叉車(chē)作為現(xiàn)代物流、物料行業(yè)的重要搬運(yùn)工具,在各行各業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著重要的角色。目前,市場(chǎng)上流通的叉車(chē)主要以?xún)?nèi)燃叉車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)為主,但內(nèi)燃叉車(chē)廢氣污染嚴(yán)重、工作噪音超標(biāo),電動(dòng)叉車(chē)?yán)m(xù)航能力差,維護(hù)成本高、工作效率低,這些問(wèn)題都嚴(yán)重限制了二者的應(yīng)用范圍與再發(fā)展能力。因此,在叉車(chē)這一重要工程車(chē)輛上應(yīng)用新能源、新技術(shù),對(duì)于改善員工工作環(huán)境、提高企業(yè)生產(chǎn)效率具有重要意義。在眾多新能源當(dāng)中,質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）除了具有燃料電池共有的清潔、高效特點(diǎn)外,還具有工作溫度低、響應(yīng)速度快、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),這些突出優(yōu)點(diǎn)正是現(xiàn)有叉車(chē)所缺乏的。因此,利用PEMFC作為叉車(chē)動(dòng)力源是從源頭解決內(nèi)燃叉車(chē)與電動(dòng)叉車(chē)現(xiàn)有問(wèn)題的有效途徑。本文首先在對(duì)電動(dòng)叉車(chē)運(yùn)行工況進(jìn)行分析及實(shí)際測(cè)試的基礎(chǔ)上,選擇以空冷自增濕PEMFC為主、鉛酸蓄電池為輔構(gòu)建混合動(dòng)力系統(tǒng),并通過(guò)對(duì)空冷自增濕PEMFC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、自增濕原理及控制方法的分析,建立了包括空氣供應(yīng)系統(tǒng)模型、PEMFC電堆動(dòng)態(tài)機(jī)理模型、PEMFC電壓動(dòng)態(tài)模型及電堆溫度PID控制模型在內(nèi)的空冷自增濕P... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－６質(zhì)子交換膜燃料電池單體組成及工作原理示意圖??ＰＥＭＦＣ的工作原理可以看成是“電解水”的逆反應(yīng)

?（ｄ）?７０Ａ?xí)r電堆電壓／溫度曲線(xiàn)??圖３－７電堆電壓／溫度變化曲線(xiàn)??從圖３－７可以看出，在指定的電流下，電堆輸出電壓先隨電堆工作溫度的變化而??變化，此時(shí)最大輸出電壓對(duì)應(yīng)的工作溫度即為電堆的最佳工作溫度。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行??整理，得到不同電流下電堆的最佳工作溫度，結(jié)果如表３－１所示。???表３－１不同輸出電流下最優(yōu)工作溫度???電堆電流／Ａ?０?５?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??電堆電壓／Ｖ?５５．１８?４５．９１?４４．３７?４２．６８?３９．８９?３８．６８?３７．１１?３５．２１?３２．９０??電堆溫度／°Ｃ?１６．４１?１８．５６?２３．０２?３２．０２?４０．５６?５４．０４?６１．３７?６４．１６?６５．４８??結(jié)合實(shí)驗(yàn)電堆數(shù)據(jù)手冊(cè)給出的Ｂａｌｌａｒｄ實(shí)驗(yàn)室對(duì)電堆最佳工作溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果（數(shù)??據(jù)表３－２所示），繪制電流－最優(yōu)溫度曲線(xiàn)如圖３－８所示。???表３－２數(shù)據(jù)手冊(cè)最優(yōu)工作溫度???電堆電流／Ａ?０?７．３?１４．５?２９．０?５１．７?６５．３?７７．０?８７．１??電堆電壓／Ｖ?５６．２８?４７．５４?４５．８１?４３．５７?４０．４９?３８．２５?３６．０６?３３．８２??最大溫度／。Ｃ?５２?５５?５７?６２?７０?７５?７５?７５??最優(yōu)溫度／°Ｃ?２６?３０?３４?４１?５３?６１?６７?７２??最小溫度／°Ｃ?６?１０?１４?２１?３３?４１?４７?６５??由圖３－８可知，在電堆整個(gè)工作區(qū)間，實(shí)測(cè)電堆最優(yōu)工作溫度在數(shù)據(jù)手冊(cè)提供最??大溫度與最小溫度之間

模式下的燃料電池跟隨負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，ＳＴＡＮＤ模式下燃料電池以最小功率恒定??輸出，燃料電池的兩種工作模式依據(jù)負(fù)載的功率需求以及蓄電池ＳＯＣ進(jìn)行轉(zhuǎn)換，切??換示意圖如圖４－１所示。??Ａ??１??－｜?—??———＂＂ｊ??ＳＴＡＮＤ?丨：：：?；；ｖ＇：：?Ｊ??ＳＯＣ?－????‘―一——————丄』??－??蓄電池?ＨＯＬＤ?ＲＵＮ??ＳＯＣ??ＳＯＣ，�！�??????負(fù)載功率需求??圖４－１?ＰＥＭＦＣ混合動(dòng)力功率跟隨能量管理示意圖??當(dāng)燃料電池工作在ＲＵＮ模式下時(shí)，混合動(dòng)力系統(tǒng)功率平衡方程可如下表示［７３，７４］：??Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅ，－ＰＬ?（４－１）??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]燃料電池轎車(chē)能量源混合度仿真優(yōu)化[J]. 趙治國(guó),張賽.  汽車(chē)工程. 2014(02)
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博士論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模及其控制方法研究[D]. 李奇.西南交通大學(xué) 2011
[2]新型空冷自增濕質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)研究[D]. 呂維忠.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[3]自增濕質(zhì)子交換膜燃料電池研究[D]. 楊濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
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碩士論文
[1]電動(dòng)自行車(chē)用燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 田維民.西南交通大學(xué) 2014
[2]空冷自增濕PEMFC電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 彭赟.西南交通大學(xué) 2014
[3]燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車(chē)建模及優(yōu)化控制[D]. 胡貴華.西南交通大學(xué) 2013
[4]燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車(chē)建模及能量管理策略研究[D]. 王旭峰.西南交通大學(xué) 2012
[5]混合動(dòng)力叉車(chē)動(dòng)力裝置參數(shù)匹配與能量控制策略研究[D]. 王鑫.山東理工大學(xué) 2012
[6]質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾淼膭?dòng)態(tài)建模、控制仿真及故障診斷策略研究[D]. 朱柳.上海交通大學(xué) 2012
[7]燃料電池混合動(dòng)力叉車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真[D]. 查正鋼.武漢理工大學(xué) 2011
[8]燃料電池混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量利用效率優(yōu)化的研究[D]. 李可.西南交通大學(xué) 2011
[9]電動(dòng)叉車(chē)行走電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率優(yōu)化控制研究[D]. 陸建輝.中南大學(xué) 2008
[10]并聯(lián)式混合動(dòng)力客車(chē)混合度的研究[D]. 張旭鮮.吉林大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3252395