基于余热利用的燃料电池汽车能量管理策略*

针对锂离子电容器高能量密度和高功率密度的特点,提出一种燃料电池-锂离子电容器新型动力系统构型,设计了基于庞特里亚金极小值原理(PMP)的能量管理策略。考虑锂离子电容器荷电状态(SOC)、燃料电池功率变化率和燃料电池余热利用对各能量源输出性能的影响,建立相应的能量管理策略,并综合分析了不同策略对整车经济性的影响。仿真结果表明:限制SOC和功率变化可在一定程度上提升燃料电池和锂离子电容器的耐久性;考虑燃料电池余热的能量管理策略可以有效降低氢气消耗量,改善整车的经济性。     

汽车尾气余热利用换热器连接装置的设计探索

随着科技进步和人民生活水平的提高,我国的汽车保有量超过4亿辆,而尾气中含有大量余热,造成了极大浪费,因此有必要对这部分热量加以回收利用。诸多学者为提高汽车尾气余热利用换热器的换热效率做出了不懈努力,主要涉及改进换热器的结构以及选用高效换热的相变材料。现有的汽车尾气余热利用换热器仍存在与汽车尾气排气管道连接不紧密的问题,造成尾气泄露,使换热器效率低下。针对这一问题,本文研究设计了一种用于汽车尾气余热利用换热器和汽车尾气排气管之间的连接装置,本装置可以实现两者快速、紧密对接。     

燃料电池城市客车低温环境下采暖分析

能源环境问题日益严峻,燃料电池汽车具有能量效率高、零排放等优点,已成为未来汽车行业的发展方向。燃料电池汽车由于其高效的能量转化率,可利用的余热较低。在冬季寒冷地区,需要额外电能进行供暖以保证驾驶员和乘客的舒适度。本文以某燃料电池城市客车为例,分析其加热性能和各测点的升温速率,为燃料电池客车在寒区中运行时的采暖方案提供指导意见。     

关于沥青搅拌设备除尘器余热回收技术的探讨

针对沥青搅拌站除尘器余热再利用,以热泵技术与原理为基础,提出了采用溴化锂为工质,以电加热或导热油加热两种方式进行余热回收的余热回收方案,并对方案进行了分析,可为搅拌站余热再利用提供借鉴。     

燃料电池能源公司的专利产品

最近 ,燃料电池能源公司 (ＦｕｅｌＣｅｌｌＥｎｅｒｇｙ ,Ｉｎｃ .)的复合循环直接燃料电池 涡轮机 (ＤＦＣ Ｔ)发电站获得了专利。授予这种燃料电池系统专利的原因是该系统由燃料电池和燃气轮机等热机组成。在ＤＦＣ Ｔ系统中 ,其功率由一个燃气轮机利用燃料电池产生的余热来加以补充 ,不需使用附加燃料就可提高燃气轮机的输出功率 ,提高了发电的效率和降低成本。这种复合系统不需要在涡轮机中进行任何燃烧 ,专利包括燃料电池内部和外部的改进。该公司的目标是将这项技术在发电市场得到扩大应用 ,主要对象是 10ＭＷ～ 5 0ＭＷ的发电站燃…     

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...     

氢燃料电池汽车整车集成式热管理系统研究

有效的热管理对于燃料电池汽车（fuel cell vehicles,FCV）的高效运行至关重要。燃料电池汽车热管理多采用各子系统独立管理方式，然而这种独立的方式并不能很好地利用自身余热从而提高热管理效率和续航里程。对此，本文开发了一种利用燃料电池余热的整车集成式热管理（vehicle integrated thermal management,VITM）系统，采用热交换器进行一体化的VITM，实现燃料电池的余热回收和各部件高效的热管理，通过六通阀的集成设计实现各回路解耦的灵活管理。并在AMESim仿真平台上开展热管理的仿真研究。结果表明：本文开发的VITM系统能保持燃料电池汽车各部件稳定维持在规定的工作温度范围内；在-10℃的环境温度下，利用燃料电池余热作为热源的热泵空调给动力电池加热，与直接加热模式相比，加热时间缩短55%；给乘员舱加热的时间缩短85%，且能耗比（coefficient of performance,COP）值为4，能耗降低75%。     

现代汽车冷却系统控制原理概述(二)

另外一个重要方面是:被冷却件的温度尽可能不随工况和周围环境的变化。这方面的一个实例是:节温器控制的用冷却液冷却的变速器润滑油可保持温度不变。发动机暖机时变速器润滑油变热,这时要利用强功率冷却,防止变速器润滑油过热,从而减小变速器摩擦损失,提高变速器寿命和延长变速器润滑油换油周期。最后,一体化的冷却系统和空调可实现"热量的集成",即一个系统中的热流可以被另外的系统利用或带走,而不需要为此多消耗辅助能量。如利用废气冷却的余热供车内采暖。在发动机冷却方面的热管理措施为:     

大功率燃料电池汽车氢循环系统性能分析

大功率氢燃料电池商用车是推动氢能应用的聚焦点,而设计高效可靠的氢循环系统对其性能至关重要.本文中以200 kW大功率燃料电池系统为例,研究分析了4种氢循环系统方案,基于理论分析和CFD模拟结果,建立了氢循环装置性能评价指标,从不同方面分析总结了各氢循环方案的特点.结果 表明,引射器和氢泵联合使用可以显著减小氢泵的功率消...     

