一种20kW行车自发电系统轮系及安装设计

传动轮系及发电机安装设计一直是自发电系统设计难点,本文结合工程实践,介绍了一种20kW行车自发电系统的轮系及支架设计,利用SIMDRIVE SD软件计算验证轮系布局合理,轮系设计符合康明斯原车标准要求,通过CAT软件模态分析和样机验证测试,设计的发电机安装支架耐久可靠,满足使用要求。     

AMESim仿真软件在燃料电池系统开发中的应用

利用AMESim软件建立了质子交换膜燃料电池发动机一维仿真模型,包括电堆、空气系统、氢气系统和冷却系统。从空压机选型、电堆运行条件匹配、冷启动和整车经济性四个方面介绍了AMESim仿真软件的应用。仿真结果表明,电堆运行条件对系统零部件选型尤其是空压机影响较大,适当降低进气计量比和进气压力可降低部件功率消耗,提升系统整体效率,PTC水加热器可以大幅缩短燃料电池发动机冷启动时间,减小系统怠速功率可提升整车经济性。应用AMESim软件进行仿真分析对于燃料电池发动机设计开发具体一定的指导意义。     

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。     

氢燃料电池发动机耐久试验方法研究

针对目前氢燃料电池发动机测评体系中耐久性试验方法还不完善的问题,通过对行业现有的氢燃料电池耐久试验方法进行对比分析,结合实车需求,制定出基于整车实际应用且易于操作的氢燃料电池发动机耐久试验工况。采用制定的工况开展测试,并对试验数据进行了分析,以为氢燃料电池发动机的耐久试验方法研究提供参考。     

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...     

质子交换膜燃料电池堆运行参数优化设计

采用田口法对质子交换膜燃料电池堆的运行参数进行优化,利用L16(45)正交表安排试验方案,在5kW质子交换膜燃料电池堆上进行电堆性能测试.对电堆输出特性的信噪比(SN比)进行方差分析,结果表明气体压力和电堆温度是高度显著因素.给出了运行参数的优化值及电堆最佳性能的置信区间,并进行了试验验证.     

车用燃料电池发动机模型搭建及仿真研究

利用AMESim搭建质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机单电池和电堆瞬态仿真模型,同时利用某80 kW质子交换膜燃料电池电堆试验数据验证了该仿真模型的正确性,为燃料电池的仿真及预测分析提供了一种新的工具.通过此模型研究了燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度等对电堆性能的影响,同时也预测了阳极侧杂质气体含量对电堆性能的影响.     

车用质子交换膜燃料电池性能仿真与试验研究

总结了燃料电池极化曲线的半经验公式,利用某80kW质子交换膜燃料电池试验数据来拟合公式中的相关系数,同时利用Matlab/Simulink软件建立了质子交换膜燃料电池堆的仿真模型,为燃料电池发动机系统的仿真和分析提供了一个重要工具。通过此模型可以研究燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度、当量比等对电堆性能的影响,从而有助于研究整个燃料电池发动机系统的性能。     

基于TTCAN的燃料电池发动机分布式控制系统硬件在环仿真平台

建立了满足硬件在环仿真测试要求的燃料电池发动机模型及基于TTCAN网络通信的分布式控制系统模型;定量分析了TTCAN的循环周期和信号延迟之间的关系;基于MPC555设计了电气系统子节点软件,并对该节点进行了硬件在环仿真测试,验证了硬件在环仿真平台的有效性。     

车用燃料电池热管理性能仿真与试验研究

热管理是影响燃料电池性能与寿命的重要因素之一,其中燃料电池热管理系统设计与建模是研究的难点。首先用理论推导方法建立燃料电池的热模型,并通过台架试验验证该模型的准确性。其次建立整车燃料电池热管理系统一维仿真模型,对影响电堆出水温度的风速和风温两个因素进行灵敏度分析。最后通过仿真计算,分析3种典型工况下电堆的出水温度,并开展整车环模试验进行验证。结果表明,所建立的燃料电池热管理系统模型可以准确分析电堆在不同工况下的出水温度,为整车开发过程中燃料电池热管理性能的分析与优化提供参考,对提高燃料电池汽车热管理水平具有实际的工程意义。     

基于Hyperworks的散热器支架有限元分析 及改进设计

文章通过Hyperworks软件对散热器支架进行了仿真分析,判断了散热器支架高强耐久试验时的破坏原因。对散热器支架方案进行了设计改善,通过改进方案的仿真设计,找出了满足强度要求的方案,为今后的汽车散热器支架设计开发提供了可借鉴的方法。     

基于HyperMesh的客车转向机支架的优化设计

运用HyperMesh软件对全承载混合动力客车的转向机支架进行有限元分析和拓扑优化;参考拓扑模型,优化结构,对其进行轻量化设计,并对新支架进行有限元分析,确保其强度和刚度满足设计要求。     

