燃料電池作為一種高效、清潔的能量轉(zhuǎn)換裝置,在能源匱乏,環(huán)境污染嚴(yán)重的當(dāng)今社會(huì)受到人類的青睞。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）動(dòng)力系統(tǒng)由于具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、體積小及機(jī)動(dòng)性好等特點(diǎn)被視為未來(lái)優(yōu)選的動(dòng)力設(shè)備。但由于PEMFC自身成本高,功率密度低,使其大規(guī)模應(yīng)用受到了很大鉗制。為深入探究不同操作參數(shù)及環(huán)境對(duì)PEMFC輸出性能的影響,分析燃料電池的最優(yōu)操作參數(shù)分布規(guī)律,本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1、建立了氫-空、氫-氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的仿真模型,分析并對(duì)比了不同工況對(duì)燃料電池系統(tǒng)輸出性能的影響。結(jié)果表明:提高陽(yáng)極進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣相對(duì)濕度會(huì)提升燃料電池的整體輸出性能。增大電流密度,可使系統(tǒng)的輸出電功率升高,且當(dāng)電流密度為900mA/cm²左右時(shí),系統(tǒng)輸出電功率達(dá)到最大值。通過(guò)分析可以看出,為保證系統(tǒng)的輸出特性,燃料電池電流密度的選取不宜太小,但也不宜超過(guò)950mA/cm²。相同工作條件下,氫-氧燃料電池相比氫-空燃料電池在系統(tǒng)輸出電功率及系統(tǒng)輸出電效率上有明顯提高。2、基于已建質(zhì)子交換膜燃料電池模型,分析了海拔高度對(duì)電池性能的影...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題研究背景和意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 燃料電池發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 燃料電池模型研究現(xiàn)狀
        1.2.3 燃料電池?zé)崃W(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.4 燃料電池優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 燃料電池系統(tǒng)基本理論
    2.1 燃料電池的工作原理及分類
        2.1.1 燃料電池工作原理
        2.1.2 燃料電池分類
    2.2 PEMFC的輸出特性研究
        2.2.1 PEMFC的熱力學(xué)描述
        2.2.2 PEMFC極化曲線
    2.3 水熱管理對(duì)PEMFC的性能影響
        2.3.1 溫度管理
        2.3.2 水管理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 PEMFC系統(tǒng)模型建立及熱力學(xué)性能分析
    3.1 PEMFC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 系統(tǒng)模型建立
        3.2.1 PEMFC電堆
        3.2.2 供氣系統(tǒng)
        3.2.3 加濕系統(tǒng)
        3.2.4 冷卻系統(tǒng)
    3.3 模型驗(yàn)證
    3.4 PEMFC系統(tǒng)熱力學(xué)性能分析
        3.4.1 工作溫度對(duì)PEMFC系統(tǒng)性能的影響
        3.4.2 電流密度對(duì)PEMFC系統(tǒng)性能的影響
        3.4.3 氫氣進(jìn)氣壓力對(duì)PEMFC系統(tǒng)性能的影響
        3.4.4 空氣進(jìn)氣壓力PEMFC系統(tǒng)性能的影響
        3.4.5 進(jìn)氣相對(duì)濕度對(duì)PEMFC系統(tǒng)性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 高空用PEMFC系統(tǒng)性能分析
    4.1 高空用燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    4.2 高空用燃料電池的數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 環(huán)境模型
        4.2.2 附屬設(shè)備模型
    4.3 高空用燃料電池系統(tǒng)熱力性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 PEMFC系統(tǒng)多角度評(píng)價(jià)及多目標(biāo)優(yōu)化
    5.1 PEMFC系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立
        5.1.1 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
        5.1.2 環(huán)境評(píng)價(jià)
        5.1.3 熱力性能評(píng)價(jià)
    5.2 多目標(biāo)優(yōu)化
        5.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化算法
        5.2.2 參數(shù)分析
    5.3 PEMFC系統(tǒng)優(yōu)化
        5.3.1 優(yōu)化結(jié)果分析
        5.3.2 系統(tǒng)最優(yōu)操作參數(shù)集分布
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)語(yǔ)
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
致謝



本文編號(hào)：4012610