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研究生: 李威霆
Lee, Wei-Ting
論文名稱: 質子交換膜燃料電池應用於船舶輔助電力的探討
Investigation of Proton Exchange Membrane Fuel Cells for Application in Auxiliary Power in Ships
指導教授: 李建興
Lee, Chien-Hsing
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 55
中文關鍵詞: 船舶質子交換膜燃料電池
外文關鍵詞: ship, PEM fuel cell
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  • 本文以質子交換膜燃料電池之數學模型來模擬其輸出電壓與電流的特性,藉以探討作為船舶輔助電力供應之可行性。文中利用直流/交流電力轉換器將燃料電池之輸出直流電力轉換為交流電力,再經變壓器升壓至120伏特,以提供船舶負載所需之輔助電力,並探討負載變動對燃料電池發電特性之影響。

    The mathematical model of proton exchange membrane (PEM) fuel cells is used for simulating the characteristics of output voltages and currents of PEM fuel cells in this thesis. In order to study the feasibility of PEM fuel cells for applications in auxiliary power in ships, this thesis uses a dc-to-ac power converter to convert the dc voltage to ac voltage and a transformer to step up the ac voltage to 120 volts for supplying to the loads of a ship. Meanwhile, the effects of loads changes on the power generation of PEM fuel cells are investigated.

    摘 要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 表目錄 vii 圖目錄 viii 符號說明 x 第一章 緒 論 1 1.1前言 1 1.2文獻回顧 2 1.3燃料電池簡介 3 1.4研究動機 7 1.5論文大綱 9 第二章 船舶電力系統之介紹 10 2.1船舶電力系統簡介 10 2.2船舶電力系統的組成 11 2.2.1電源種類 11 2.2.2配電方式 12 2.2.3負載分類 14 2.3 緊急電源 15 2.3.1 緊急發電機供電系統 15 2.3.2 緊急蓄電池供電系統 16 2.4 船舶應用燃料電池之評估 16 2.4.1 燃料電池系統成本之考量 17 2.4.2 燃料電池之功率密度 17 2.5 結語 18 第三章 質子交換膜燃料電池之介紹與模擬 19 3.1前言 19 3.2質子交換膜燃料電池發電原理 19 3.3質子交換膜燃料電池數學模型 20 3.3.1質子交換膜燃料電池之效率 23 3.3.2 燃料消耗之估算 24 3.3.3 質子交換膜燃料電池組之輸出電壓 25 3.4 質子交換膜燃料電池之模擬與分析 25 3.4.1 質子交換膜燃料電池之穩態特性 26 3.4.2 質子交換膜燃料電池之動態特性 28 3.5結語 33 第四章 質子交換膜燃料電池於船舶輔助電力之模擬 34 4.1前言 34 4.2 燃料電池發電系統架構 35 4.2.1 電力轉換架構 36 4.2.2 直流對交流電力轉換器之架構 37 4.2.3 脈波寬度調變切換技術 38 4.2.4 電力轉換系統之建立 41 4.3 燃料電池發電系統之模擬 43 4.3.1 模擬參數之設定 43 4.3.2 模擬結果 46 4.4結語 49 第五章 結論與未來研究方向 50 5-1結論 50 5-2未來研究方向 50 參考文獻 52

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    下載圖示 校內:2008-08-23公開
    校外:2008-08-23公開
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