質(zhì)子交換膜燃料電池因其高效、清潔以及良好的輸出穩(wěn)定性等優(yōu)點,逐漸成為人們應對傳統(tǒng)能源問題首選的新型能源之一,現(xiàn)已廣泛實踐應用于各個領(lǐng)域,如軌道交通、軍事工業(yè)、航天航空等。陰極開放式PEMFC作為其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的一類代表,因其高功率密度和低溫快速啟動等優(yōu)點成為研究發(fā)展最為迅速的燃料電池。目前關(guān)于燃料電池的研究已有大量的仿真建模成果,但由于陰極開放式PEMFC是一個多輸入、多輸出非線性強耦合的復雜動態(tài)系統(tǒng),通過單純的理論仿真所得的控制器方案難以在實際硬件系統(tǒng)中得到較好的控制效果,因此仿真建模并不具備較強的實際應用能力。本文在實際系統(tǒng)平臺,基于陰極開放式質(zhì)子交換膜燃料電池的實際運行特性,將系統(tǒng)實時測得的運行數(shù)據(jù)進行分析處理,得到系統(tǒng)的輸出功率特性。基于系統(tǒng)的輸出功率特性及陰極開放式PEMFC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點,設計測控實驗平臺,搭建了由控制板與LabVIEW上位機軟件所構(gòu)成的硬件平臺,通過系統(tǒng)的啟�？刂品桨概c系統(tǒng)流程的具體設計,保證了電堆的穩(wěn)定高效運行,在所搭建測控平臺上對陰極開放式PEMFC系統(tǒng)運行特性進行分析驗證。設計系統(tǒng)最優(yōu)輸出功率調(diào)節(jié)器,得到系統(tǒng)最優(yōu)輸出特性,提出基于系統(tǒng)最優(yōu)輸出功率特... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PEMFC的結(jié)構(gòu)

極板 擴散層 催化層 質(zhì)子交換膜 催化層 擴散層雙極板膜電極圖 2-1 PEMFC 的結(jié)構(gòu) 工作原理如圖 2-2 所示，高壓氫氣經(jīng)由減壓到達陽極，在流場，在催化劑的作用下被電離分解成氫離子（質(zhì)子）和帶負電荷如(2-1)所示：22 H 4 H 4e+ → + e-e--電流

極開放式 PEMFC 測控系統(tǒng)啟運行過程中的狀態(tài)變量，傳目標給出相應的控制指令，實系統(tǒng)主要功能包括：控制：采集陰極開放式 PEM行處理分析控制，基于系統(tǒng)穩(wěn)運行溫度過高、輸出電壓異常故障類型，需要進一步進行系統(tǒng)的運行參數(shù)并記錄各參數(shù)界面給出相關(guān)指令操作。 PEMC 電堆、數(shù)據(jù)采集卡、力、電流、溫度傳感器、風3-1 所示。數(shù)據(jù)采集卡

【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國氫燃料電池汽車標準體系的現(xiàn)狀及分析[J]. 張戈,楊燕紅,劉峰.  重慶理工大學學報(自然科學). 2018(12)
[2]燃料電池分布式供能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曾洪瑜,史翊翔,蔡寧生.  發(fā)電技術(shù). 2018(02)
[3]氫燃料電池應用進展[J]. 徐自亮,余英,李力.  中國基礎(chǔ)科學. 2018(02)
[4]綜合能源系統(tǒng)建模及效益評價體系綜述與展望[J]. 曾鳴,劉英新,周鵬程,王雨晴,侯孟希.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(06)
[5]面向高比例可再生能源的電力市場研究綜述[J]. 肖云鵬,王錫凡,王秀麗,別朝紅.  中國電機工程學報. 2018(03)
[6]面向可再生能源消納的多能源系統(tǒng):述評與展望[J]. 楊經(jīng)緯,張寧,王毅,康重慶.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[7]質(zhì)子交換膜燃料電池故障診斷方法綜述及展望[J]. 陳維榮,劉嘉蔚,李奇,郭愛,戴朝華.  中國電機工程學報. 2017(16)
[8]PEMFC發(fā)電系統(tǒng)FFRLS在線辨識和實時最優(yōu)溫度廣義預測控制方法[J]. 尹良震,李奇,洪志湖,韓瑩,陳維榮.  中國電機工程學報. 2017(11)
[9]燃料電池混合動力有軌電車動力系統(tǒng)設計[J]. 陳維榮,卜慶元,劉志祥,李奇,孫幫成,李明.  西南交通大學學報. 2016(03)
[10]中國新能源汽車的研發(fā)及展望[J]. 歐陽明高.  科技導報. 2016(06)

博士論文
[1]基于PEMFC的現(xiàn)代有軌電車混合動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 彭飛.西南交通大學 2014
[2]質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模及其控制方法研究[D]. 李奇.西南交通大學 2011
[3]新能源汽車技術(shù)經(jīng)濟綜合評價及其發(fā)展策略研究[D]. 阮嫻靜.武漢理工大學 2010

碩士論文
[1]時變系統(tǒng)的去偽自適應控制算法研究[D]. 陳可昕.上海交通大學 2015



本文編號：3235602