基于Simulink车用燃料电池系统特性仿真设计

发布时间：2021-01-31 18:28

　　质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称 PEMFC）具有高效低污染、可靠性好、工作温度低、启动迅速等优点,成为一种理想的氢能利用方式,也非常适用于燃料电池车,具有广阔的市场前景和巨大的商业价值,对于PEMFC性能仿真和特性分析又逐渐回归学者们的视野当中。想要对PEMFC的功率输出能力和特性了解得更加透彻,除了进行试验研究以外,对PEMFC建立数学模型进行仿真分析也是十分必要的研究手段。通过仿真计算,不但可以方便地得到燃料电池系统的特性,而且还可以通过改变燃料电池的结构及工作参数等进行性能优化,从而为PEMFC的可靠性设计及制定合理的控制策略提供依据,同时这种研究方法能够从理论上反映出PEMFC的工作机理和内传递过程,已经成为燃料电池研究领域不可或缺的研究手段。本文综述了燃料电池的发展历史及现状,概述了质子交换膜燃料电池数学模型的研究现状,描述了 PEMFC单电池的构成部分和各个部分在电池工作过程中承担的功用;在参考文献中PEMFC工作状态下的经验公式的基础上,搭建起PEMFC单电池的稳态仿真Simulink模块图,用以研究PEMF... 

【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】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 燃料电池简介
        1.2.1 燃料电池工作原理
        1.2.2 质子交换膜燃料电池主要结构
    1.3 PEMFC的国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 PEMFC燃料电池系统匹配软件开发
    2.1 引言
    2.2 匹配软件系统总体设计
        2.2.1 燃料电池总体介绍
        2.2.2 采用的工具
        2.2.3 整体框架
    2.3 PEMFC燃料电池模块
        2.3.1 PEMFC单体电池模块结构
        2.3.2 质子交换膜燃料电池数学模型
        2.3.3 质子交换膜燃料单电池模型的建立
    2.4 质子膜燃料电池辅助系统模块
        2.4.1 燃料电池辅助系统结构
        2.4.2 PEMFC辅助系统模型的建立
    2.5 小结
第3章 匹配软件的验证及30KW燃料电池性能研究
    3.1 匹配分析软件的验证
        3.1.1 质子交换膜燃料单电池的稳态仿真结果与实验数据的验证
        3.1.2 30kW燃料电池性能与与实验数据的比对
    3.2 质子交换膜燃料电池的稳态仿真结果分析
        3.2.1 温度对PEMFC电池性能的影响
        3.2.2 工作压力对燃料电池性能的影响
        3.2.3 质子交换膜的水含量对燃料电池性能的影响
    3.3 本章小结
第4章 基于匹配软件的80KW燃料电池设计
    4.1 引言
    4.2 80kW燃料电池系统开发
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3011373