燃料電池增程器是用于提升純電動汽車的一次性續(xù)駛里程,即在純電動汽車上增設(shè)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)作為另一個能量源。目前匹配純電動汽車的燃料電池增程器大多采用從國外進(jìn)口的石墨板燃料電池堆,結(jié)合常壓(無背壓)燃料電池輔件系統(tǒng),僅作為車載充電器輸出恒定功率為動力蓄電池組充電,并未直接作用于動力輸出。常壓燃料電池增程器雖控制方式簡單,但存在著體積功率密度低、運(yùn)行溫度低、對增濕要求高、以及系統(tǒng)耐久性差等難以克服的問題。為提高燃料電池增程式電動汽車整車動力性能,本課題提出基于金屬雙極板燃料電池堆的無外增濕、高溫、高壓、高功率密度增程器系統(tǒng)開發(fā)方案。本文則主要針對高壓燃料電池增程器供氣控制問題進(jìn)行相關(guān)研究,完成了25kW質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)增程器的供氣控制系統(tǒng)設(shè)計,其中采用PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)解耦算法和模糊PID算法分別實現(xiàn)了空氣流量-壓力相對獨(dú)立控制以及氫氣壓力跟隨控制。本文完成的具體工作如下:首先,對燃料電池增程器相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析,并提出無外增濕、高溫、高壓、高功率密度燃料電池增程器開發(fā)方案;確定面向車載環(huán)境下此方案的功能需求,并據(jù)此完成了燃料電池增程器供氣系統(tǒng)總體方案設(shè)計...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2PEMFC發(fā)電系統(tǒng)

料電池堆部用電設(shè)備的電力需求，將一定數(shù)目單片PEMFC串聯(lián)出電壓即為所有單片電池電壓總和。氣系統(tǒng)和氧化劑反應(yīng)氣體輸至燃料電池堆，以供內(nèi)部電化學(xué)產(chǎn)生直流電，如：氫氣、空氣或純氧。管理系統(tǒng)池堆的內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)伴隨著熱能產(chǎn)生，需對內(nèi)部溫高而增加質(zhì)子交換膜內(nèi)阻，甚至燒壞質(zhì)子交換膜。可....

圖1-3燃料電池增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1燃料電池增程式電動汽車研究現(xiàn)狀20世紀(jì)末，W.Anderson,S.Lapp等人率先提出RangeExtender概念.Tate對增程式電動汽車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計研究，并對增程式電動汽車：當(dāng)車載可充電儲能系統(tǒng)能夠提供電能時，以純電動汽車模式運(yùn)行充電....

圖1-4楚天系列燃料電池電動汽車（a）楚天1號（b）楚天2號

圖1-4楚天系列燃料電池電動汽車然而，目前商業(yè)化的燃料電池增程式電動汽車主要采用小功率燃料電為動力蓄電池組的車載充電器，該結(jié)構(gòu)的電動汽車需要配備大容量的從而導(dǎo)致整車的自身重量增加、動力輸出性能較差，無法適應(yīng)多種工，國內(nèi)大多采用從國外進(jìn)口的石墨板燃料電池堆結(jié)合常壓（無背壓）應(yīng)用....

圖2-1空氣供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

P.T—壓力、溫度傳感器，V—電磁閥圖2-1空氣供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空氣取自工作環(huán)境大氣，經(jīng)過濾網(wǎng)濾除雜質(zhì)，再由空氣壓縮機(jī)進(jìn)行加壓后輸至電堆陰極，維持電堆內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)，出堆空氣經(jīng)背壓節(jié)氣門排入大氣中。當(dāng)負(fù)載功率請求發(fā)生變化時，由空氣壓縮機(jī)完成空氣流量響應(yīng)，同時，背壓節(jié)氣門配合動作，....

本文編號：3993155