methanol Fuel Cells

Wang Rongrong1|Jin Baoduo2|Li Chunwen1,3**|Wang Ze2|Xie Xiaofeng2**; Ding Qingqing4   

  1. (1. Department of Automation, Tsinghua University, Beijing 100084, China|2. Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China|3.Key Laboratory of Information Electric Apparatus in Henan Province, Zhengzhou 450002, China|4.Department of  Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
  • Received:2008-07-18 Revised:2009-03-02 Online:2009-08-24 Published:2009-06-30
  • Contact: Li Chunwen; Xie Xiaofeng E-mail:lcw@tsinghua.edu.cn; xiexf@tsinghua.edu.cn

直接甲醇燃料电池(DMFC)直接以甲醇为阳极燃料，具有系统结构简单、体积能量密度高、燃料补充方便等特点，非常适合用于小型移动电源。甲醇浓度对DMFC性能和燃料利用效率的影响非常大，甲醇浓度高低直接决定DMFC输出性能好坏，控制好DMFC中的甲醇浓度，对其寿命长短起着至关重要的作用。本文将目前已有的甲醇浓度控制方法分为有甲醇浓度传感器和无甲醇浓度传感器两大类，评述了这些浓度控制方法的研究现状和优缺点，并展望了甲醇浓度控制方法的趋势。

关键词： 直接甲醇燃料电池, 效率, 甲醇浓度, 控制方法

Direct methanol fuel cells (DMFCs) are suitable energy conversion devices for portable applications due to their high energy density for the generation of electric power from fuel. IIt is of great importance to control the methanol concentration as it is closely related to the performance and fuel utilization. In this paper, the known methanol concentration control strategies for DMFC are divided into two types: strategies with and without concentration sensors. The advantages and disadvantages of these control strategies are reviewed and compared, and the development trend of the concentration control strategies for DMFCs is prospected.

Contents
1 Introduction
2 Sensor-less concentration control strategies
2.1 Control strategies based on physical properties of polymers
2.2 Control strategies based on physical properties of metals
2.3 Control strategies with density-based fuel indicator
2.4 Fuel supplying apparatus with a polymer to control rate of fuel release
2.5 Control strategies based on release rate of CO2
2.6 Control strategies with a porous plate
2.7 Vapor fuel delivery system
2.8 Control strategies based on the performance of DMFC stack
3 Methanol concentration control strategies with concentration sensors
4 Conclusion

Key words: direct methanol fuel cells (DMFC), efficiency, methanol concentration, control strategies

中图分类号: 

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