博世氢燃料电池中心在无锡奠基

<正>博世集团首个在德国以外的燃料电池中心——博世中国氢燃料电池中心近日在无锡奠基。该中心将为博世正积极布局的车用燃料电池技术在商用车和乘用车领域的应用铺平道路。此次在无锡建立的全新氢燃料电池中心将主要用于研发、试制氢燃料电池动力总成相关产品,具备从关键零部件到电堆乃至燃料电池系统全部测试设备以及电堆     

质子交换膜燃料电池电堆封装设计综述

为了保证质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆的输出性能、密封性、可靠性和使用寿命,需要对电堆的封装力和封装结构进行理论计算和设计优化。通过建立PEMFC电堆的等效刚度力学模型及相关经验公式,研究了膜电极组件（MEA）接触电阻、气体扩散层（GDL）孔隙率、电堆密封性和抗冲击性与电堆封装力之间的关系。针对电堆封装力的有限元仿真,研究了基于等效面积和等效刚度的仿真优化方法。最后,阐述了电堆封装结构设计方法和结构优化方法。结果表明,基于等效刚度力学模型和经验公式,可以在较短的时间内完成电堆封装力的理论计算,提高了开发效率。同时,采用有限元仿真方法,可以较为准确和直观地完成电堆封装力的设计优化。采用拓扑优化和封装力自补偿计算方法,提高了电堆封装结构设计的合理性。     

基于NASTRAN的某商用车空调压缩机支架性能仿真研究

文章基于有限元法,采用Nastran软件,对某商用车空调压缩机系统进行了CAE模态,强度和疲劳分析分析结果显示,空调压缩机及支架NVH模态,强度和耐久性能满足设计目标。     

分动箱油冷器侧边连接结构优化设计研究

针对某越野车辆分动箱油冷器侧边支架在整车可靠性路试中出现断裂故障,对其结构进行优化,使用CATIA软件进行三维建模,运用Hypermesh软件创建油冷器和侧边支架的有限元模型,在特定工况下,使用ANSYS软件对其进行约束模态、静强度和频率响应分析,对比改进方案、原方案分析结果,结果显示原方案应力较大处与实物断裂位置相同,并且改进方案满足设计要求。最后,在实车路试上对其进行可靠性验证,结果表明:优化后的侧边支架与新增的橡胶软垫组件组合使用通过了道路可靠性试验,满足整车使用要求。     

水冷PEMFC热管理系统建模和控制

为了维持质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)工作在合理的温度区间,文章首先建立了PEMFC热管理系统的电堆温度模型和电堆冷却回路模型,然后建立了PEMFC本体模型,并进行了本体模型的验证,采用基于Bang-Bang控制的热管理控制策略,并进行了离线仿真和快速控制原型试验。结果表明:在不同的电流负载变化的情况下,电堆能够很好地保持在目标温度(70±1)℃,散热器冷却水温度保持在目标温度(70±2)℃,达到了预期的控制效果。     

车用质子交换膜燃料电池堆阴极进气系统模拟及优化

车用质子交换膜燃料电池堆进气系统的布置对其性能有着重要的影响。将实际燃料电池阴极进气系统进行简化,采用Fluent软件对不同的阴极进气形式进行模拟分析。结果表明,采用两头双进口进气的布置方案或者高压系统可以使得电堆内的不均匀性得到显著改善,但采用高压系统会导致电堆效率下降。     

燃料电池废热驱动弹热制冷装置性能分析

热驱动弹热制冷是利用形状记忆合金被加热变形来驱动弹热材料相变从而产生制冷效应的新型固态制冷技术。本文设计了一种将弹热制冷装置与燃料电池相结合的组合系统,利用燃料电池产生的废热来驱动弹热制冷装置,以提高能量利用效率,并产生制冷效果。基于燃料电池和弹热制冷的工作原理,采用Simulink建立了全系统动态耦合仿真模型,研究了组合系统的动态工作特性,并分析了运行参数对系统性能的影响规律。结果表明：增加弹热制冷装置能提高整个系统的能量利用效率,电堆工作温度为80℃时该系统可产生1.76 kW的制冷功率,调整电堆工作压强至2.5 atm可最大化系统的综合输出功率和运行效率,电堆电流密度对组合系统的输出功率和运行效率呈现相反的影响趋势。     

车用质子交换膜燃料电池交变温度条件下的膜电极受力分析*

为了研究车用质子交换膜燃料电池实际工作过程中膜电极所受温度应力及其对膜电极物理耐久性的影响,首先通过整车动力系统模型仿真研究了外负载变化条件下蓄电池容量对电堆输出功率波动的影响,利用燃料电池热力学模型仿真得到电堆功率波动条件下燃料电池工作温度的波动情况,并导入有限元仿真模型,分析膜电极内部温度应力变化情况。由仿真结果可知,膜上微裂纹端部在温度作用下会出现集中应力,且裂纹在膜电极中的延展是逐渐加速的过程。在环境箱中对膜电极样件进行了温度循环加载试验,验证了温度应力仿真所得结论的正确性。