發(fā)布時間：2021-06-27 07:18

　　叉車作為現代物流、物料行業(yè)的重要搬運工具,在各行各業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著重要的角色。目前,市場上流通的叉車主要以內燃叉車、電動叉車為主,但內燃叉車廢氣污染嚴重、工作噪音超標,電動叉車續(xù)航能力差,維護成本高、工作效率低,這些問題都嚴重限制了二者的應用范圍與再發(fā)展能力。因此,在叉車這一重要工程車輛上應用新能源、新技術,對于改善員工工作環(huán)境、提高企業(yè)生產效率具有重要意義。在眾多新能源當中,質子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）除了具有燃料電池共有的清潔、高效特點外,還具有工作溫度低、響應速度快、使用壽命長等優(yōu)勢,這些突出優(yōu)點正是現有叉車所缺乏的。因此,利用PEMFC作為叉車動力源是從源頭解決內燃叉車與電動叉車現有問題的有效途徑。本文首先在對電動叉車運行工況進行分析及實際測試的基礎上,選擇以空冷自增濕PEMFC為主、鉛酸蓄電池為輔構建混合動力系統(tǒng),并通過對空冷自增濕PEMFC系統(tǒng)結構、自增濕原理及控制方法的分析,建立了包括空氣供應系統(tǒng)模型、PEMFC電堆動態(tài)機理模型、PEMFC電壓動態(tài)模型及電堆溫度PID控制模型在內的空冷自增濕P... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－６質子交換膜燃料電池單體組成及工作原理示意圖??ＰＥＭＦＣ的工作原理可以看成是“電解水”的逆反應

?（ｄ）?７０Ａ時電堆電壓／溫度曲線??圖３－７電堆電壓／溫度變化曲線??從圖３－７可以看出，在指定的電流下，電堆輸出電壓先隨電堆工作溫度的變化而??變化，此時最大輸出電壓對應的工作溫度即為電堆的最佳工作溫度。對實驗數據進行??整理，得到不同電流下電堆的最佳工作溫度，結果如表３－１所示。???表３－１不同輸出電流下最優(yōu)工作溫度???電堆電流／Ａ?０?５?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??電堆電壓／Ｖ?５５．１８?４５．９１?４４．３７?４２．６８?３９．８９?３８．６８?３７．１１?３５．２１?３２．９０??電堆溫度／°Ｃ?１６．４１?１８．５６?２３．０２?３２．０２?４０．５６?５４．０４?６１．３７?６４．１６?６５．４８??結合實驗電堆數據手冊給出的Ｂａｌｌａｒｄ實驗室對電堆最佳工作溫度實驗結果（數??據表３－２所示），繪制電流－最優(yōu)溫度曲線如圖３－８所示。???表３－２數據手冊最優(yōu)工作溫度???電堆電流／Ａ?０?７．３?１４．５?２９．０?５１．７?６５．３?７７．０?８７．１??電堆電壓／Ｖ?５６．２８?４７．５４?４５．８１?４３．５７?４０．４９?３８．２５?３６．０６?３３．８２??最大溫度／。Ｃ?５２?５５?５７?６２?７０?７５?７５?７５??最優(yōu)溫度／°Ｃ?２６?３０?３４?４１?５３?６１?６７?７２??最小溫度／°Ｃ?６?１０?１４?２１?３３?４１?４７?６５??由圖３－８可知，在電堆整個工作區(qū)間，實測電堆最優(yōu)工作溫度在數據手冊提供最??大溫度與最小溫度之間

模式下的燃料電池跟隨負載進行動態(tài)變化，ＳＴＡＮＤ模式下燃料電池以最小功率恒定??輸出，燃料電池的兩種工作模式依據負載的功率需求以及蓄電池ＳＯＣ進行轉換，切??換示意圖如圖４－１所示。??Ａ??１??－｜?—??———＂＂ｊ??ＳＴＡＮＤ?丨：：：?；；ｖ＇：：?Ｊ??ＳＯＣ?－????‘―一——————丄』??－??蓄電池?ＨＯＬＤ?ＲＵＮ??ＳＯＣ??ＳＯＣ，。——??????負載功率需求??圖４－１?ＰＥＭＦＣ混合動力功率跟隨能量管理示意圖??當燃料電池工作在ＲＵＮ模式下時，混合動力系統(tǒng)功率平衡方程可如下表示［７３，７４］：??Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅ，－ＰＬ?（４－１）??

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]混合動力電動汽車能量及驅動系統(tǒng)的關鍵控制問題研究進展[J]. 張承慧,李珂,崔納新,邢國靖,吳劍,孫波.  山東大學學報(工學版). 2011(05)
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博士論文
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[3]自增濕質子交換膜燃料電池研究[D]. 楊濤.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[4]世界能源安全研究[D]. 謝文捷.中共中央黨校 2006

碩士論文
[1]電動自行車用燃料電池混合動力系統(tǒng)設計[D]. 田維民.西南交通大學 2014
[2]空冷自增濕PEMFC電源系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 彭赟.西南交通大學 2014
[3]燃料電池混合動力機車建模及優(yōu)化控制[D]. 胡貴華.西南交通大學 2013
[4]燃料電池混合動力機車建模及能量管理策略研究[D]. 王旭峰.西南交通大學 2012
[5]混合動力叉車動力裝置參數匹配與能量控制策略研究[D]. 王鑫.山東理工大學 2012
[6]質子交換膜燃料電池熱管理的動態(tài)建模、控制仿真及故障診斷策略研究[D]. 朱柳.上海交通大學 2012
[7]燃料電池混合動力叉車驅動系統(tǒng)建模與仿真[D]. 查正鋼.武漢理工大學 2011
[8]燃料電池混合動力驅動系統(tǒng)能量利用效率優(yōu)化的研究[D]. 李可.西南交通大學 2011
[9]電動叉車行走電機系統(tǒng)運行效率優(yōu)化控制研究[D]. 陸建輝.中南大學 2008
[10]并聯(lián)式混合動力客車混合度的研究[D]. 張旭鮮.吉林大學 2006



本文編號：3252395