本文關(guān)鍵詞：水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)因其具有低噪音、零污染、長(zhǎng)壽命、輸出電流大、工作溫度低、能量效率高、啟動(dòng)快等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到人們的關(guān)注。然而燃料電池的輸出性能受到了許多因素的影響,其中溫度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響尤其重要。一個(gè)合理的熱管理系統(tǒng)能提高電池性能、改善電池壽命,反之,不當(dāng)?shù)臒峁芾韯t會(huì)造成PEMFC的輸出性能降低、影響PEMFC的壽命,甚至引起實(shí)驗(yàn)安全事故。因此,對(duì)水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行研究有著重要的意義。本文從燃料電池的溫度特性、溫度仿真模型、控制方法以及整個(gè)系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn),分析了水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,并基于燃料電池的工作原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)模型,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所建的模型具有較好的其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。其次,基于水冷型燃料電池?zé)峁芾砑夹g(shù)要求,對(duì)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和控制策略上的設(shè)計(jì),針對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制策略的不足提出一種新的結(jié)構(gòu)和基于氣體壓力的控制策略,并利用仿真和實(shí)驗(yàn)分析解決了傳統(tǒng)上溫度波動(dòng)、系統(tǒng)耦合等缺點(diǎn)。最后,基于數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW平臺(tái)設(shè)計(jì)并搭建整個(gè)水冷型PEMFC系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái),其主要由氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、單片采集系統(tǒng)、陽(yáng)極背壓系統(tǒng)等其他子系統(tǒng)組成,能根據(jù)操作要求設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的操作參數(shù),同時(shí)提供良好的監(jiān)控界面用以臨測(cè)質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的工作狀態(tài),調(diào)整各種運(yùn)行參數(shù),處理出現(xiàn)的不同緊急情況。并將燃料電池機(jī)車的實(shí)際工況在測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行模擬,分析整個(gè)運(yùn)行狀態(tài),為研究燃料電池機(jī)車系統(tǒng)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：質(zhì)子交換膜燃料電池 熱管理 系統(tǒng)模型 控制策略 測(cè)試系統(tǒng) 燃料電池機(jī)車
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM911.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 課題研究來源11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 溫度對(duì)PEMFC特性的影響11-12
• 1.3.2 PEMFC模型12-13
• 1.3.3 PEMFC溫度控制方法13
• 1.3.4 PEMFC系統(tǒng)13-14
• 1.4 主要工作14-16
• 1.4.1 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4.2 本文篇章結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)建模16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池16-18
• 2.2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理16-17
• 2.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的溫度特性17-18
• 2.3 熱管理系統(tǒng)模型18-26
• 2.3.1 產(chǎn)熱模型19-23
• 2.3.2 散熱模型23-26
• 2.4 模型驗(yàn)證分析26-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾砑夹g(shù)31-32
• 3.2.1 熱管理系統(tǒng)的功能及目標(biāo)31
• 3.2.2 熱管理系統(tǒng)控制要求31-32
• 3.3 燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)計(jì)算分析與設(shè)備選型32-35
• 3.3.1 熱源分析32-33
• 3.3.2 設(shè)備選型33-35
• 3.4 燃料電池系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-37
• 3.5 熱管理系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)37-46
• 3.5.1 控制策略37-40
• 3.5.2 仿真分析40-42
• 3.5.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)比42-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 水冷型PEMFC系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)47-58
• 4.1 引言47
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)47-52
• 4.2.1 氫氣供給系統(tǒng)47-48
• 4.2.2 空氣供給系統(tǒng)48
• 4.2.3 熱管理系統(tǒng)48
• 4.2.4 氣體加熱加濕系統(tǒng)48-49
• 4.2.5 陽(yáng)極背壓系統(tǒng)49
• 4.2.6 單片電壓采集系統(tǒng)49
• 4.2.7 報(bào)警系統(tǒng)49-50
• 4.2.8 控制系統(tǒng)50-52
• 4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)52-57
• 4.3.1 系統(tǒng)控制流程52-56
• 4.3.2 系統(tǒng)控制程序56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)實(shí)際工況測(cè)試分析58-63
• 5.1 引言58
• 5.2 實(shí)際工況參數(shù)58
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論及展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間的論文及專利69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 田玉冬,朱新堅(jiān),曹廣益;基于預(yù)測(cè)控制的燃料電池溫度控制系統(tǒng)的建模[J];移動(dòng)電源與車輛;2003年04期

2 史浩儒;;美國(guó)新能源發(fā)展現(xiàn)狀及其挑戰(zhàn)[J];中外企業(yè)家;2011年20期

  本文關(guān)鍵詞：水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：394830