燃料电池汽车氢安全研究和实践经验总结

从燃料电池汽车的基本原理和氢的基本特性着手,将燃料电池汽车氢安全分为供氢系统氢安全、车内氢安全、零部件和管路氢安全、燃料电池发动机氢安全等。然后对车辆各相应位置点的氢安全情况进行实践检测以及具体分析研究。最后结合经验提出改进方案,即如何精简测试点以及测试频度,达到提高检测效率、降低运营成本等实践研究目的。     

内燃机掺氢燃烧可行性分析

利用氢和汽油或柴油共同作为燃料,可使汽油或柴油充分燃烧,大幅度节约汽油或柴油,降低排气污染,这在目前是很有意义的。文章综述了掺氢内燃机的研究现状,分析内燃机掺氢燃烧（以汽油机为主）的特性、掺氢燃烧的优势以及掺氢对柴油机过量空气系数的影响,通过内燃机掺氢以后动力性能、经济性能与排放性能的改变,论证了掺氢内燃机的优势及市场的潜力。     

氢燃料客车控制策略

介绍氢燃料客车氢堆的启动、运行策略,氢堆和纯电系统的高压配电策略,低温条件下的氢堆运行及充电策略以及制动打气泵控制策略的改进.     

基于故障树的车载氢系统泄露分析与风险评价

氢气具有易泄漏、点火能小、易发生燃爆风险等特点,极易引发氢安全事故。为探索防范与控制燃料电池车载氢系统泄漏最佳途径,提升燃料电池汽车安全运营水平,文章运用故障树分析模型,对车载氢系统泄漏的各种可能路径进行了定性与定量分析。结果表明,至少存在22种导致车载氢系统泄漏的可能路径,氢泄漏发生的可能性较高,但氢泄漏后产生氢气着火爆炸的风险处于可接受区间。在氢气燃爆后果严重性难以避免的情况下,降低车载氢系统泄漏的可能性,强化预防与控制氢泄漏的安全应对措施,从而控制氢安全风险发生。     

氢发动机电控喷氢控制策略的研究

在分析喷氢正时和喷氢量对氢发动机工作性能影响的基础上,提出了根据发动机运行工况实时调节和修正喷氢参数的优化控制策略,并基于Pareto秩与决策偏好相结合的全自动标定算法,进行了喷氢提前角和喷氢脉宽电控系统的设计。结果表明,随工况变化动态寻优的优化算法,能实现氢发动机动力性、经济性与排放性等综合性能达到优化的目标。     

氢燃料电池汽车排氢阀工作特性研究

氢燃料电池汽车排氢阀,直接关系着氢燃料电池汽车电堆的性能及其安全。氢燃料电池汽车行驶时,排氢阀处于打开或是关闭状态。打开时,把阳极侧少部分的水和混合气体排到大气中,使得氢气浓度保持较高水平,电堆转化效率不至于降低过多;关闭时,使得阳极能够保持足够的工作压力,使得电堆保持较好的转化效率。文章说明了氢燃料电池汽车的排氢阀的在燃料电池系统中的作用、工作原理、开启时间。     

燃料电池汽车氢安全的研究与设计

从燃料电池汽车氢安全的角度对氢气的特性进行分析,研究了车载氢系统、燃料电池系统以及氢管理系统的安全设计,为燃料电池汽车氢安全的设计提供了理论与实际参考。     

氢在车用发动机上的应用

氢是一种清洁可再生能源,燃烧后不会产生CO2、CO、HC等有害物质,是理想的石油替代产品。介绍了国内外氢发动机的发展与现状,对氢作为燃料在发动机上的应用方式、实现途径进行了阐述。针对氢发动机在发展过程中存在的氢制取和储运难、早燃、回火、功率密度低、NOx排放高等问题进行分析并给出了相应的解决措施。     

氢燃料电池商用车氢安全保障技术研究

氢燃料电池汽车具有绿色环保、续驶里程长、加氢时间短的特点,特别适合中远途、中重型商用车场景,是氢能应用的重要领域。一直以来,氢安全是氢燃料电池商用车推广的重要保障,也是用户关心的问题。从文献和标准规范研究以及实车开发、装配和使用经验,对燃料电池商用车设计、装车、使用和监控主要环节的氢安全保障技术进行总结,为氢燃料电池商用车氢安全提供可参考和借鉴的方法。     