基于自适应特性的燃料电池客车能量管理策略研究

为提高燃料电池客车经济性，本文分别开发一种基于自适应功率跟随的多挡位滞环控制技术和一种自适应功率预测的动力电池SOC高位均衡技术的燃料电池整车电-电混合能量管理控制策略。将该控制策略应用于中通12 m燃料电池旅游客车，其百公里氢耗最低可至5.2 kg,节能效果明显。     

燃料电池客车混合动力系统能量分配的遗传优化组合算法

就燃料电池客车混合动力系统提出了一种基于电机功率分段组合优化算法，该方法是以路况为基础统计出电机功率的分布情况，并将分布离散化(分段)，然后采用遗传算法进行优化组合，得出给定道路工况下的优化的功率组合分配方案。最后进行了仿真计算，结果表明该算法的可行性。     

燃料电池系统性能试验分析与研究

本文基于GB/T 24554-2009《燃料电池发动机性能试验方法》和相关试验要求,对某款燃料电池系统的启动特性、额定功率、峰值功率、动态响应、稳态响应等工作特性制定试验方案,通过燃料电池系统测试台开展性能试验,并对试验数据和性能表现做出分析研究,为产品设计优化和匹配应用提供测评依据。     

发动机废气余热利用技术的对比分析

简单分析了目前汽车余热利用技术的现状.介绍了余热回收系统的特征,展示了各种余热回收系统的基本结构.分别对余热制冷技术和余热发电技术的系统参数和结构特征进行了对比.根据两种技术存在的共同问题,提出了推动余热利用发展的关键技术.     

发动机废气余热利用技术的对比分析

简单分析了目前汽车余热利用技术的现状。介绍了余热回收系统的特征,展示了各种余热回收系统的基本结构。分别对余热制冷技术和余热发电技术的系统参数和结构特征进行了对比。根据两种技术存在的共同问题,提出了推动余热利用发展的关键技术。     

车用燃料电池系统恒温控制研究

燃料电池运行温度易受到本身功率加减载、环境温度变化等影响。针对燃料电池运行温度变化的复杂性,设计了一种基于预测式智能PID算法的温控策略,该策略可较好地消除不确定因素对燃料电池运行温度的影响,运用在实际燃料电池系统中,可满足燃料电池散热需求和恒温温控目的。     

菱形孔支撑板换热器的流动和传热性能研究

弓形折流板换热器作为最常见的传统管壳式换热器,其存在着容易结垢、流阻过大等缺陷,文章针对菱形孔支撑板换热器,通过数值模拟方法进行流动和传热性能研究。结果表明,两种菱形孔支撑板方案的壳侧努塞尔数Nuo相较于弓形折流板方案分别提高了52.20%和51.95%,为异型孔纵向流换热器的优化与选型提供设计参考。     

基于蓄热装置辅助的燃料电池电动车供暖系统动态仿真

为了辅助燃料电池车辆预热,提升燃料电池在低温下的冷启动速率以及降低电动车能耗,该文提出了一种基于热泵和蓄热装置联合的燃料电池电动车供暖方案,并开展了燃料电池车辆系统动态仿真研究,对比了有无蓄热装置辅助的系统对车辆运行过程的影响。结果表明:在寒冷运行环境下,蓄热装置可确保驾驶循环工况下循环冷却液热量来源的连续性,相较于无蓄热装置的热管理系统,热泵和蓄热联合供暖方案可使空调系统能耗下降26%;利用蓄热装置辅助的供暖系统能够改善燃料电池电动车的冬季冷启动特性,优化车辆电池系统的热管理。     

基于三介质换热器的电动汽车热管理系统及其性能分析

电动汽车能实现节能减排与蓄能调峰，其推广应用对于我国“双碳”战略目标的实现具有重要意义。针对现有电动汽车热管理系统尚存在换热流程复杂、系统能效低、难以轻量化集成等问题，本文中提出基于三介质换热器的电动汽车热管理系统，通过样机实验测试建立了三介质换热器计算模型，并结合电动汽车负荷模型与热泵模型建立了三介质换热器电动汽车热管理系统性能模型，分析该系统在不同工况下的运行特性，并与现有典型热管理系统方案进行性能对比。结果表明，在夏季36℃、60 km/h工况下，三介质换热器热管理系统相较于现有的采用风冷冷凝器、液冷冷凝器的热管理系统分别节能2.3%、15.1%；在冬季0℃、60 km/h工况下，采用舱外、舱内三介质换热器进行余热回收时，分别比不采用余热回收的系统节能5.9%、19.7%。     

混合动力汽车动力电池热管理系统设计方法研究

本文根据混合动力汽车整车特性及动力电池工作特性，提出一种创新有效的动力电池热管理系统解决方案。该方案将发动机热管理系统、驾驶室空调系统和电池热管理系统进行了集成化设计，利用发动机余热对动力电池进行加热，同时采用同一套空调系统对驾驶室和电池进行制冷。然后，根据动力电池所需制冷功率以及加热功率，对动力电池热管理系统进行设计计算及零部件匹配选型。最后开展实车测试验证，证明了动力电池热管理系统设计方案满足要求，本文提出的动力电池热管理系统解决方案可靠有效。     

基于有限元技术的燃料电池车车架静力分析

文章使用有限元方法建立燃料电池车车架模型,对车架进行弯曲和扭转两种工况下的静力分析,计算出车架的应力特性。得出车架承受载荷时的最薄弱部位,并提出强度加强方案,为进一步研究燃料电池车提供依据。