基于通风安全的燃料电池发动机舱内氢泄漏量评价研究

基于通风理论分析影响燃料电池发动机舱内通风量的各个因素;通过试验验证、合理计算以及针对不同车型的燃料电池发动机舱空间大小假设,结合GB 3836.14-2014《爆炸性环境第14部分场所分类爆炸性气体环境》对舱内空间危险区域进行划分,得到燃料电池发动机舱内氢气最大释放速率的计算方法,可用于指导燃料电池汽车氢安全设计.     

受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究

燃料电池汽车作为一种新能源汽车,可以实现零污染排放,是未来新能源汽车的主要发展方向之一.由于氢气具有易燃、易爆的化学性质,在燃料电池汽车的商业化进程中,氢泄漏安全问题也必须得到重视.围绕受限空间内燃料电池汽车氢泄漏这一主题,结合实际应用场景,将氢泄漏安全保障问题拆解为燃料电池车辆、场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束,系统探讨了燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障问题.该研究有助于受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全问题的解决,并可为燃料电池汽车运行安全相关标准的制订提供参考.     

燃料电池重卡工况运行燃料经济性仿真计算分析及评估

氢燃料电池汽车具有零排放、无污染、高效节能、噪声低等优点。氢气消耗量是燃料电池汽车重要的经济性评估指标。本文采用由雄川氢能科技（广州）有限公司、南京金龙客车制造有限公司、新源动力股份有限公司共同开发完成的31吨燃料电池重卡实车数据,基于国家重型车C-WTVC测试标准工况,结合仿真软件建立了燃料电池重卡整车动态仿真模型,计算了整车在循环工况下的氢气消耗量,并且和同类型的柴油重卡的柴油经济性进行了基于仿真计算的对标,结果表明：按照目前到站的氢气价格来看,传统柴油重卡占据优势,根据本文的仿真计算结果评估当氢气价格下降到29元/公斤时该款燃料电池重卡的运行成本和同类型的柴油重卡持平。本文提出的工况仿真计算可以作为简单快速评价燃料电池汽车经济性的一种方法。     

基于热管理的甲醇燃料电池增程器布置分析

由于纯电动汽车动力蓄电池储能有限,所以,燃料电池以高效率、无污染、高可靠性的特点成为电动汽车增程器的研究热点。文章以市场上某款纯电动汽车为研究对象,将甲醇燃料电池增程器布置在车辆前舱内,对不同车速下燃料电池增程器三维模型的温度场分布进行仿真。仿真结果表明:车辆静止时,甲醇燃料电池以额定功率工作会影响前舱部件正常工作,当车辆以超过30 km/h的速度行驶,可以忽略燃料电池增程器对前舱部件的影响。试验结果验证了仿真结果的准确性,对于实车燃料电池增程器的布置和控制策略的制定具有一定的参考价值。     

燃料电池系统氢循环方案综述

燃料电池氢循环主要作用是维持电堆内氢气循环量,保持堆内的水平衡。好的氢循环设计方案对提高燃料电池寿命、可靠性、以及整车的经济和动力性都有着至关重要的作用。文章从成本、效率、技术成熟度、资源可行性等角度分析了不同氢循环方案的优缺点,同时指出未来氢循环研发的热点和方向。     

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.     

汽车电子：郡士开发出使用固体电解质的新型氢气传感器

郡士（GUNZE）开发出使用固体电解质的新原理氢气传感器。与目前的接触燃烧式氢气传感器相比，具有不需加热、耗电低以及响应时问短等特点。目标用途为燃料电池汽车、固定式燃料电池以及氢气站等使用氢气的领域。作为固体电解质，沿用了PEFC（高分子固体电解质型燃料电池）一般使用的全氟磺酸类聚合体。然后再附加铂金类催化剂构成。与燃料电池构成相似，但不同之处是不使用氧极和氧气。氢气（H2）在催化剂的作用下分离成氢离子（H^＋）和电子，氢离子穿过固体电解质逸出，因此可以检测出其浓度。     

燃料电池汽车氢气消耗量测量方法研究进展

经济性在汽车测评中是一个十分重要的评价指标。对于燃料电池汽车来说,氢气消耗量与其经济性紧密相关。本文对国内外燃料电池汽车氢气消耗量的测量方法进行了综述,研究表明:国内外现行标准均采用了外部供氢测量方法,包括:温度压力法、质量法和流量法,其具有测量精度高,操作性强等优点。而内部供氢测量法包括氧平衡法、改进的氢氧平衡法尚需进一步试验验证其测量精度,后续可对其多多关注。     

车用可插拔式燃料电池增程器匹配设计研究

为一款正在开发的燃料电池增程式微型电动车,提出了可插拔式燃料电池增程器/蓄电池动力系统的方案和系统关键部件,如燃料电池、DC/DC转换器等的选型原则和匹配设计方法;为在仿真中考虑排氢动作对风冷自增湿燃料电池耗氢量的影响,提出了瞬时氢气过量系数查表法;最后,利用M atlab/Cru ise联合仿真平台对匹配设计结果进行了验证。     

燃料电池汽车储氢方案的安全性与实用性比较

分析了燃料电池汽车采用液氢、高压气氢和金属氢化物储氢3种不同储氢方案的安全性和实用性，结果表明液氢方案的加注站安全性、泄漏安全性和易操作性方面优于气氢方案，并且在有效载荷与空间、燃料经济性、续驶里程、加速性能和最高车速等实用性方面也好于气氢方案。     

