质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用
出版时间:
2016-07
版次:
1
ISBN:
9787030473769
定价:
65.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
167页
字数:
230千字
正文语种:
简体中文
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燃料电池技术由于具有高效、环境友好的特点，被视为一种具有发展前景的新能源技术。与其他类型的燃料电池相比，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有运行温度低、功率密度高、响应快、稳定性好，以及当使用纯氢气时不会造成环境污染等特点，适用于便携式动力源、交通运载工具及分布式发电。《质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用》在简介PEMFC特性的基础上，重点总结作者的科研团队在PEMFC系统发电控制技术及应用方面取得的研究成果，以及本领域的一些技术发展。
《质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用》可作为高等院校电气工程专业及相关专业师生的教材，也可作为从事燃料电池发电技术领域相关工作的科研人员和工程技术人员的参考书。 陈维荣，西南交通大学电气工程学院院长，教授、博士生导师。国务院政府特殊津贴获得者、茅以升铁道科技奖获得者、四川省学术和技术带头人、四川省教学名师、IET Fellow、IEEE Senior Member、四川省电机工程学会副理事长、四川省铁道学会电气化专委会主任委员、《交通运输工程与信息学报》副主编、《电力系统及其自动化学报》编委、《现代电力》编委。长期从事铁道电气化与自动化、智能信息处理以及燃料电池机车等领域的科研工作。主持、主研国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点及面上项目、铁道部（中国铁路总公司）科技研究开发计划重点项目、四川省科技计划等国家、省部级科研项目40余项。发表学术论文300余篇，其中SCI/EI论文100余篇；申请，授权发明专利60余项；出版专著、教材7部。获国家科学技术进步二等奖2项、省部级科技进步奖9项、国家教学成果奖2项。
李奇，西南交通大学电气工程学院副教授、博士生导师。四川省学术和技术带头人后备人选、四川省杰出青年基金获得者、四川省优秀博士学位论文获得者、IEEE Senior Member。长期从事机车用燃料电池发电系统优化与控制、燃料电池混合动力机车系统能量管理控制、微电网运行与控制，以及电力系统稳定与控制等领域的科研工作。主持国家自然科学基金面上及青年基金项目、高等学校博士学科点专项科研基金、铁道部（中国铁路总公司）科技研究开发计划重点项目等多项国家、省部级科研项目。发表学术论文90余篇，其中SCI/EI论文70余篇；申请／授权发明专利40余项；出版专著1部。获高等学校科学研究优秀成果自然科学二等奖1项。 第1章 绪论
1．1 概述
1．2 燃料电池简介
1．2．1 燃料电池分类
1．2．2 PEMFC工作原理
1．3 PEMFC应用现状
1．4 PEMFC系统建模与控制研究现状
第2章 PEMFC特性
2．1 极化特性
2．1．1 开路电压
2．1．2 活化极化
2．1．3 欧姆极化
2．1．4 浓差极化
2．2 空冷型质子交换膜燃料电池运行特性分析
2．2．1 阳极排气影响的机理分析
2．2．2 瞬时短路影响的机理分析
2．2．3 风速影响的机理分析
第3章 PEMFC系统建模
3．1 系统结构
3．2 机理模型
3．2．1 输出电压模型
3．2．2 阴极流量模型
3．2．3 阳极流量模型
3．2．4 膜水合模型
3．2．5 供应管道模型
3．2．6 回流管道模型
3．3 辅助系统模型
3．3．1 空气压缩机模型
3．3．2 冷却器模型
3．3．3 增湿器模型
3．4 辨识模型
3．4．1 基于神经网络的PEMFC模型辨识
3．4．2 基于MPSO的PEMFC模型参数辨识
第4章 基于H∞次优控制方法的PEMFC系统控制
4．1 基于PID的PEMFC最优温度控制方法
4．1．1 最优工作温度
4．1．2 基于最优工作温度的PID控制
4．2 基于MPSO的PEMFC过氧保护H∞次优控制方法
4．2．1 H∞混合灵敏度问题
4．2．2 加权函数的设计问题
4．2．3 结构奇异值分析
4．2．4 PEMFC控制系统结构及模型线性化
4．2．5 基于MPSO的H∞次优输出反馈控制器设计
4．2．6 仿真与实验结果分析
4．3 PEMFC压力系统的非线性H∞次优控制方法
4．3．1 非线性系统的状态反馈精确线性化
4．3．2 动态扩展算法
4．3．3 PEMFC压力系统的状态反馈精确线性化
4．3．4 非线性H∞次优输出反馈控制器设计
第5章 燃料电池混合动力车辆
5．1 燃料电池混合动力电动自行车
5．1．1 系统拓扑结构
5．1．2 混合动力系统仿真
5．1．3 混合动力系统硬件设计
5．1．4 样车测试
5．2 燃料电池混合动力汽车
5．2．1 燃料电池混合动力系统拓扑及建模
5．2．2 多能量源控制策略
第6章 燃料电池分布式并网发电系统
6．1 系统结构
6．2 系统运行模式及要求
6．2．1 运行模式
6．2．2 并网运行要求
6．2．3 独立运行要求
6．3 并网逆变器控制策略
6．3．1 并网运行控制
6．3．2 独立运行控制
6．4 滤波器设计
6．5 综合运行控制仿真测试
6．5．1 并网运行
6．5．2 孤岛运行
6．5．3 运行模式切换
