在全球能源緊缺和氣候變暖的大背景下,質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrance Fuel Cell,PEMFC）因為工作溫度低、能量密度高、可靠性高、加裝燃料快速便捷、產(chǎn)物為水無污染等特點(diǎn),逐步成為車用傳統(tǒng)能源的代替動力源。而在整個燃料電池汽車運(yùn)行的過程中,燃料電池的溫度特性對電堆性能表現(xiàn)影響極大,一個性能良好的電堆熱管理系統(tǒng)能滿足電堆散熱和加熱需求,保證其在工況運(yùn)行中維持溫度穩(wěn)定在合理范圍之內(nèi),從而提高電堆輸出功率,延長使用壽命。因此,研究燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)有著十分重要的意義。本文以PEMFC的溫度特性、熱管理系統(tǒng)模型、控制方法等為切入點(diǎn)介紹國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,引出選題意義和主要研究內(nèi)容。論文依托校企聯(lián)合項目“天博燃料電池電堆熱管理系統(tǒng)匹配”,首先從電堆單電池機(jī)理出發(fā),通過燃料電池的活化極化、歐姆極化、濃差極化過電壓理論在MATLAB/Simulink平臺搭建了電堆的輸出電壓模型,并通過試實(shí)驗證明模型準(zhǔn)確性,并以此為基礎(chǔ)分析電堆的溫度特性。其次,分析電堆產(chǎn)熱,明確車用燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計性能目標(biāo)、溫控需求,確定前艙內(nèi)部電堆散熱器模塊布置情況,計算冷板對流換... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與意義
        1.1.1 新能源汽車發(fā)展?fàn)顩r
        1.1.2 燃料電池汽車的發(fā)展和前景
    1.2 國內(nèi)外熱管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池簡介
        1.2.2 PEMFC熱管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 選題意義
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 質(zhì)子交換膜燃料電池原理及模型建立
    引言
    2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)與原理
        2.1.1 PEMFC的結(jié)構(gòu)與材料
        2.1.2 PEMFC工作原理
        2.1.3 PEMFC的極化現(xiàn)象
    2.2 PEMFC模型建立
    2.3 模型驗證
        2.3.1 實(shí)驗?zāi)康?br>        2.3.2 實(shí)驗平臺
        2.3.3 對比結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第3章 質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)
    引言
    3.1 燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)熱分析
        3.1.1 電堆生成化學(xué)能
        3.1.2 電堆輸出功率
        3.1.3 尾氣散熱
        3.1.4 冷卻水散熱
    3.2 熱管理系統(tǒng)設(shè)計性能目標(biāo)
    3.3 燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 前艙散熱模塊分布
        3.3.2 冷卻流道內(nèi)部對流換熱
        3.3.3 電堆的熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.4 熱管理系統(tǒng)控制策略
    3.5 本章小結(jié)
第4章 燃料電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)各部件參數(shù)匹配
    4.1 熱管理系統(tǒng)各部件參數(shù)匹配
        4.1.1 散熱器
        4.1.2 風(fēng)扇選取
        4.1.3 循環(huán)水泵
    4.2 本章小結(jié)
第5章 熱管理系統(tǒng)在車用工況下的仿真研究
    5.1 整車能量管理策略建模
    5.2 極端高溫爬坡工況下仿真研究
    5.3 極端低溫工況下的仿真研究
    5.4 常溫NEDC仿真研究
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3663976