質(zhì)子交換膜燃料電池作為汽車的動(dòng)力源時(shí),會(huì)經(jīng)歷頻繁的變載,這導(dǎo)致了車用電池與固定式電池的使用壽命差距巨大。因此,研究燃料電池變載時(shí)的電壓響應(yīng)行為,提升電池在負(fù)載變化時(shí)的響應(yīng)能力,對(duì)于延長(zhǎng)車用電池的使用壽命和促進(jìn)燃料電池汽車的商業(yè)化發(fā)展具有重要意義。本文圍繞車用燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)展開研究,主要內(nèi)容如下:首先,本文闡述了質(zhì)子交換膜燃料電池的組成和工作原理,分析了影響燃料電池輸出電壓的主要損失,并結(jié)合燃料電池中存在的雙電層效應(yīng)建立了燃料電池的輸出電壓模型。利用該模型,本文對(duì)實(shí)際電堆的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行了仿真研究,并和實(shí)際電壓響應(yīng)曲線對(duì)比,驗(yàn)證了模型的可靠性。其次,本文設(shè)計(jì)并搭建了燃料電池測(cè)試系統(tǒng),結(jié)合實(shí)物測(cè)試與燃料電池模型,研究了不同運(yùn)行參數(shù)對(duì)電池動(dòng)態(tài)電壓響應(yīng)的影響。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)動(dòng)態(tài)電壓響應(yīng)曲線進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)缺氣是造成電池動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能差的主要原因,故根據(jù)缺氣現(xiàn)象的嚴(yán)重程度將燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)狀態(tài)分為電堆不缺氣、電堆部分缺氣和電堆整體缺氣狀態(tài)這三種狀態(tài),并確定了每個(gè)狀態(tài)之間的界限。此外,本文還分析了動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程氣體傳輸階段和水合階段的具體含義并總結(jié)了燃料電池加載過程電壓響應(yīng)特征參數(shù)的量...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1車用燃料電池性能衰減主要影響占比

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文料電池發(fā)電系統(tǒng)作為燃料電池汽車的核心部分，其成本和車大規(guī)模商業(yè)化的兩大重要影響因素[4]。對(duì)于成本問題，池系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和集成是兩大主要解決途徑。目前，燃料電壽命長(zhǎng)達(dá)30000小時(shí)，而燃料電池乘用車壽命普遍不超過燃料電池使用壽命出現(xiàn)如此巨大的差距，主要原因....

圖1-2CYC_UDDS工況速度-時(shí)間曲線

這些新能源汽車在百公里加速、路面適應(yīng)性等方面的性能已經(jīng)與于同一水平，但成本仍過于高昂，壽命仍較傳統(tǒng)車輛有較大差距，化要求。2018年10月，依靠國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源汽車”重點(diǎn)持，新源動(dòng)力公司完成了I型電堆功能樣機(jī)的開發(fā)，功率密度可以于-30℃存儲(chǔ)和-20℃啟動(dòng)，并完....

圖2-1PEMFC的組成與工作原理圖

的性能和壽命很大程度上受到動(dòng)態(tài)變載的影響最直觀的表現(xiàn)[45]。因此，要想深入研電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，有必要建立一個(gè)可本章將在前人研究的基礎(chǔ)上，闡述燃料電在的各種電壓損失，結(jié)合雙電層現(xiàn)象，形電池的模型，并從穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面驗(yàn)證成及工作原理料電池的原理是氫氧反應(yīng)生成水的過程，能釋放。通....

圖2-2燃料電池的極化特性曲線

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文池工作時(shí)氫氣和空氣通過氣體流道在電堆中流通，具體到氣體供應(yīng)子系統(tǒng)的作用下源源不斷地送入電堆中，在兩側(cè)其次，由于壓差的存在，流道內(nèi)的氣體會(huì)擴(kuò)散至氣體擴(kuò)散的催化劑表面。最后，氣體在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，離子（質(zhì)子）和電子，氧氣則在催化劑的作用下結(jié)合質(zhì)子的電子....

本文編號(hào)：4024252