燃料电池动力系统特性及其控制研究

发布时间：2025-01-15 15:24

　　燃料电池动力系统是利用电堆和其辅助子系统将氢燃料与氧化剂的化学能转化为电能输出,通过一定的电力变换驱动电机为汽车提供动力的装置。车用燃料电池类型通常为低温质子交换膜燃料电池,具有效率高、启动快、工作温度低、清洁环保等优点,极为适合作为交通运输的移动能源。为了使燃料电池动力系统可以有序的工作,发挥出最大的性能,对系统的特性进行细致的分析和对系统的管理进行合理的控制是至关重要的。本文依托省校共建项目“高比功率燃料电池发动机关键技术研究与平台开发”,从理论分析出发,通过仿真和试验等手段,对燃料电池动力系统完成从部件到系统,从稳态到动态的特性分析和试验验证;针对系统的控制方法提出协调控制策略,并验证该控制手段的可行性和合理性。首先,本文分析了质子交换膜燃料电池的结构原理和电极反应过程中产生极化现象的原因,然后根据物质守恒定律、能量守恒定律、理想气体定律以及工作机理和经验公式,建立了阴、阳极流道模型,膜水合模型和端电压模型,从而最终得到可以表现燃料电池输出性能与操作条件之间关系的动态电压模型。通过仿真分析,得到了燃料电池在不同气体压力、加湿度和不同工作温度下的伏安特性曲线,又通过进行性能试验验证了...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1 1 仿真车速

由图11可知，模型仿真车速与3种工况下的期望车速曲线几乎完全重合，即实际车速可以很好地跟随期望车速。图12表示的电机输出转速随工况的变化情况。在城市循环工况下的车速较小，但行驶场景复杂，车辆加减速情况多，存在较多急加速与急减速的情况；相对于城市工况，车辆在高速工况下的车速较大，但....

图1.12017年世界一次能源消费占比

第1章绪论述二十一世纪以来，随着全球经济的迅猛也愈发激烈，这就导致了地球储存的自随着大量掠夺的背后带来的是可怕的能的平衡，当人们开始意识到问题的严峻发出来。从因为生态平衡被打破而引发耗而带来的不可再生资源的匮乏，再到模污染，各国政府和组织机构早在多年试图找到一个可以平衡发展....

图1.22017年污染类型结构

随着大量掠夺的背后带来的是可怕的能的平衡，当人们开始意识到问题的严峻发出来。从因为生态平衡被打破而引发耗而带来的不可再生资源的匮乏，再到模污染，各国政府和组织机构早在多年试图找到一个可以平衡发展更良性发展图1.12017年世界一次能源消费占比

图1.3新能源汽车分类在新能源汽车领域，欧美等西方国家和日本具有全球领先的技术优势，无论

吉林大学硕士学位论文变革，汽车行业也将发展的重心大力向“高效节能，环境友好”的理念靠拢[1]。新能源汽车就是顺应时代发展的产物，其实早在汽车工业发展的中前期，电动汽车已经占有一席之地，但是由于技术的局限性和市场的接受程度，并没有得到足够多的重视，在民用车甚至商用车市场上寥寥无几。....

本文编号：4027494