参考文献
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内容简介:
燃料电池技术由于具有高效、环境友好的特点，被视为一种具有发展前景的新能源技术。与其他类型的燃料电池相比，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有运行温度低、功率密度高、响应快、稳定性好，以及当使用纯氢气时不会造成环境污染等特点，适用于便携式动力源、交通运载工具及分布式发电。《质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用》在简介PEMFC特性的基础上，重点总结作者的科研团队在PEMFC系统发电控制技术及应用方面取得的研究成果，以及本领域的一些技术发展。
《质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用》可作为高等院校电气工程专业及相关专业师生的教材，也可作为从事燃料电池发电技术领域相关工作的科研人员和工程技术人员的参考书。
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作者简介:
陈维荣，西南交通大学电气工程学院院长，教授、博士生导师。国务院政府特殊津贴获得者、茅以升铁道科技奖获得者、四川省学术和技术带头人、四川省教学名师、IET Fellow、IEEE Senior Member、四川省电机工程学会副理事长、四川省铁道学会电气化专委会主任委员、《交通运输工程与信息学报》副主编、《电力系统及其自动化学报》编委、《现代电力》编委。长期从事铁道电气化与自动化、智能信息处理以及燃料电池机车等领域的科研工作。主持、主研国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点及面上项目、铁道部（中国铁路总公司）科技研究开发计划重点项目、四川省科技计划等国家、省部级科研项目40余项。发表学术论文300余篇，其中SCI/EI论文100余篇；申请，授权发明专利60余项；出版专著、教材7部。获国家科学技术进步二等奖2项、省部级科技进步奖9项、国家教学成果奖2项。
李奇，西南交通大学电气工程学院副教授、博士生导师。四川省学术和技术带头人后备人选、四川省杰出青年基金获得者、四川省优秀博士学位论文获得者、IEEE Senior Member。长期从事机车用燃料电池发电系统优化与控制、燃料电池混合动力机车系统能量管理控制、微电网运行与控制，以及电力系统稳定与控制等领域的科研工作。主持国家自然科学基金面上及青年基金项目、高等学校博士学科点专项科研基金、铁道部（中国铁路总公司）科技研究开发计划重点项目等多项国家、省部级科研项目。发表学术论文90余篇，其中SCI/EI论文70余篇；申请／授权发明专利40余项；出版专著1部。获高等学校科学研究优秀成果自然科学二等奖1项。
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目录:
第1章 绪论
1．1 概述
1．2 燃料电池简介
1．2．1 燃料电池分类
1．2．2 PEMFC工作原理
1．3 PEMFC应用现状
1．4 PEMFC系统建模与控制研究现状
第2章 PEMFC特性
2．1 极化特性
2．1．1 开路电压
2．1．2 活化极化
2．1．3 欧姆极化
2．1．4 浓差极化
2．2 空冷型质子交换膜燃料电池运行特性分析
2．2．1 阳极排气影响的机理分析
2．2．2 瞬时短路影响的机理分析
2．2．3 风速影响的机理分析
第3章 PEMFC系统建模
3．1 系统结构
3．2 机理模型
3．2．1 输出电压模型
3．2．2 阴极流量模型
3．2．3 阳极流量模型
3．2．4 膜水合模型
3．2．5 供应管道模型
3．2．6 回流管道模型
3．3 辅助系统模型
3．3．1 空气压缩机模型
3．3．2 冷却器模型
3．3．3 增湿器模型
3．4 辨识模型
3．4．1 基于神经网络的PEMFC模型辨识
3．4．2 基于MPSO的PEMFC模型参数辨识
第4章 基于H∞次优控制方法的PEMFC系统控制
4．1 基于PID的PEMFC最优温度控制方法
4．1．1 最优工作温度
4．1．2 基于最优工作温度的PID控制
4．2 基于MPSO的PEMFC过氧保护H∞次优控制方法
4．2．1 H∞混合灵敏度问题
4．2．2 加权函数的设计问题
4．2．3 结构奇异值分析
4．2．4 PEMFC控制系统结构及模型线性化
4．2．5 基于MPSO的H∞次优输出反馈控制器设计
4．2．6 仿真与实验结果分析
4．3 PEMFC压力系统的非线性H∞次优控制方法
4．3．1 非线性系统的状态反馈精确线性化
4．3．2 动态扩展算法
4．3．3 PEMFC压力系统的状态反馈精确线性化
4．3．4 非线性H∞次优输出反馈控制器设计
第5章 燃料电池混合动力车辆
5．1 燃料电池混合动力电动自行车
5．1．1 系统拓扑结构
5．1．2 混合动力系统仿真
5．1．3 混合动力系统硬件设计
5．1．4 样车测试
5．2 燃料电池混合动力汽车
5．2．1 燃料电池混合动力系统拓扑及建模
5．2．2 多能量源控制策略
第6章 燃料电池分布式并网发电系统
6．1 系统结构
6．2 系统运行模式及要求
6．2．1 运行模式
6．2．2 并网运行要求
6．2．3 独立运行要求
6．3 并网逆变器控制策略
6．3．1 并网运行控制
6．3．2 独立运行控制
6．4 滤波器设计
6．5 综合运行控制仿真测试
6．5．1 并网运行
6．5．2 孤岛运行
6．5．3 运行模式切换
参考文献
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