轨道交通氢燃料电池系统架构设计及测试验证.docx

轨道交通氢燃料电池系统架构设计及测试验证

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

轨道交通氢燃料电池系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1氢燃料电池技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2氢燃料电池在轨道交通中的应用优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3系统组成及工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2燃料电池模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.1单元电池设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.2电池堆设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3氢气供应系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.3.1氢气储存系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.3.2氢气供应系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.4冷却与加热系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.4.1冷却系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.4.2加热系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.5电气系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.5.1电力转换系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.5.2控制与保护系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

关键部件选型与性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1燃料电池关键部件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2氢气供应系统关键部件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.3电气系统关键部件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.4性能指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

系统测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1测试方法与标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.2系统集成测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.2.1系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.2.2系统性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3环境适应性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.3.1高温测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.3.2低温测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.3.3湿度测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.4安全性测试与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

测试结