1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的进步以及人类文明的发展,当今世界的能源消耗急剧增加使得当今社会的化石能源频频告急不断涨价而人类对资源的需求却有增无减。

新能源汽车成为了世界各大汽车厂商及研发机构的研究热点，而在其中，燃料电池汽车以其高效率和近零排放被普遍认为具有广阔的发展前景。

它能将氢气和氧气的化学能通过电化学反应直接转换成电能 ,是 21 世纪首选的“绿色”发电方式。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

1 ) 燃料电池结构及其工作原理
2 ） 燃料电池内阻分析
3 ） 交流变频调幅在线测试系统设计

2.2预期目标
掌握DC-DC以及燃料电池内阻测试运行原理和基本研究方法,观测燃料电池内阻具有明显的非线性和时变特性

2.3技术方案
燃料电池结构及其工作原理 ：由阳极、电解质膜和阴极构成 , 阳极和阴极分别由多孔结构的扩散层和催化剂层组成 ,燃料电池工作时 ,燃料(纯 H2 或重整气) 和氧化剂(O2 或空气) 分别送入阳极和阴极流道 ,并通过各自扩散层到达催化层 ,阳极 H2 在催化剂 Pt 的作用下发生氧化反应。
燃料电池的内阻分析： 随着电流密度的增加,电池电势依次经历对数下降区、线性下降区和指数下降区。对应这 3 个工作区, 电池极化分为活化极化、欧姆极化和浓差极化三部分, 其中活化极化和浓差极化都可以归结为电化学反应极化。
测试系统的设计：为了保证燃料电池的正常安全运行和测试有效的进行 , 正弦交流电流幅值要控制在燃料电池直流电流的 10 % 之内(以 5 %^{[ 4 ,6 ]} 为最佳) ,否则对燃料电池的扰动太大 , 影响其正常工作。如果交流信号频率在很宽的频率范围 ( 一般为 0 . 1 Hz ～ 10 k Hz^{[ 4 ,6 ]} ) 变化, 在不同频率下比较交流电流和交流电压的相位差α, 确定一个使阻抗 Z 的虚部为零的频率, 即α= 0 。此时燃料电池内阻就处于纯电阻状态, 从燃料电池内阻 Nyquist 图知该频率是最适合实际电池测试的信号频率 ,得到的电阻就是燃料电池工作时的欧姆内阻 ,再用 0 . 1 Hz 交流电流测试所得内阻减去α= 0 时的欧姆内阻, 就可得到极化内阻 Rpol 。

3. 研究计划与安排

1-2周查阅相关文献资料；

3-4周撰写开题报告，

2016.3.20.前上传开题报告；每三周上传一次阶段性成果；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 黄卓.质子交换膜燃料电池的研究开发与应用[j].北京:冶金工业出版社.2000:1-18.

[2] 张金辉,裴普成.质子交换膜燃料电池欧姆阻抗的试验研究[j].清华大学学报(自然科学版)，2007，47（2）：228-231.
[3]曾允云．变频调速 svpwm 技术的原理、算法与应用．北京：机械工业出版社，2007，1-29

[4]徐小品．三相 pwm 整流器的研究：[浙江大学硕士学位论文]．浙江杭州：浙江大学，2004，56-66