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內(nèi)容簡介

　　《燃料電池-蓄電池混合電源系統(tǒng)低溫啟動建模》一書以通俗易懂的語言、形象的圖解闡述了燃料電池系統(tǒng)建模與仿真的原理與基本方法。本書主要以燃料電池-蓄電池混合電源系統(tǒng)的建模過程為主要線索，向讀者詳細(xì)介紹了燃料電池系統(tǒng)中關(guān)鍵部件的原理與建模方法，重點(diǎn)分析了燃料電池低溫啟動的現(xiàn)象、原理和以及建模方式，將基本的原理融入到建模過程中，加深了讀者的印象，提升讀者的感性認(rèn)識和認(rèn)知水平。基于建立的燃料電池系統(tǒng)，本文還對燃料電池冷啟動過程進(jìn)行了仿真和分析，進(jìn)一步加深了讀者對燃料電池冷啟動過程的理解。本書適合具有一定燃料電池基礎(chǔ)知識的讀者閱讀，可作為高等院校本科生、研究生學(xué)習(xí)燃料電池建模尤其是燃料電池冷啟動建模的參考書，也可以作為燃料電池汽車相關(guān)工程師學(xué)習(xí)參考的資料。

作者簡介

　　宋珂，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院，碩導(dǎo)，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院車輛工程專業(yè)博士，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士。主要研究領(lǐng)域包括：燃料電池汽車動力系統(tǒng)建模及仿真方法，燃料電池汽車動力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)流程及方法，燃料電池汽車動力系統(tǒng)整車能量管理控制策略，電/電混合電動汽車動力系統(tǒng)混合度優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及方法，基于AUTOSAR、ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的電動汽車動力系統(tǒng)控制技術(shù)。近三年發(fā)表燃料電池汽車相關(guān)學(xué)術(shù)論文20余篇，SCI/EI檢索5篇，申請發(fā)明專利7項(xiàng)（已獲權(quán)4項(xiàng)），實(shí)用新型專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)登記5項(xiàng)。

圖書目錄

第1章　引言001
　1.1　概述002
　1.2　燃料電池冷啟動常用策略005
　1.3　燃料電池低溫水熱分布008
　1.4　燃料電池低溫模型簡介011
　1.5　蓄電池低溫模型介紹016

第2章　燃料電池-蓄電池混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)019
　2.1　燃料電池結(jié)構(gòu)與性能020
　　2.1.1　燃料電池結(jié)構(gòu)與工作原理020
　　2.1.2　燃料電池輸出性能023
　2.2　燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)026
　　2.2.1　通用燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)026
　　2.2.2　適用于冷啟動的燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)029
　2.3　燃料電池-蓄電池混合系統(tǒng)模型架構(gòu)032
　2.4　本章小結(jié)037

第3章　供氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)關(guān)鍵部件熱力學(xué)模型039
　3.1　供氣系統(tǒng)熱力學(xué)模型040
　　3.1.1　空氣壓縮機(jī)040
　　3.1.2　氣體供應(yīng)管道042
　　3.1.3　空氣冷卻器043
　　3.1.4　增濕器044
　3.2　冷卻系統(tǒng)熱力學(xué)模型045
　　3.2.1　空氣冷卻器溫度模型045
　　3.2.2　氫氣熱交換器046
　　3.2.3　節(jié)溫器048
　　3.2.4　散熱器049
　　3.2.5　冷卻液循環(huán)泵050
　3.3　本章小結(jié)050

第4章　蓄電池低溫模型053
　4.1　蓄電池低溫性能試驗(yàn)054
　　4.1.1　充電電壓055
　　4.1.2　放電電壓056
　　4.1.3　充電容量057
　　4.1.4　放電容量058
　　4.1.5　低溫內(nèi)阻059
　4.2　低溫蓄電池Rint模型062
　4.3　蓄電池溫度計(jì)算模型067
　4.4　蓄電池SOC計(jì)算069
　4.5　低溫蓄電池仿真模型073
　4.6　本章小結(jié)075

第5章　燃料電池低溫性能模型077
　5.1　低溫燃料電池水傳輸現(xiàn)象建模078
　　5.1.1　陰極水平衡模型078
　　5.1.2　膜水合模型083
　5.2　氣體流量模型085
　　5.2.1　陽極氣體流量模型085
　　5.2.2　陰極氣體流量模型088
　5.3　燃料電池輸出電壓模型090
　　5.3.1　燃料電池理想電動勢091
　　5.3.2　活化過電勢093
　　5.3.3　濃差過電勢094
　　5.3.4　歐姆過電勢095
　5.4　本章小結(jié)096

第6章　燃料電池單體溫度分層模型099
　6.1　燃料電池溫度分層假設(shè)100
　　6.1.1　MEA內(nèi)部溫度分布均勻假設(shè)100
　　6.1.2　雙極板溫度分層假設(shè)104
　6.2　燃料電池溫度分層建模106
　　6.2.1　膜電極溫度模型107
　　6.2.2　氣體擴(kuò)散層溫度模型112
　　6.2.3　氣體流道層溫度模型115
　　6.2.4　雙極板溫度模型117
　　6.2.5　冷卻液流道層溫度模型120
　　6.2.6　單體溫度分布仿真模型122
　6.3　燃料電池單體低溫仿真模型與驗(yàn)證124
　　6.3.1　燃料電池單體低溫仿真模型124
　　6.3.2　253.15K啟動仿真與驗(yàn)證124
　　6.3.3　270.15K啟動仿真與驗(yàn)證130
　6.4　本章小結(jié)132

第7章　燃料電池電堆溫度分層模型135
　7.1　燃料電池電堆溫度分層建模136
　　7.1.1　燃料電池電堆溫度分層模型結(jié)構(gòu)136
　　7.1.2　接觸端板的單體傳熱139
　　7.1.3　電堆單體間傳熱142
　7.2　燃料電池電堆仿真模型與驗(yàn)證146
　7.3　本章小結(jié)151

參考文獻(xiàn)153