1. 研究目的与意义（文献综述）
改革开放以来，中国经济持续稳定快速增长，经济的发展离不开能源的消费，面临能源供应严重短缺以及应对气候变化和节能减排的严峻形势，我国非常重视发展和开发可再生能源。燃料电池由于不受卡诺循环的限制，能量转换效率高，具有清洁、高效的特点，在未来的可再生能源发展中具有广阔的应用前景。燃料电池是一种通过电化学反应将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于具有发电效率高、安静无噪声、清洁无污染、燃料多样化等特点，燃料电池被称为继火电、水电和核电之后的21世界最具有吸引力的发电方式之一。按照不同的电解质，燃料电池可以分为碱性燃料电池（afc）、质子交换膜燃料电池（pemfc）、磷酸燃料电池（pafc）、熔融碳酸盐燃料电池（mcfc）和固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell，sofc）。其中sofc不需要昂贵的铂铑金属，为全固体结构，相比于其他类型的燃料电池具有制造维护成本低、无电极毒化、无漏液腐蚀、工作寿命长等优势，被誉为21世纪最具前景的绿色发电系统。而且，sofc工作温度较高（600-800℃），对燃料具有耐受力，可以使用多种燃料，例如天然气、石油液化气、柴油、生物质气或者其他碳氢化合物作为燃料，燃料来源广泛。在应用方面，sofc发电系统既能以大型固定电站的形式进行区域集中供电，又可以以小型独立移动电源的形式进行热电联供，为家庭以及偏远山区进行分布式供电、供热。此外，它的高能量质量比，高续航能力使得其在国防军事、交通运输等领域也具有十分广阔的应用前景。因此，我们采用sofc发电系统作为稳定工作的恒流源来给海洋浮标进行供电，以满足海洋浮标长期工作的任务要求。
在物理结构上，和其他燃料电池一样，固体氧化物燃料电池也是由多孔阳极、多孔阴极和电解质组成。由于sofc工作温度相对较高，在高温条件下，在阳极一侧持续通入燃料，具有催化作用的阳极表面形成氧离子（）。在化学势的作用下，穿过电解质与阳极中的氢结合生成水，并且放出电子，失去的电子经过连接负载的外电路回到阴极。当燃料与空气持续供给电池时，单电池片输出直流电，达到给负载供电的目的。
作为一种新型的绿色发电装置，sofc的发展具有广泛的前景。其中，一些发达国家在最近几十年投入了大量的人力物力进行sofc系统的发电研究。而在国内，从“九五”计划至“十二五”计划，燃料电池技术尤其是sofc技术均被列为国家重大发展项目，随着国家以及地方政府对这些科研院所的扶持力度逐渐加大，一些科研院所包括中科院上海硅酸盐研究所、中科院宁波材料研究所、浙江大学、哈尔滨工业大学、清华大学、华中科技大学、中国科技大学等，纷纷开展了sofc系统的研究工作 。
2. 研究的基本内容与方案
设计任务：（1）熟悉sofc发电系统及其能量管理技术国内外研究现状、目的意义；
（2）掌握sofc发电系统及其能量管理单元的基本原理和构造；
（3）设计能量管理单元的硬件和软件实现，研究能量管理单元采用蓄电池和超级电容两种方案的效果，实验比较两种方案的优缺点；
3. 研究计划与安排
| 第1-3周 | 根据指导老师下达的任务书查阅相关资料，完成开题报告，翻译外文文献，确定初步方案； |
| 第4-5周 | 根据开题时计划的方案，学习相关知识，认真总结，对SOFC供电的海洋浮标主要部分进行方案论证，并上传阶段性成果； |
| 第6-9周 | 确定最终方案，并进行可行性分析，学习并完成硬件电路的制作，搭建实验测试平台； |
| 第10-12周 | 做中期报告，对SOFC发电系统的输出功率进行分析； |
| 第13-14周 | 对毕业论文进行完善，提出答辩申请，并准备答辩； |
| 第15周 | 完成论文的撰写，并通过答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1] cheng lin,hao mu,rui xiong,weixiang shen.a novel multi-model probability battery state of charge estimation approach for electric vehicles using h-infinity algorithm.applied energy,2016,166:76-83.[2] chou yuh-fwu,shen sheng-yong,cheng ming wang,lin bing ming,yang mo-hua.power management with li-ion battery for cell scooters.electric drive transporttation association.2007,v3,p1514-1522.
[3] niknam t,meymand h.z,mojarrd h.d,aghaei j.multi-objective daliy operation management of distribution network considering feul cell power plants.iet renewable power generation.2011,v5,n5,356-367.
[4] pachauri,rupendra kumar,chauhan yogesh k.a study ,analysis and power management schemes for fuel cells.2015,renewable and sustainable energy reviews,v43:p1301-1319.
