全功率燃料电池汽车散热系统设计、建模与分析

极端工况下整车的热管理问题是全功率燃料电池汽车面临的主要技术挑战之一。燃料电池汽车中的热源主要来源于电堆、空压机、驱动电机及DC/DC,提出了相应的热管理方式并构建了相应的系统结构,对散热器、水泵、风机等主要部件进行了选型与匹配。利用GT-COOL 软件建立了全功率燃料电池汽车热管理系统仿真计算平台,对极端工况下系统的散热性能进行了分析。结果表明,在该工况下电堆温度达到了84.4 ℃,在许用温度范围内,电堆进出口温差为7.6 ℃,满足内部温度均匀性要求,空压机、DC/DC、驱动电机的温度分别为58.4 ℃、59.6 ℃、61.5 ℃,均满足其温度要求。     

氢燃料电池汽车试验体系研究

为了建立氢燃料电池汽车试验验证体系,通过分析氢燃料电池汽车的系统构型、燃料电池发动机系统、车载氢系统技术特点,提出了零部件、系统和整车级试项目,初步构建起燃料电池汽车的试验验证体系,从动力经济性、整车安全、热管理、电子电器、振动与噪声、可靠耐久维度进行分析,梳理出燃料电池汽车试验货架1 618项,其中系统及零部件1330项,整车级288项,针对重点试验项目进行详细阐述。结果表明氢燃料电池汽车试验验证体系对项目开发验证有较强的指导意义。     

燃料电池汽车整车热管理系统研究

热管理系统的研究在燃料电池汽车的整车开发中有着非常重要的意义.文章对国家"863"项目中燃料电池汽车几种不同的整车热管理方案进行了研究,计算出不同设计方案下FCE、PCU散热器和空调冷凝器的散热量,并进行对比分析,得到了较优的热管理系统散热方案,同时介绍了热管理控制策略.研究结果对燃料电池汽车整车热管理系统的设计具有重要参考价值.     

燃料电池重卡技术线路及相关系统分析

分析了燃料电池汽车技术线路及工作原理,并结合重型卡车对燃料电池、驱动电机、氢气、动力电池等相关系统进行了分析计算。对燃料电池整车设计具有参考意义。     

氢燃料-光伏电池汽车动力系统分层能量管理策略

汽车产业的热门趋势是新能源汽车,光伏电池汽车和燃料电池汽车的技术却未被开发,正是最好的发展方向。本文根据燃料电池和光伏电池的工作原理及输出特性,对其进行数学建模,选用双向全桥DC/DC变换器,作为系统控制的一部分,使用传统移相控制正向工作模式,并对其传输功率进行分析。利用matlab/simulink软件对上面的建立的数学模型进行建模仿真,建立出氢燃料-光伏电池汽车动力系统模型。分析研究氢燃料电池和光伏电池的能量控制理论,从而设计出系统级的协调控制与能量管理,即分层能量管理策略。     

燃料电池汽车电动液压助力转向系统设计研究

电动液压助力转向系统的设计研究在燃料电池汽车整车开发中有着非常重要的意义。文章介绍了燃料电池汽车电动液压助力转向系统设计及不同的系统控制设计方案,并进行对比分析,得出了较优的燃料电池汽车转向系统设计方案。研究结果对燃料电池汽车电动液压助力转向系统的开发设计具有重要的参考价值。     

上海氢燃料电池汽车产业发展环境分析

燃料电池汽车作为真正零排放的新能源汽车,受到整车制造商和社会公众的广泛关注。文章从政治、经济、技术、社会环境4个维度分析了上海市发展燃料电池汽车产业的发展环境,并对燃料电池汽车产业的未来发展机遇做出了评析。     

氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真

针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。     

燃料电池在中国的发展及其在电动车辆上的应用

综述了燃料电池在中国的发展现状。指出可以用于电动车辆动力源的燃料电池种类,包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池,中国近年来燃料电池发动机的研发则主要集中在质子交换膜燃料电池上。质子交换膜燃料电池在汽车上的规模应用有助于降低燃料消耗,减少大气污染。燃料电池技术应用于电动车辆的过程中还需要解决一系列问题,这些问题涉及燃料的制备、储存和分配以及燃料电池发动机的小型化、燃料电池汽车整车的重新设计、成本的降低等。笔者对这些问题进行了初步的分析。     

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。     

燃料电池汽车整车集成的关键技术

文章在简单介绍国内外燃料电池轿车开发现状和燃料电池汽车动力及其电控系统架构定义后,结合上汽在燃料电池整车开发项目中积累的经验,从整车布置、整车热管理、整车与动力系统的参数选择与优化设计、多能源动力系统的能量管理策略优化及其控制算法的实现、制动回馈及电驱动系统的综合控制等方面阐述了燃料电池汽车整车集成开发的关键技术。     

燃料电池轿车DC/DC变换器仿真控制及其故障诊断试验台的开发

根据燃料电池轿车DC／DC变换器的特点和功能建立其模型，给出了控制DC／DC变换器的一种策略和故障诊断的方法。利用labview软件进行仿真，仿真结果表明：这种方法可以安全有效地控制DC／DC变换器，并为车辆控制器的其他模块提供了相应的接口。     

车用变换器故障诊断及代码生成

以燃料电池轿车用直流变换器为例,在简述其主控电路结构和在线故障诊断策略后,给出了TMS320LF2407A DSP平台的代码生成流程,通过MATLAB建立了DSP平台的在线故障诊断模型,并对模型进行了分析;利用自动代码生成工具生成了目标工程文件且调试通过,达到了生成在线故障诊断代码的目的。     

丰田FCHV-4型燃料电池汽车的结构特性分析

丰田汽车公司开发的FCHV-4型采用燃料电池和辅助电池作为混合动力系统的能源,极大提高能源转换效率,使汽车具有良好的性能。燃料电池与牵引电机逆变器直接相连,与辅助电池和DC/DC器串联。该燃料电池汽车的效率为传统内燃机汽车的3倍。     

具有辅助动力源的燃料电池汽车功率平衡控制算法

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池汽车动力系统的动态数学模型。通过设计线性二次型调节器得到最优控制律;通过构造状态观测器解决状态变量蓄电池开路电压不可测量的问题,从而建立了基于全状态反馈的燃料电池汽车动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,所建立的动力控制算法达到了既定的控制目标,并且充分考虑了动力系统主要部件的动力性和经济性。     

燃料电池客车大功率DC/DC变换器关键问题分析与探讨

简要介绍了燃料电池电动汽车的动力系统构型及其对燃料电池电动汽车DC/DC变换器的要求。从变换器的可靠性、变换效率、静动态特性和电磁兼容性等角度对DC/DC变换器研制过程中的关键问题进行了详细分析。所研制的变换器已经成功地应用在国内多辆燃料电池城市客车中,各项技术指标均满足使用要求。     

燃料电池发动机控制系统设计

控制系统的性能对于保证燃料电池发动机安全、可靠、高效地运行非常重要。通过对质子交换膜燃料电池发动机的工作过程分析及其故障处理对控制系统的要求,确定了其控制系统设计的目标。结合燃料电池发动机失效性分析以及具体的使用环境,提出了燃料电池发动机控制系统设计的要点及一般性方法。     

燃料电池轿车动力系统线性二次型最优控制研究

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线性二次型最优动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,该算法能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值。