氢燃料电池汽车产业价值链分析

氢燃料电池技术有可能为汽车、能源工业带来革命性的变化,毫无疑问会使汽车产业的竞争格局、能源供应方式发生根本变化。汽车产业价值链将出现重大的变革,价值链的核心不再是燃油、燃油发动机,而是氢燃料电池、储氢与供氢系统。本文建立氢燃料汽车价值链模型并进行了分析,氢燃料汽车电池、储氢与供氢系统将是新商业模式最大受益者;燃油、内燃机供应商、传统汽车制造商的前景将不容乐观,相关企业需从新的产业链找到位置和突破口,才能在变革中求得发展。     

燃料电池车高压储氢系统碰撞安全设计与分析

针对燃料电池车氢系统碰撞试验的方法,从试验和理论的手段进行氢系统结构碰撞安全性研究.通过研究和分析国内外汽车安全测试法规,确定了氢系统碰撞试验的测试方法及评价氢系统碰撞安全性的方法.最后,经实车碰撞试验验证,该系统的安全设计满足整车碰撞要求.     

燃料电池汽车供氢系统及系统安全策略

文章简要介绍了燃料电池的基本原理，着重阐述了以氧气作燃料的优点、制氢方法、燃料电池汽车供氢系统及用氢安全策略。提出在使用时应注意供氢系统安全、车内安全控制、车库安全控制及安全操作标准。     

燃料电池汽车阳极喷射系统控制策略开发

提出了在燃料电池汽车阳极系统采用阳极喷射器(In-jector)技术调节氢气流量的方案;利用计算机仿真技术,建立用4个凸轮控制阳极喷射器4个喷嘴的开启时刻及开启时间长度的控制策略及其仿真模型;仿真结果和实验数据相吻合,为燃料电池汽车供氢系统的发展提供参考,也为整车供氢系统控制策略开发储备了技术.     

天然气掺氢发动机试验用混合气配比系统研制

为满足天然气掺氢发动机试验要求,开发应用于发动机台架试验的定掺氢比混合气配制系统。首先对定压配比系统结构组成及误差进行了分析,提出了适合天然气掺氢发动机试验用的在线混合系统,并对其组成、掺氢比控制方法及系统误差进行了分析,证明该系统能够满足发动机掺氢比试验要求。     

燃料电池汽车氢管理控制系统应用设计

基于Matlab／Simulink／Stateflow软件平台,结合STW的软硬件资源,开发出了燃料电池汽车氢管理控制系统。在氢管理系统技术规范的基础上,实现储氢系统管理、氢安全检测、故障诊断等功能,完成软件框架设计与开发,如Simulink模块设计、Stateflow模块设计与Tasking集成编译。     

质子交换膜燃料电池系统建模与仿真分析

本文基于Amesim软件建立完整的燃料电池系统模型,包含电堆、空气系统、氢气系统和冷却系统模型,研究系统操作条件变化对系统性能的影响,结果表明,该模型可对空气计量比、电堆空入压力、电堆氢入压力、电堆水入温度等参数进行敏感性分析,并选出了最优系统运行操作条件及其对应的系统功率和效率输出,支持系统开发和操作条件优化。     

氢燃料发动机及其起动过程研究

分析了不同氢燃料发动机供气系统的特点,在汽油机的基础上设计了氢燃料电控进气系统的硬件和控制策略。采用试验研究的方法,分析了喷氢量、喷气定时、点火提前角等参数对发动机起动过程的影响。研究结果表明,采用控制喷气脉宽和电子节气门的方法,可以有效实现发动机起动。起动工况较佳的喷气脉宽为7 000μs,点火提前角为10°CA,喷气定时为上止点后70°CA。     

基于TCP/IP协议的燃料电池系统测控网络研究

基于车用燃料电池发动机集成开发平台和TCP/IP协议通讯协议,建立一套完整的分布式燃料电池实时测控网络系统.该测控系统针对燃料电池系统须具备氢安全特殊要求,采用了分布式的测控网络,满足了燃料电池系统测试氢安全的要求.同时具备实时数据采集和网页发布、监控的两大优点.该测试平台在保证测试数据实时准确的同时消除了燃料电池系统...     

插电式燃料电池轿车氢管理系统的建模与仿真

简单介绍了插电式燃料电池轿车的结构及其氢管理系统的功用,重点依据热力学理论,阐述了燃料电池轿车车载氢瓶在加氢和供氢过程中氢气的温度、压力和SOC的变化情况,并在MATLAB/Simulink平台上完成建模,通过仿真可以比较直观地反映出上述参数变化的大致规律,从而实现对加氢和供氢过程的模拟,同时为氢安全的设计和验证工作打下了良好的基础。