燃料电池硬件在环仿真平台开发及应用
发布时间：2021-03-02 01:49
氢的来源多样,清洁低碳,灵活高效以及其丰富的应用场景,是全球最具发展潜力的清洁能源之一,是目前新能源研究领域的热点。其中,以氢为燃料的质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）结构简单,响应迅速,工作温度低,启动快,比功率高且清洁无污染,非常适合应用于交通、便携式动力源以及分布式发电领域,是现阶段国内外的研究热点之一。质子交换膜燃料电池是一个非线性、时变性、强耦合、滞后性的复杂动态系统,其动态特性涉及到流体力学、热力学以及电化学等众多学科,对燃料电池的设计、开发和应用有极其重要的影响,尤其是在燃料电池电动车等大功率使用时呈现出严重的非线性,对其进行精确控制有相当大的困难。一个合理的控制策略,对于提高燃料电池的性能及燃料电池的寿命都有重要的作用。本文通过V流程开发方式开发出一套PEMFC控制策略。本文的主要内容包括:首先,在分析质子交换膜燃料电池的系统组成结构与运行机理的基础上,通过MATLAB/Simulink平台的Thermolib工具包搭建了质子交换膜燃料电池及周围辅助设备（Balance of Plant,BoP）的仿真...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＰＥＭＦＣ单电池极化曲线??当电流密度较小时，活化极化是此时燃料电池单片电池电压下降的主要原因，??
?山东大学硕士学位论文???１．２．３控制器开发与硬件在环仿真??１．控制器开发流程??燃料电池控制器（Ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｕｎｉｔ，?ＦＣＵ）是控制系统的重要部分，负责燃??料电池的能量管理、安全诊断、通信协调等功能。燃料电池控制器的开发遵循通??用的Ｖ－Ｃｙｃｌｅ流程，如图１?－３所示。??－
ｕｔｉ?？?似？??〉Ｃｔｒｔ?＾＾＊Ｐ＿ｍｄＯ〉ＲＰＭ?一?ｗ〉＝ｎ?…??）ｏｕｔｌｏｔ?ｐｒｅｓｓ．?ｉｎ?＞?）?ｏｕｌｅｔ?ｐｒｅｓｓ?＊?ｍｃｌ？?＞）?ｏｕｔｌｅｔ?ｐｒｅｓｓ?ｍｄ°，?＾?Ｎ?ｏｒ５．ｔ?ｌ———Ｉ?ｎ?ｔ??ｊ?ＲＰＭ?Ｐ＿ｍｃｎ?？?０〇〇（?＞??＾?Ｔｕｉｂｉｍ，?ＶａｉＶ＜，?￣ｔｏＭ，．ｖ?｜：ｘ；Ｗｒ—￣??ｒｈ；＾ｉ＂ｆｃ．ｓ，???（ｃ）阀、空压机、泵?（ｄ）加湿器、换热器??图２－１?Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ部分模型库??２．２?Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ?总线??为了便于表达热力学信息，Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ使用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ总线来表示介质流动和??热力学状态，Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ中主要包括流体总线及状态总线两种类型。??２．２．１流体总线??在基于Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ的模型中，描述模块之间介质流动的信号流由流体总线??（ＦＢ）来描述。流体总线包含流动介质上的主要信息。除总摩尔流量和化学成分??夕卜，它还包含热力学性质如温度、压力和蒸汽分数等，流体总线结构如表２－１所??示：??表２－丨Ｔｈｅｒｍｏｌｉｂ模型常用流体总线类型??Ｓｉｇｎａｌ?Ｎａｍｅ?Ｎａｍｅ?符号?Ｕｎｉ??ｎｄｏｔ?总摩尔流量?？ｉ?ｍｏｌ／ｓ??Ｔ?温度?Ｔ?Ｋ??ｐ?压力?ｐ?Ｐａ??Ｈｄｏｔ?焓流?ｆ｝?Ｗ??Ｓｄｏｔ?摘流?Ｓ?Ｗ／Ｋ??Ｇｄｏｔ?吉布斯能量?６?Ｗ??Ｃｐｄｏｔ?热容量?ｃｐ?Ｗ／Ｋ??ｘ?所有化合物的蒸汽分数ｘ?ｍｏｌ／ｍｏｌ??ｐｓｉ?所有化合物的摩尔分数！Ｆ?ｍｏｌ／ｍｏｌ??
本文编号：3058376
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＰＥＭＦＣ单电池极化曲线??当电流密度较小时，活化极化是此时燃料电池单片电池电压下降的主要原因，??
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