质子交换膜燃料电池性能的试验研究

《质子交换膜燃料电池性能的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、同济大学汽车学院硕士学位论文质子交换膜燃料电池性能的试验研究姓名：陆仲君申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：许思传20080301摘要论文以燃料电池效率及损失分析为基础，在参考了国内外的一些燃料电池性能方面的研究成果后，结合实际问题，提出了采用J下交试验法对燃料电池性能进行研究的方法。通过j下交试验研究，得到了低压和高压燃料电池运行参数对燃料电池性能的影响显著程度，以及试验水平范围内的各个运行参数的优选值。继而，由优选值得到了运行参数控制MAP图，并采用人工神经网络的方法对运行参数优选值进行了扩展，得到了全工况下的各参数优选值。通过各

2、个运行参数对燃料电池性能影响的显著程度的结果，从试验的角度分析了各个运行参数在燃料电池工作中的重要程度，对运行参数的控制提出了一定的要求；通过各个参数的优选值，及其人工神经网络的扩展，得到的运行参数控制MAP图，为燃料电池辅助系统的设计和选型提供了依据。论文共分六章，主要研究内容如下：第一章引言介绍了本课题的研究背景及意义，接着提出燃料电池的概念，并讲述燃料电池的优点，然后对燃料电池汽车用质子交换膜型燃料电池做了更深层次的描述，最后引出本文的研究目的和内容。第二章对燃料电池的性能进行了理论分析，提出了燃料电池效率极限和效率的概念，并且分析了影响燃

3、料电池效率的各种因素和损失。第二章介绍了目前燃料电池性能研究的进展，提出了本文的试验研究方法——正交试验法，并且对试验中需要考虑的因素进行了理论分析。第四章介绍了试验用的低压燃料电池，以及试验设备——同济大学自行开发设计的燃料电池测试平台，并且进行了低压燃料电池的正交试验，得到了空气湿度、氢气湿度、空气当量、氢气当量、燃料电池工作温度对燃料电池性能的影响，以及参数在各个工况点在试验水平范围内的优选值。第五章介绍了试验用的高压燃料电池系统，并且进行了高压燃料电池的正交试验，得到了空气流量、空气压力、氢气压力、燃料电池工作温度对燃料电池性能的影响程度

4、，以及参数在各个工况点在试验水平范围内的优选值。第六章在第四、第五章的优选值试验结果基础上，探讨了采用人工神经网络的方法对优选值进行建模的方法，得到了优选值全工况下的数学模型。第七章对所进行的正交试验结果进行了总结，并且就参数在各个工况点下摘要的优选值结果进行了扩展，使用人工神经网络的方法得到了全工况下参数优选值的模型。最后，提出了一些需要进一步进行研究方向。关键词：燃料电池质子交换膜效率损失正交试验人工神经网络ABSTRACTHavingtakentheresultsofmanyotherexperimentalresearchoffuelce

5、llallovertheworldasreference．theauthorintroducesallexperimentalresearchoffuelcellstackperformanceusingorthogonaldesignbasedontheanalyzeoftheefficiencyandlossoffuelcells．Throughtheresearchbyorthogonaldesign，theinfluenceofallrunningparametersoffuelcellstacktotheperformanceoffue

6、lcellstack，aswellasthebettervalueforalltherunningparameterswithintheselectedrangeareobtained．Furthermore，acontrolMAPdiagramismadebasedonthebettervalueofallrunningparametersthatobtained．Inaddition，theauthorusesthemethodofneuralnetworktoexpandthebetterchoiceresultandgainsamodel

7、ofbettervaluesfortheparametersunderallworkingconditions．Withtheresultoftheinfluenceofalltherunningparameterstotheperformanceofthefuelcell，theauthordiscussestheimportanceofthoseparameters，andrelatestheinfluencetothecontrolrequirementsforthefuelcellsystem．Withtheresultofbetterv

8、aluesofallrunningparametersandtheexpandingoftheresult，theauthorgains