文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
燃料电池发动机实验室测试系统的设计
姓名:李小毅
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:颜伏伍
20050501
中文摘要/一电机一动态试验台,基于工业控制型计算机的控制网络不仅可以通过疧模统中完成各个参数的标定;并且为了对总成进行评价,需要能够完成燃料电近年来,环境污染越来越严重,石油资源越来越枯竭,寻求汽车新的动力源已经成为世界汽车领域研究和发展的热点。燃料电池晟大优点是高效率、低能耗和低污染排放。以燃料电池为动力的电动车具有舒适、干净、没有音、无力学振动、对环境污染小、能源利用率高等特点。因而开发车用燃料电池动力系统成为新能源利用的热点问题。进行燃料电池组和燃料电池发动机的开发必须通过科学规范的测试来实现。本文详细论述了燃料电池发动机测试平台的设计方案。质子交换膜燃料电池的运行需要特殊的压力、湿度、温度条件,任何一个因素都会对墓β适涑霾跋臁S捎诔翟豍奶厥庑裕壳安荒芄辉诔翟叵池发动机电池本体和总成测试的实验室测试系统。燃料电池发动机实验室测试系统需要为燃料电池发动机提供理想的供气湿度、流量和压力,并通过近似车载系统的负荷加载方式吸收功率。本文从硬件系统和软件系统两个方面,详细论述了测试系统的组成、原理、运行方式和要实现的目标。测试系统的供气系统可为剂系绯胤⒍提供标准空气和氢气源:测试系统中的加湿子系统基于露点下水蒸汽饱和析出的原理;可对反应气定量加湿。系统中的辅助散热系统为提供可控的工作温度。测试系统特别对于能量管理和系统控制做了重点说明,系统的能量管理结构为板对参数进行现场采集而且可以与燃料电池、/、交流电机控制器进行实时双向测试系统的软件设计是基于测试的硬件条件和测试目的,结合国产的工业控制软件组态王完成的,软件系统提供了测试系统所需要的完善的功能,并从试验工程控制的角度提供了方便易用的操作界面。同时,本文对于测试系统内的常用算法也进行了阐述,对于刂圃诓馐韵低持械挠τ媒辛搜芯俊此外,本文对于系统运行的流程和测试方法也给予了初步的阐述。从电池本体测试和总成测试两个方面提出了测试方案。关键字:质子交换膜燃料电池发动机测试系统通讯。组态王武汉理笱妒宦畚
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第一章概述气、汽油等作燃料,只要将燃料和空气虼垦鹾缎峁└鳳,就能连续稳定引言家安全的技术之一。戴姆勒一克莱斯勒公司已相继推出以质子交换膜燃料电池为动力能;二是通过先进的发电装置,如燃料电池,将氢能转化为电力。燃料电池已有一百自世纪下半叶以来,世界各国都投入巨资进行洁净新能源的研究与开发,中国也早在“六五”期间就开始了相关的研究工作。其中,氢能作为一种可再生的清洁能源,引起了人们的广泛关注。目前,氢能的利用形式主要有两种,一是直接将氢燃烧,使氢能转化为热能或电多年的研究历史,但直至世纪年代才实现技术上的真正突破。随着实用型质子交换膜燃料电池的研制成功,人们逐渐看到了氢能作为清洁能源的意义之所在。质子交换膜燃料电池能在室温工作,而且电池启动速度快,能源转化效率高。因此,它不仅可以替代普通的二次电池,而且可以作为汽车的动力源,取代常规的汽油、柴油发动机,大大降低环境污染。一些发达国家和世界各大汽车公司都投入相当多的人力、物力和财力进行质子交换膜燃料电池电动车的开发。德加拿大国防部花巨资支持公司研究这类电池】,使境晌5苯袷澜鏟研发的先驱,其反砹说苯竦难芯糠较蚝妥罡咚健<幽么蠹苹玃发展成国家的支柱产业,其际跻逊⒄沟绞涤媒锥巍C拦玃技术列为涉及国的盗械缍∑岛蚇电动大客车【;美国电动汽车市场分析专家对市场进行了预测,预计年美国市场上以燃料电池为动力的汽车将达到多万辆济拦凳谐%的份额渲胁捎肞的车将占%9铱萍疾吭凇熬五”期间也组织国内相关单位以质子交换膜燃料电池及其应用为重点,组织科技攻关。燃料电池除用作汽车动力外,还应用于电站、潜艇动力等。近年来,随着质子交换膜燃料电池的性能价格比逐渐提高,以及其它类型的燃料电池技术的迅速发展,人们意识到在不久的将来,燃料电池也将走进人们的日常生活。质予交换膜燃料电池可以不需要经过燃烧将燃料中蕴藏的化学能直接连续地转化为电能。它以氢气为燃料,也可以附带一个燃料重整制氢转化器直接用甲醇、天然地产生电能。哂幸韵绿氐悖的能量转化效率高,功率密度高,可在一切海陆运载工具上用作新型无污染发动机;以氢气为燃料、氧气或空气为氧化剂,副产物仅仅是纯净水;系统结构可靠,无运动部件,无噪声;内部部件饕V傅缃庵手首咏换武汉理笱妒宦畚
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