循环工况对车用燃料电池的性能影响研究

循环工况对车用燃料电池的性能影响研究(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文20000字)
摘要
燃料电池是一种以氢气为燃料，把燃料以及氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。与内燃机汽车相比，燃料电池汽车拥有着能量转化效率高、对环境友好等优点。燃料电池汽车在行驶过程中需经历启动、怠速、额定、过载等不同工况运行，燃料电池的在不同循环工况下原型的动态响应特性与电池自身的性能是息息相关。
本论文在上汽整车运行循环工况基础上进行了简化，设计了一组车用循环工况进行实验研究，考察不同循环工况对燃料电池性能影响。由电池性能实验结果得到第一种循环工况加载后电压下降率为0.60%，第二种循环工况电压下降率为3.22%。结果表明：后一种循环工况相对于前一种电池性能衰减更为明显。推测是由于第二种车用循环工况电流密度变化幅度大于第一种循环工况造成的。
为了验证和进一步研究是否电流密度变化幅度的大小会对燃料电池性能产生影响，本文在此基础上又设计了一组恶劣循环工况，由实验结果得到第一种恶劣工况加载后电压下降率为5.2%，第二种恶劣工况加载后电压下降率为3.8%。实验结果表明：恶劣工况加载较常规车用循环工况对燃料电池的性能衰减更为明显，同时当电流密度变化的幅度越大，对燃料电池性能的影响也越大。

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关键词：燃料电池；循环工况；性能影响
 
Abstract
A fuel cell is a power generation device that converts chemical substances in fuels and oxidants directly into electrical energy by electrochemical reaction.Compared with the internal combustion engine, the fuel cell vehicle has the advantages of high energy conversion efficiency and environmental friendliness. Fuel cell vehicles in the process of running to go through the start, idle, rated, overload and other different conditions of operation, fuel cell in different cycle conditions, dynamic response characteristics and battery performance is closely related.
Based on the operation condition of SAIC, the paper has designed thevehicle cycle conditions to study the influence of different cycle conditions on fuel cell performance. The voltage drop rate is 0.60% after the first cycle condition, and the voltage drop rate is 3.22% in the second cycle condition. The results show that the latter cycle condition is more obvious than the previous one. Presumably because the second type of vehicle cycle current density change is greater than the first cycle caused by the situation. [资料来源：www.doc163.com]
In order to verify and further study whether the magnitude of the current density change will have an effect on the performance of the fuel cell, on this basis, the harsh cycle conditions is designed. The experimental results show that the first drop rate for 5.2%, the second bad condition after loading the voltage drop rate of 3.8%. The experimental results show that the performance of the fuel cell is more obvious than that of the conventional vehicle, and the greater the change of the current density, the greater the impact on the fuel cell performance.
Key words:Fuel cell; Driving cycle; Performance impact
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目录
第1章绪论    1
1.1 引言    1
1.2 课题研究背景    2
1.2.1 燃料电池综述    2
1.2.2 燃料电池的优点和分类    3
1.2.3 质子交换膜燃料电池的原理    4
1.3 车用燃料电池循环工况研究现状    5
1.3.1 车用燃料电池循环工况介绍    5
1.3.2 文献综述    6
1.4 本文研究内容    7
第2章燃料电池循环工况实验    8
2.1 燃料电池实验工作原理    8 [来源：http://www.doc163.com]
2.2 实验操作设备及操作说明    9
2.2.1 燃料电池测试工作站的介绍    9
2.2.2 测试系统的操作界面    10
2.3 实验测试对象    11
2.3.1 PEMFC单电池的制备    12
2.3.2 PEMFC单电池介绍    15
2.4 实验方案    16
2.4.1 上汽燃料电池循环工况介绍    16
2.4.2 循环工况实验介绍    17
2.5 实验过程    19
2.5.1 实验准备    19
2.5.2 实验步骤    20
2.6 本章小结    22
第3章车用循环工况对燃料电池性能影响分析    23
3.1 电池性能活化    23
3.2 第一种车用循环工况对燃料电池性能影响    24
3.2.1 实验数据记录    24
3.2.2 实验结果讨论及分析    26
3.3 第二种车用循环工况对燃料电池性能的影响    29
3.3.1 实验数据记录    29 [资料来源：Doc163.com]
3.3.2 实验结果讨论及分析    31
3.4 本章小结    34
第4章恶劣加载循环工况对燃料电池性能的影响分析    35
4.1 恶劣加载循环工况介绍    35
4.2 第一种恶劣加载循环工况对燃料电池性能的影响    35
4.2.1 实验数据记录    35
4.2.2 实验结果讨论及分析    35
4.3 第二种恶劣加载循环工况对车用燃料电池性能的影响    37
4.3.1 实验数据记录    37
4.3.2 实验结果讨论及分析    37
4.4 本章小结    39
第5章总结与展望    40
5.1 结论    40
5.2 研究展望    40
参考文献    42
致谢    44 [版权所有：http://DOC163.com]