氢燃料电池世博车前舱骨架结构的开发

CAE分析技术能及时发现汽车设计中存在的问题,降低开发成本。文章利用CAE技术对氢燃料电池世博车前舱骨架结构进行了静动态性能分析,包括前舱骨架的模态、强度及刚度的仿真分析。从而对前舱骨架制动和转弯等工况下的强度进行了评价,在此基础上,对某些前舱骨架局部结构进行了优化设计,得到符合要求的改进设计方案,改善了整车的应力分布,对车身结构轻量化设计具有指导作用。     

金家庄特长螺旋隧道施工通风方案优化分析

为加快长大隧道施工进度，多采用开挖斜井增加工作面，而多工作面同时施工时，通风成为影响掘进速度的重要因素。以金家庄螺旋隧道斜井工区工程为依托，针对左线现有压入式通风方案工作面风量较小、通风效果较差的问题，提出风仓式通风方案。采用三维数值模型对2种方案的“风机-风管-隧道”系统进行计算分析，并将数值计算所得测点风速与现测数据进行校验。计算结果表明： 1）现有压入式通风，风管供风量和洞内风速均不能满足隧道施工通风要求； 2）采用风仓式通风方案后，能较好地控制工作面风管出口风量，使各工作面风量满足要求； 3）风仓式通风具有灵活性，可随着隧道开挖进尺的增加，调节风仓内风机，控制工作面风量； 4）风仓式通风能减少风管长度和转角，从而减少漏风量和风压损失，较好地为工作面提供风量。本文研究成果可为类似工程提供参考，具有实际工程意义。     

考虑燃料电池衰退的FCHEV反馈优化控制策略

为了提高插电式燃料电池混合动力汽车的经济性和燃料电池耐久性，在构建燃料电池衰退模型的基础上，制定等效氢气消耗最小（ECMS）的反馈优化控制策略。ECMS反馈优化控制策略中目标价值函数的等效氢气消耗除包括燃料电池氢气消耗和动力电池等效氢气消耗外，还将燃料电池开路电压衰退转化成等效的氢气消耗加入到目标价值函数之中，以电机需求功率P_m、动力电池SOC值为状态变量，动力电池目标功率为控制变量，取使目标价值函数最小的动力电池目标功率作为参考动力电池目标功率输出，并根据反馈的燃料电池电压衰退速率对燃料电池系统输出功率限制变化值ΔP_f进行动态调整，最终得到燃料电池目标功率。通过MATLAB/Simulink建立插电式燃料电池汽车前向仿真模型，采用城市道路循环（UDDS）工况进行验证。研究结果表明：相比基于规则的能量管理策略，电量保持（CS）阶段采用ECMS反馈优化控制策略，氢气消耗量降低2.6%，同时燃料电池的开路电压衰退降低4.1%，基于ECMS的反馈优化控制策略相比基于规则的能量管理策略在高效区间的工作点占比更高；与ΔP_f分别为1，2，3 kW时相比，采用燃料电池系统电压衰退速率反馈调节ΔP_f策略的氢气消耗量为0.105 3 kg，相比ΔP_f为1，2 kW的氢气消耗量（0.121 3，0.110 2 kg）有明显优化，接近ΔP_f为3 kW的氢气消耗量（0.102 9 kg），同时燃料电池电压衰退速率有明显的减小，整车经济性与燃料电池耐久性都得到了改善。     

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...     

燃料电池汽车的氢存储及道路安全评估

介绍了燃料电池汽车氢存储面临的挑战,分析了影响燃料电池汽车氢安全的因素,并结合国外的相关资料,对氢燃料电池汽车的道路安全性进行了初步的分析评估。同时,对我国燃料电池汽车道路安全的深入研究提出了建议。     

氢燃料电池发动机热管理系统的控制方案研究

针对目前氢燃料电池发动机系统在变载过程中存在的电堆温度波动较大、热管理子系统响应速度慢等问题,提出了基于电堆功率、电堆进出口冷却液温差、冷却液流量等多参数跟随的热管理控制方案.利用AMESim仿真软件对某款氢燃料电池发动机的热管理系统建立了一维仿真模型,并在典型工况下对不同控制方案进行仿真分析.结果 表明:水泵转速跟随...     

矩形断面综合管廊线缆舱通风阻力系数数值仿真研究

为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法，通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果，得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型，利用ANSYS FLUENT软件并采用标准双方程模型对通风障碍物比例约为15%的综合管廊线缆舱室内部支架、线缆和热效应对通风的阻力影响进行模拟。分析得到： 1)相较于内部无支架、线缆的综合管廊线缆舱，有支架、线缆时对通风阻力影响极大； 2）随着通风风速的增大，综合管廊线缆舱通风阻力逐渐增大，而通风阻力系数减小，且逐渐趋于稳定； 3）进口空气温度、线缆发热及舱内温度产生的热效应对通风的阻力效应有一定的影响，且随着进风温度增大，通风阻力和通风阻力系数逐渐降低。     

氢燃料电池汽车发动机关键技术研究现状及趋势展望

针对国内外氢燃料电池汽车发动机的电堆及其关键组件、关键零部件及水热管理技术,总结了其研究现状和发展趋势。在电堆及其关键组件研究方面,为进一步提高电堆功率,降低电堆成本,可着手于有序化膜电极制备工艺的研发,发展低铂催化剂以及探究金属双极板及其涂层技术。在关键零部件研发方面,空气压缩机和氢气循环泵将朝着大流量、小型化等方向发展。在水热管理研究方面,优化双极板流场和气体扩散层的微孔结构,采用复合控制策略等方式有利于燃料电池的水热管理。     

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.