| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第9-14页 |
| 第1章 引言 | 第14-30页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-15页 |
| 1.1.1 质子交换膜燃料电池基本原理 | 第14-15页 |
| 1.1.2 国内外发展差距 | 第15页 |
| 1.2 课题的提出及研究现状综述 | 第15-27页 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池系统温度控制概述 | 第15-17页 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池正常工作温度维持 | 第17-19页 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池常温暖机过程 | 第19-21页 |
| 1.2.4 质子交换膜燃料电池低温启动过程 | 第21-27页 |
| 1.3 课题研究目标 | 第27-28页 |
| 1.4 课题主要工作内容 | 第28-29页 |
| 1.5 论文结构 | 第29-30页 |
| 第2章 质子交换膜燃料电池温度控制系统建模 | 第30-37页 |
| 2.1 燃料电池冷却系统原理简图 | 第30页 |
| 2.2 燃料电池输出电压模型 | 第30-32页 |
| 2.3 燃料电池电堆热耗散模型 | 第32-33页 |
| 2.4 燃料电池冷却系统水箱模型 | 第33-34页 |
| 2.5 燃料电池冷却系统散热器模型 | 第34-35页 |
| 2.6 燃料电池冷却系统水泵模型 | 第35-36页 |
| 2.7 研究小结 | 第36-37页 |
| 第3章 质子交换膜燃料电池系统工作温度闭环控制 | 第37-62页 |
| 3.1 客车用燃料电池动力系统介绍 | 第37-40页 |
| 3.2 车用燃料电池冷却系统建模 | 第40-44页 |
| 3.3 车用燃料电池冷却系统温度闭环控制算法设计 | 第44-48页 |
| 3.3.1 温度闭环控制算法的前馈与反馈设计 | 第44-46页 |
| 3.3.2 基于卡尔曼滤波的全阶状态观测器设计 | 第46-48页 |
| 3.4 车用燃料电池冷却系统温度闭环控制算法验证 | 第48-51页 |
| 3.4.1 车用燃料电池冷却系统温度闭环控制算法仿真验证 | 第48页 |
| 3.4.2 车用燃料电池冷却系统温度闭环控制算法实验验证 | 第48-51页 |
| 3.5 燃料电池测试台架系统介绍 | 第51-53页 |
| 3.6 燃料电池测试台架冷却系统建模 | 第53-55页 |
| 3.7 燃料电池测试台架冷却系统温度闭环控制算法设计 | 第55-59页 |
| 3.7.1 温度闭环控制滑模算法推导 | 第55-57页 |
| 3.7.2 基于扩展卡尔曼滤波的全阶状态观测器 | 第57-59页 |
| 3.8 燃料电池测试台架冷却系统闭环控制算法验证 | 第59-60页 |
| 3.9 研究小结 | 第60-62页 |
| 第4章 质子交换膜燃料电池系统常温暖机过程控制 | 第62-90页 |
| 4.1 车用燃料电池系统常温暖机过程的效率描述 | 第62-63页 |
| 4.2 车用燃料电池系统常温暖机过程能耗模型建立 | 第63-66页 |
| 4.2.1 燃料电池系统空压机能耗模型 | 第63-64页 |
| 4.2.2 燃料电池系统散热风扇能耗模型 | 第64页 |
| 4.2.3 燃料电池电堆能耗模型 | 第64-65页 |
| 4.2.4 燃料电池系统常温暖机过程等效总能耗模型 | 第65-66页 |
| 4.3 车用燃料电池系统常温暖机过程全局效率最优路径求解 | 第66-69页 |
| 4.3.1 常温暖机过程全局效率最优问题描述 | 第66-67页 |
| 4.3.2 常温暖机过程动态规划求解步骤 | 第67页 |
| 4.3.3 常温暖机过程动态规划结果分析 | 第67-69页 |
| 4.4 基于规则的车用燃料电池系统常温暖机策略分析 | 第69-74页 |
| 4.4.1 车用燃料电池系统三段式常温暖机策略分析 | 第69-70页 |
| 4.4.2 车用燃料电池系统常温暖机过程最大等效能耗分析 | 第70-72页 |
| 4.4.3 车用燃料电池系统常温暖机过程能量流动分析 | 第72-74页 |
| 4.5 车用燃料电池系统常温暖机过程约束条件对结果的影响分析 | 第74-78页 |
| 4.5.1 常温暖机过程中电流斜率限值的影响分析 | 第74-77页 |
| 4.5.2 常温暖机过程的仿真步长的影响分析 | 第77-78页 |
| 4.6 面向控制的车用燃料电池系统常温暖机策略设计 | 第78-80页 |
| 4.7 基于初始SOC较低情形的非正常常温暖机过程描述 | 第80-82页 |
| 4.8 车用燃料电池系统废气再循环模型建立 | 第82-84页 |
| 4.9 车用燃料电池系统常温快速暖机控制策略分析 | 第84-89页 |
| 4.9.1 恒回流率暖机控制策略 | 第84-86页 |
| 4.9.2 恒过量系数暖机控制策略 | 第86-88页 |
| 4.9.3 两种暖机策略比较 | 第88-89页 |
| 4.10 研究小结 | 第89-90页 |
| 第5章 质子交换膜燃料电池系统低温启动过程控制 | 第90-122页 |
| 5.1 燃料电池低温启动模型建立 | 第91-94页 |
| 5.1.1 燃料电池低温启动电压模型 | 第91-92页 |
| 5.1.2 燃料电池低温启动热管理模型 | 第92页 |
| 5.1.3 燃料电池低温启动水管理模型 | 第92-94页 |
| 5.2 燃料电池低温启动实验台架设计与搭建 | 第94-102页 |
| 5.2.1 燃料电池低温启动实验台架环境设计 | 第94-96页 |
| 5.2.2 燃料电池低温启动实验台架零部件选型 | 第96-97页 |
| 5.2.3 燃料电池低温启动实验台架控制线路设计 | 第97-100页 |
| 5.2.4 燃料电池低温启动实验台架通讯协议设计 | 第100-101页 |
| 5.2.5 燃料电池低温启动实验台架上位机界面设计 | 第101页 |
| 5.2.6 燃料电池低温启动实验操作流程 | 第101-102页 |
| 5.3 燃料电池低温启动模型标定 | 第102-104页 |
| 5.4 燃料电池低温启动时间与能量流动分析 | 第104-110页 |
| 5.4.1 燃料电池低温启动时间分析 | 第104-106页 |
| 5.4.2 燃料电池低温启动能量流动分析 | 第106-110页 |
| 5.5 燃料电池低温启动策略设计与评价 | 第110-112页 |
| 5.6 燃料电池低温启动过程实验验证 | 第112-121页 |
| 5.6.1 停机吹扫对低温启动实验的影响验证 | 第112-114页 |
| 5.6.2 环境温度对低温启动实验的影响验证 | 第114页 |
| 5.6.3 启动电流对低温启动实验的影响验证 | 第114页 |
| 5.6.4 进气流量对低温启动实验的影响验证 | 第114页 |
| 5.6.5 进气温度对低温启动实验的影响验证 | 第114-121页 |
| 5.7 研究小结 | 第121-122页 |
| 第6章 总结与展望 | 第122-125页 |
| 参考文献 | 第125-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第135-136页 |
