質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,簡稱 PEMFC）具有高效低污染、可靠性好、工作溫度低、啟動迅速等優(yōu)點,成為一種理想的氫能利用方式,也非常適用于燃料電池車,具有廣闊的市場前景和巨大的商業(yè)價值,對于PEMFC性能仿真和特性分析又逐漸回歸學者們的視野當中。想要對PEMFC的功率輸出能力和特性了解得更加透徹,除了進行試驗研究以外,對PEMFC建立數(shù)學模型進行仿真分析也是十分必要的研究手段。通過仿真計算,不但可以方便地得到燃料電池系統(tǒng)的特性,而且還可以通過改變?nèi)剂想姵氐慕Y(jié)構(gòu)及工作參數(shù)等進行性能優(yōu)化,從而為PEMFC的可靠性設(shè)計及制定合理的控制策略提供依據(jù),同時這種研究方法能夠從理論上反映出PEMFC的工作機理和內(nèi)傳遞過程,已經(jīng)成為燃料電池研究領(lǐng)域不可或缺的研究手段。本文綜述了燃料電池的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,概述了質(zhì)子交換膜燃料電池數(shù)學模型的研究現(xiàn)狀,描述了 PEMFC單電池的構(gòu)成部分和各個部分在電池工作過程中承擔的功用;在參考文獻中PEMFC工作狀態(tài)下的經(jīng)驗公式的基礎(chǔ)上,搭建起PEMFC單電池的穩(wěn)態(tài)仿真Simulink模塊圖,用以研究PEMF... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 燃料電池簡介
        1.2.1 燃料電池工作原理
        1.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池主要結(jié)構(gòu)
    1.3 PEMFC的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 PEMFC燃料電池系統(tǒng)匹配軟件開發(fā)
    2.1 引言
    2.2 匹配軟件系統(tǒng)總體設(shè)計
        2.2.1 燃料電池總體介紹
        2.2.2 采用的工具
        2.2.3 整體框架
    2.3 PEMFC燃料電池模塊
        2.3.1 PEMFC單體電池模塊結(jié)構(gòu)
        2.3.2 質(zhì)子交換膜燃料電池數(shù)學模型
        2.3.3 質(zhì)子交換膜燃料單電池模型的建立
    2.4 質(zhì)子膜燃料電池輔助系統(tǒng)模塊
        2.4.1 燃料電池輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.4.2 PEMFC輔助系統(tǒng)模型的建立
    2.5 小結(jié)
第3章 匹配軟件的驗證及30KW燃料電池性能研究
    3.1 匹配分析軟件的驗證
        3.1.1 質(zhì)子交換膜燃料單電池的穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)的驗證
        3.1.2 30kW燃料電池性能與與實驗數(shù)據(jù)的比對
    3.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果分析
        3.2.1 溫度對PEMFC電池性能的影響
        3.2.2 工作壓力對燃料電池性能的影響
        3.2.3 質(zhì)子交換膜的水含量對燃料電池性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于匹配軟件的80KW燃料電池設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 80kW燃料電池系統(tǒng)開發(fā)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3011373