1 绪论 | 第1-17页 |
1.1 引言 | 第9-10页 |
1.2 燃料电池的特点与分类 | 第10-15页 |
1.2.1 燃料电池的特点 | 第10-12页 |
1.2.2 燃料电池的分类 | 第12-15页 |
1.3 本文所做的工作 | 第15-17页 |
2 质子交换膜燃料电池及其供电系统概述 | 第17-31页 |
2.1 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第17-18页 |
2.2 质子交换膜燃料电池关键材料与零部件 | 第18-23页 |
2.2.1 质子交换膜 | 第18-19页 |
2.2.2 电催化剂 | 第19-20页 |
2.2.3 电极 | 第20页 |
2.2.4 双极板 | 第20-22页 |
2 2.5 质子交换膜燃料电池对CO敏感性 | 第22-23页 |
2.3 质子交换膜燃料电池供电系统概述 | 第23-26页 |
2.3.1 燃料及其循环系统 | 第23-24页 |
2.3.2 氧化剂及其循环系统 | 第24-25页 |
2.3.3 水/热管理系统 | 第25页 |
2.3.4 控制系统 | 第25-26页 |
2.4 质子交换膜燃料电池在电源方面的应用 | 第26-29页 |
2.4.1 固定式电源(分散型电站) | 第26-27页 |
2.4.2 移动式电源 | 第27-29页 |
2.5 质子交换膜燃料电池供电系统商业化前景 | 第29-31页 |
3 质子交换膜燃料电池的理论分析 | 第31-47页 |
3.1 质子交换膜燃料电池的热力学性质 | 第31-33页 |
3.1.1 电动势与自由能变化 | 第31-32页 |
3.1.2 电动势与反应物及产物活度之间的关系——能斯特方程 | 第32-33页 |
3.1.3 电动势的温度系数 | 第33页 |
3.2 质子交换膜燃料电池的电极过程动力学 | 第33-36页 |
3.2.1 电极极化及过电位 | 第33-34页 |
3.2.2 过电位的类型 | 第34-35页 |
3.2.3 燃料电池的总电动势 | 第35-36页 |
3.3 燃料电池的效率 | 第36-38页 |
3.3.1 热力学效率(理论效率) | 第37页 |
3.3.2 电化学效率(电压效率) | 第37-38页 |
3.3.3 电流效率(法拉第效率) | 第38页 |
3.3.4 总效率 | 第38页 |
3.4 质子交换膜燃料电池本体放电性能分析 | 第38-47页 |
3.4.1 电池工作温度对电池性能的影响 | 第39-41页 |
3.4.2 反应气体压力对电池性能的影响 | 第41-44页 |
3.4.3 反应气增湿对电池性能的影响 | 第44-45页 |
3.4.4 反应气体流量对电池性能的影响 | 第45-47页 |
4 质子交换膜燃料电池系统设计与性能试验 | 第47-88页 |
4.1 质子交换膜燃料电池堆 | 第47-48页 |
4.2 氧化剂供应方案 | 第48-49页 |
4.2.1 氧化剂的选取 | 第48页 |
4.2.2 空气供给方式的选择 | 第48-49页 |
4.3 燃料供给系统方案设计与性能试验 | 第49-63页 |
4.3.1 质子交换膜燃料电池储氢方法概述 | 第49-53页 |
4.3.2 储氢方案设计 | 第53页 |
4.3.3 氢气供应压力与流速特性 | 第53-57页 |
4.3.4 储氢器放氢温度特性 | 第57-62页 |
4.3.5 储氢器供氢单元控制方案设计 | 第62-63页 |
4.4 温度控制单元设计与性能试验 | 第63-67页 |
4.4.1 质子交换膜燃料电池堆的温度特性 | 第63-64页 |
4.4.2 温度控制方案设计 | 第64-66页 |
4.4.3 散热风扇调速性能试验 | 第66-67页 |
4.5 湿度控制单元设计与性能试验 | 第67-73页 |
4.5.1 质子交换膜燃料电池增湿方法概述 | 第67-69页 |
4.5.2 增湿方案设计 | 第69-71页 |
4.5.3 系统增湿效果性能试验 | 第71-73页 |
4.6 尾气排放控制单元设计与性能试验 | 第73-76页 |
4.6.1 尾气排放控制单元方案设计 | 第73-75页 |
4.6.2 尾气排放间隔时间对系统放电性能的影响试验 | 第75-76页 |
4.7 500W质子交换膜燃料电池供电系统 DC/DC模块电路设计 | 第76-83页 |
4.7.1 UC3842/3843模块简介 | 第76-78页 |
4.7.2 电流型控制结构介绍 | 第78-79页 |
4.7.3 斜坡补偿功能的理论分析 | 第79-81页 |
4.7.4 自启动电路设计 | 第81-82页 |
4.7.5 驱动电路设计 | 第82-83页 |
4.8 质子交换膜燃料电池供电系统的性能试验 | 第83-88页 |
4.8.1 电气性能指标测试 | 第85-86页 |
4.8.2 系统效率测试 | 第86页 |
4.8.3 系统工作噪声测试 | 第86-87页 |
4.8.4 实际带载能力测试 | 第87-88页 |
5 结论 | 第88-91页 |
参考文献 | 第91-95页 |
作者在读期间科研学术成果简介 | 第95-96页 |
声明 | 第96-97页 |
致谢 | 第97页 |