燃料電池增程器是用于提升純電動(dòng)汽車的一次性續(xù)駛里程,即在純電動(dòng)汽車上增設(shè)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)作為另一個(gè)能量源。目前匹配純電動(dòng)汽車的燃料電池增程器大多采用從國(guó)外進(jìn)口的石墨板燃料電池堆,結(jié)合常壓(無(wú)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(dòng)力蓄電池組充電,并未直接作用于動(dòng)力輸出。常壓燃料電池增程器雖控制方式簡(jiǎn)單,但存在著體積功率密度低、運(yùn)行溫度低、對(duì)增濕要求高、以及系統(tǒng)耐久性差等難以克服的問(wèn)題。為提高燃料電池增程式電動(dòng)汽車整車動(dòng)力性能,本課題提出基于金屬雙極板燃料電池堆的無(wú)外增濕、高溫、高壓、高功率密度增程器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案。本文則主要針對(duì)高壓燃料電池增程器供氣控制問(wèn)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(jì),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(shí)現(xiàn)了空氣流量-壓力相對(duì)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(duì)燃料電池增程器相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析,并提出無(wú)外增濕、高溫、高壓、高功率密度燃料電池增程器開(kāi)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(jì)...

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【學(xué)位級(jí)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(duì)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�？�....

圖1-3燃料電池增程式電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)

國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1燃料電池增程式電動(dòng)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(duì)增程式電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，并對(duì)增程式電動(dòng)汽車：當(dāng)車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠提供電能時(shí)，以純電動(dòng)汽車模式運(yùn)行充電....

圖1-4楚天系列燃料電池電動(dòng)汽車（a）楚天1號(hào)（b）楚天2號(hào)

圖1-4楚天系列燃料電池電動(dòng)汽車然而，目前商業(yè)化的燃料電池增程式電動(dòng)汽車主要采用小功率燃料電為動(dòng)力蓄電池組的車載充電器，該結(jié)構(gòu)的電動(dòng)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(dòng)力輸出性能較差，無(wú)法適應(yīng)多種工，國(guó)內(nèi)大多采用從國(guó)外進(jìn)口的石墨板燃料電池堆結(jié)合常壓（無(wú)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(guò)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(mén)排入大氣中。當(dāng)負(fù)載功率請(qǐng)求發(fā)生變化時(shí)，由空氣壓縮機(jī)完成空氣流量響應(yīng)，同時(shí)，背壓節(jié)氣門(mén)配合動(dòng)作，....

本文編號(hào)：3993155