| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-23页 |
| 1.1 课题的研究意义 | 第14-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 PEMFC动态模型 | 第16-18页 |
| 1.2.2 PEMFC系统控制技术 | 第18-19页 |
| 1.2.3 基于最佳过氧比的PEMFC系统控制技术 | 第19-21页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4 结构安排 | 第22-23页 |
| 第2章 燃料电池等效电路 | 第23-41页 |
| 2.1 燃料电池的能量 | 第23-24页 |
| 2.2 燃料电池电压输出 | 第24-29页 |
| 2.2.1 燃料开路电压 | 第25-26页 |
| 2.2.2 活化极化 | 第26-27页 |
| 2.2.3 欧姆极化 | 第27-28页 |
| 2.2.4 浓差极化 | 第28-29页 |
| 2.2.5 燃料电池端电压 | 第29页 |
| 2.3 双电层效应 | 第29-30页 |
| 2.4 燃料电池等效电路 | 第30-33页 |
| 2.4.1 简化等效电路 | 第31页 |
| 2.4.2 简化等效电路参数计算 | 第31-33页 |
| 2.5 一种改进的车载燃料电池等效电路 | 第33-40页 |
| 2.5.1 参数计算 | 第36-37页 |
| 2.5.2 实验验证和结果分析 | 第37-40页 |
| 2.6 本章小节 | 第40-41页 |
| 第3章 车载燃料电池系统建模 | 第41-70页 |
| 3.1 湿度和含湿量 | 第41-42页 |
| 3.2 压缩机 | 第42-47页 |
| 3.2.1 压缩效率和功率 | 第43-44页 |
| 3.2.2 压缩机特性图 | 第44-45页 |
| 3.2.3 压缩机模型 | 第45-47页 |
| 3.3 阴极流体系统模型 | 第47-55页 |
| 3.3.1 空气管路 | 第47-48页 |
| 3.3.2 静态散热器和静态增湿器 | 第48-50页 |
| 3.3.3 阴极流场 | 第50-51页 |
| 3.3.4 各部分气体流量与压力关系 | 第51-53页 |
| 3.3.5 气体扩散层 | 第53-55页 |
| 3.4 泵和风机 | 第55-58页 |
| 3.4.1 管路特性 | 第57-58页 |
| 3.4.2 泵与管路模型 | 第58页 |
| 3.5 氢气供应系统模型 | 第58-61页 |
| 3.5.1 进气管道 | 第59页 |
| 3.5.2 阳极流场 | 第59-60页 |
| 3.5.3 排气管道 | 第60页 |
| 3.5.4 回流泵模型 | 第60页 |
| 3.5.5 调节阀和排气阀 | 第60-61页 |
| 3.6 水平衡 | 第61-63页 |
| 3.6.1 水平衡分析 | 第61-62页 |
| 3.6.2 生成水的状态 | 第62-63页 |
| 3.6.3 水回收 | 第63页 |
| 3.7 热平衡 | 第63-66页 |
| 3.7.1 开口能量系统 | 第63-64页 |
| 3.7.2 反应产生的热量 | 第64页 |
| 3.7.3 反应气体的影响 | 第64-65页 |
| 3.7.4 电堆温度 | 第65-66页 |
| 3.8 冷却系统 | 第66-69页 |
| 3.8.1 冷却液流场 | 第66-67页 |
| 3.8.2 旁路阀 | 第67页 |
| 3.8.3 散热器 | 第67-68页 |
| 3.8.4 各部件阻力 | 第68-69页 |
| 3.9 本章小结 | 第69-70页 |
| 第4章 车载燃料电池系统仿真分析 | 第70-93页 |
| 4.1 空气供应系统 | 第70-78页 |
| 4.1.1 环境因素对压缩机的影响 | 第70-72页 |
| 4.1.2 阴极流体特性 | 第72页 |
| 4.1.3 压缩机功耗和系统电效率 | 第72-75页 |
| 4.1.4 各部件压力与流量 | 第75-77页 |
| 4.1.5 气体扩散层 | 第77-78页 |
| 4.2 水泵与风机 | 第78-80页 |
| 4.3 氢气供应系统 | 第80-83页 |
| 4.4 热管理系统 | 第83-92页 |
| 4.4.1 水平衡 | 第83-84页 |
| 4.4.2 电堆、管路和散热器阻力 | 第84-85页 |
| 4.4.3 模型验证 | 第85-87页 |
| 4.4.4 功耗分析 | 第87-88页 |
| 4.4.5 性能分析 | 第88-92页 |
| 4.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第5章 燃料电池系统的过氧比分析与控制 | 第93-140页 |
| 5.1 燃料电池过氧比特性 | 第93-99页 |
| 5.1.1 电堆功率 | 第93-95页 |
| 5.1.2 压缩机功耗 | 第95-96页 |
| 5.1.3 PEMFC系统净功率 | 第96-97页 |
| 5.1.4 最佳过氧比 | 第97-99页 |
| 5.2 空气供应系统控制 | 第99-110页 |
| 5.2.1 基于模型的最佳过氧比 | 第99-101页 |
| 5.2.2 最佳过氧比控制 | 第101-102页 |
| 5.2.3 仿真结果及分析 | 第102-105页 |
| 5.2.4 过氧比控制问题 | 第105-110页 |
| 5.3 氢气供应系统控制 | 第110-118页 |
| 5.3.1 动态矩阵控制原理 | 第110-113页 |
| 5.3.2 氢气供应系统的动态矩阵控制 | 第113-116页 |
| 5.3.3 最佳过氧比的氢气供应系统控制 | 第116-118页 |
| 5.4 热管理系统控制 | 第118-136页 |
| 5.4.1 基于状态方程的预测控制原理 | 第120-122页 |
| 5.4.2 热管理系统的PI控制和二次型最优控制 | 第122-127页 |
| 5.4.3 热管理系统的模型预测控制 | 第127-132页 |
| 5.4.4 最佳过氧比的热管理系统控制 | 第132-136页 |
| 5.5 燃料电池的总成控制 | 第136-138页 |
| 5.6 本章小结 | 第138-140页 |
| 第6章 结论和展望 | 第140-142页 |
| 6.1 结论 | 第140页 |
| 6.2 展望 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-150页 |
| 附录 | 第150-153页 |
| A. 常用物理量参数 | 第150-151页 |
| A.1 气体常数 | 第150页 |
| A.2 摩尔质量 | 第150页 |
| A.3 定压热容常数(25℃) | 第150页 |
| A.4 其它常数 | 第150-151页 |
| B. 公式中符号含义 | 第151-152页 |
| C. 饱和水蒸气气压 | 第152页 |
| D. 标称扩散率 | 第152-153页 |
| 攻读博士学位期间的论文及科研情况 | 第153-154页 |