發(fā)布時(shí)間：2021-03-02 01:49

　　氫的來源多樣,清潔低碳,靈活高效以及其豐富的應(yīng)用場景,是全球最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗?是目前新能源研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其中,以氫為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）結(jié)構(gòu)簡單,響應(yīng)迅速,工作溫度低,啟動(dòng)快,比功率高且清潔無污染,非常適合應(yīng)用于交通、便攜式動(dòng)力源以及分布式發(fā)電領(lǐng)域,是現(xiàn)階段國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。質(zhì)子交換膜燃料電池是一個(gè)非線性、時(shí)變性、強(qiáng)耦合、滯后性的復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng),其動(dòng)態(tài)特性涉及到流體力學(xué)、熱力學(xué)以及電化學(xué)等眾多學(xué)科,對燃料電池的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用有極其重要的影響,尤其是在燃料電池電動(dòng)車等大功率使用時(shí)呈現(xiàn)出嚴(yán)重的非線性,對其進(jìn)行精確控制有相當(dāng)大的困難。一個(gè)合理的控制策略,對于提高燃料電池的性能及燃料電池的壽命都有重要的作用。本文通過V流程開發(fā)方式開發(fā)出一套PEMFC控制策略。本文的主要內(nèi)容包括:首先,在分析質(zhì)子交換膜燃料電池的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上,通過MATLAB/Simulink平臺的Thermolib工具包搭建了質(zhì)子交換膜燃料電池及周圍輔助設(shè)備（Balance of Plant,BoP）的仿真... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?ＰＥＭＦＣ單電池極化曲線??當(dāng)電流密度較小時(shí)，活化極化是此時(shí)燃料電池單片電池電壓下降的主要原因，??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???１．２．３控制器開發(fā)與硬件在環(huán)仿真??１．控制器開發(fā)流程??燃料電池控制器（Ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｕｎｉｔ，?ＦＣＵ）是控制系統(tǒng)的重要部分，負(fù)責(zé)燃??料電池的能量管理、安全診斷、通信協(xié)調(diào)等功能。燃料電池控制器的開發(fā)遵循通??用的Ｖ－Ｃｙｃｌｅ流程，如圖１?－３所示。??－

ｕｔｉ?？?似？??〉Ｃｔｒｔ?＾＾＊Ｐ＿ｍｄＯ〉ＲＰＭ?一?ｗ〉＝ｎ?…??）ｏｕｔｌｏｔ?ｐｒｅｓｓ．?ｉｎ?＞?）?ｏｕｌｅｔ?ｐｒｅｓｓ?＊?ｍｃｌ？?＞）?ｏｕｔｌｅｔ?ｐｒｅｓｓ?ｍｄ°，?＾?Ｎ?ｏｒ５．ｔ?ｌ———Ｉ?ｎ?ｔ??ｊ?ＲＰＭ?Ｐ＿ｍｃｎ?？?０〇〇（?＞??＾?Ｔｕｉｂｉｍ，?ＶａｉＶ＜，?￣ｔｏＭ，．ｖ?｜：ｘ；Ｗｒ—￣??ｒｈ；＾ｉ＂ｆｃ．ｓ，???（ｃ）閥、空壓機(jī)、泵?（ｄ）加濕器、換熱器??圖２－１?Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ部分模型庫??２．２?Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ?總線??為了便于表達(dá)熱力學(xué)信息，Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ使用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ總線來表示介質(zhì)流動(dòng)和??熱力學(xué)狀態(tài)，Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ中主要包括流體總線及狀態(tài)總線兩種類型。??２．２．１流體總線??在基于Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ的模型中，描述模塊之間介質(zhì)流動(dòng)的信號流由流體總線??（ＦＢ）來描述。流體總線包含流動(dòng)介質(zhì)上的主要信息。除總摩爾流量和化學(xué)成分??夕卜，它還包含熱力學(xué)性質(zhì)如溫度、壓力和蒸汽分?jǐn)?shù)等，流體總線結(jié)構(gòu)如表２－１所??示：??表２－丨Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ模型常用流體總線類型??Ｓｉｇｎａｌ?Ｎａｍｅ?Ｎａｍｅ?符號?Ｕｎｉ??ｎｄｏｔ?總摩爾流量?？ｉ?ｍｏｌ／ｓ??Ｔ?溫度?Ｔ?Ｋ??ｐ?壓力?ｐ?Ｐａ??Ｈｄｏｔ?焓流?ｆ｝?Ｗ??Ｓｄｏｔ?摘流?Ｓ?Ｗ／Ｋ??Ｇｄｏｔ?吉布斯能量?６?Ｗ??Ｃｐｄｏｔ?熱容量?ｃｐ?Ｗ／Ｋ??ｘ?所有化合物的蒸汽分?jǐn)?shù)ｘ?ｍｏｌ／ｍｏｌ??ｐｓｉ?所有化合物的摩爾分?jǐn)?shù)�。�?ｍｏｌ／ｍｏｌ??


本文編號：3058376