第1章 緒論
1.1 燃料電池概述
1.2 pem燃料電池
1.2.1 pem燃料電池的發(fā)展歷史
1.2.2 pem燃料電池的原理
1.2.3 pem燃料電池的組成
1.2.4 pem燃料電池電堆
1.2.5 pem燃料電池系統(tǒng)
1.2.6 pem燃料電池的特點
第2章 pem燃料電池的計算機模擬
2.1 pem燃料電池的模型研究
2.1.1 pem燃料電池的集總與分布參數(shù)模型
2.1.2 pem燃料電池動態(tài)模型
2.1.3 pem燃料電池神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.2 pem燃料電池的水、熱、氣模擬研究
2.2.1 pem燃料電池的水管理
2.2.2 pem燃料電池的熱管理
2.2.3 pem燃料電池的氣管理
2.3 pem燃料電池的模擬平臺
2.3.1 cfd技術(shù)
2.3.2 matlab／simulink
第3章 pem燃料電池的數(shù)學(xué)模型
3.1 燃料電池的基本方程
3.1.1 質(zhì)量守恒方程
3.1.2 動量守恒方程
3.1.3 能量守恒方程
3.1.4 組分守恒方程
3.2 多孔介質(zhì)中的擴散模型
3.3 水的相變模型
3.4 質(zhì)子交換膜中水的傳遞模型
3.4.1 電遷移
3.4.2 壓力遷移
3.4.3 濃差擴散
3.5 催化層中的電化學(xué)反應(yīng)模型
3.5.1 butler-volmer方程
3.5.2 電流守恒方程
3.5.3 開路電壓控制方程
3.5.4 活化極化的控制方程
3.5.5 反應(yīng)物消耗和水生成
3.6 pem燃料電池物性參數(shù)模型
3.6.1 密度
3.6.2 黏度
3.6.3 比熱容
3.6.4 熱導(dǎo)率
3.6.5 擴散系數(shù)
3.7 小結(jié)
第4章 操作參數(shù)對電池性能的影響
4.1 計算模型分析
4.1.1 幾何模型、網(wǎng)格劃分
4.1.2 物性參數(shù)
4.2 結(jié)果及討論
4.2.1 操作壓力對電池性能的影響
4.2.2 空氣流速對電池性能的影響
4.2.3 溫度對電池性能的影響
4.2.4 氣體增濕度對電池性能的影響
4.3 小結(jié)
第5章 pem燃料電池的水傳輸模擬
5.1 流道中的水傳輸模擬
5.1.1 直道中的水傳輸模擬
5.1.2 彎道中的水傳輸模擬
5.1.3 小結(jié)
5.2 質(zhì)子交換膜中的水分布
5.2.1 幾何模型及邊界條件
5.2.2 計算結(jié)果及討論
5.2.3 小結(jié)
第6章 pem燃料電池的熱模擬
6.1 燃料電池運行條件對溫度分布的影響
6.1.1 幾何模型及參數(shù)
6.1.2 工作電流密度對溫度分布的影響
6.1.3 氣體加濕對溫度分布的影響
6.1.4 氣體壓力對溫度分布的影響
6.1.5 氣體過量系數(shù)的影響
6.1.6 擴散層熱導(dǎo)率對溫度分布的影響
6.1.7 小結(jié)
6.2 冷卻水狀態(tài)對溫度分布的影響
6.2.1 冷卻流道位置對膜中溫度分布的影響
6.2.2 冷卻水流速對冷卻效果的影響
6.2.3 冷卻流道截面尺寸對冷卻效果的影響
6.2.4 小結(jié)
第7章 pem燃料電池氣傳輸模擬
7.1 流道深度對電池性能的影響
7.1.1 計算模型
7.1.2 結(jié)果及分析
7.1.3 小結(jié)
7.2 流道寬度和岸的寬度比對電池性能的影響
7.2.1 計算模型
7.2.2 結(jié)果及分析
7.2.3 小結(jié)
7.3 流道截面形狀對電池性能的影響
7.3.1 計算模型
7.3.2 結(jié)果和分析
7.3.3 小結(jié)
第8章 基于分布參數(shù)模型的pem燃料電池動態(tài)特性仿真
8.1 不同氣體濕度下電池動態(tài)特征的研究
8.1.1 模型分析
8.1.2 結(jié)果與分析
8.1.3 小結(jié)
8.2 氣體傳輸時電池的動態(tài)特征研究
8.2.1 模型分析
8.2.2 結(jié)果與分析
8.2. 3 小結(jié)
第9章 基于集總參數(shù)模型的pem燃料電池的動態(tài)特性仿真
9. 1 pem燃料電池的集總參數(shù)模型
9.1. 1 電化學(xué)模型
9.1.2 熱模型
9.2 單電池的建模與仿真
9. 2.1 電流階躍變化時電池的動態(tài)特性
9.2. 2 仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比
9.2.3 與基于分布參數(shù)模型的動態(tài)仿真結(jié)果對比
9.3 電堆的建模與仿真
9.3.1 電堆的simulink模型
9.3.2 電堆的動態(tài)特性
9.4 小結(jié)
第10章 基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pem燃料電池的動態(tài)特性仿真
10. 1 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
10.1.1 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
10.1.2 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法
10.1.3 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的改進(jìn)
10.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識
10.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識原理及特點
10.2. 2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識模型的結(jié)構(gòu)
10. 3 非線性動態(tài)系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識
10.4 基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的pem燃料電池系統(tǒng)辨識
10. 4.1 學(xué)習(xí)樣本的確定及歸一化
10.4.2 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的確定
10.4.3 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、訓(xùn)練和仿真
10.4.4仿真結(jié)果分析
10.5 小結(jié)
附錄 主要符號表
參考文獻(xiàn)