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。     

车用燃料电池发动机系统设计研究

分析了质子交换膜燃料电池的工作原理,提出了将其集成为车用发动机系统的设计方案,并且付诸了实践应用。     

燃料电池发动机台架试验系统设计

为了满足燃料电池发动机车载系统开发的要求,建立了燃料电池发动机台架试验系统。从试验系统的硬件和软件两方面,论述了系统的组成、原理、运行方式及目标的实现。阐述了系统试验流程和测试方法。     

车用燃料电池发动机试验台热管理系统设计

针对质子交换膜燃料电池特性和试验研究的要求,采用温度自动控制和自来水自动掺混补给方法,设计并建立了一套适用于质子交换膜燃料电池发动机台架试验的热管理系统,以保障试验研究工作正常进行,并可同时开展针对燃料电池发动机热特性的试验研究。     

车用大功率燃料电池发动机进气系统控制

为满足100 kW大功率氢燃料电池发动机工作时气体供应需求,开发进气系统控制策略。首先对燃料电池电堆及进气系统进行建模,依托被控对象模型设计开发了“MAP前馈+PID反馈”的阴、阳极进气控制策略,采用单片电压状态与系统效率加权求和的方式标定阳极吹扫时间,并通过台架测试验证了该策略部署到实际控制器中的控制效果。结果显示,在稳态和瞬态工况中均实现了对压力和流量的快速响应,使得电流拉载速率提高到120和-170 A/s,阳极压力稳态和瞬态控制精度分别为98.93%和95.10%,全功率单片电压平均值为15 mV,一致性较好。基于测试数据标定搭建了阴极进气系统状态方程,开发了集成非线性扰动观测器和基于Lyapunov直接法的非线性控制器的进气方案,经MIL仿真测试显示了对空气进气控制目标的准确控制,为进一步提高控制系统响应精度提供了理论基础。     

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.     

某商用皮卡NVH性能试验

在商用皮卡汽车噪声、振动与声振粗糙度性能日趋重要的背景下,文章提出运用最小均方算法（LMS）测试设备,对某商用皮卡变速器进行汽车噪声、振动与声振粗糙度性能分析,得出了变速箱蠕行汽车噪声、振动与声振粗糙度异响问题的原因,并开展了换挡机构有限模态分析及优化整改,解决了该变速器蠕行异响汽车噪声、振动与声振粗糙度问题。其次开展了城市工况下的整车汽车噪声、振动与声振粗糙度性能测试,得到了前后排座椅测点位置处的声压数量级接近,表明该商用皮卡整车汽车噪声、振动与声振粗糙度性能设计符合设计规范。     

车用燃料电池发动机水平衡系统设计

车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机已逐渐开始发展,其水平衡系统已成为需要解决的关键技术之一.文章参考国内外的技术成果和方法,阐述水平衡系统对于车用PEMFC发动机的重要意义,并提出水平衡系统的设计方法.     

车用燃料电池发动机热管理系统研究

建立了车用燃料电池发动机热管理系统模型,该模型能考虑系统内各部件间及部件与电池堆间的相互影响;应用该模型计算分析了某65 kW车用燃料电池热管理系统对燃料电池堆性能的影响、热管理系统运行参数的控制依据和散热器布置形式的影响等。结果表明,应主要通过调节冷却风扇转速来调整电池堆温度,通过调节冷却水泵来保持电池堆进出口水温温差;散热器并联要优于散热器串联。     

某商用皮卡NVH性能试验

文章采用LMS设备,对某基础皮卡和改款皮卡车型进行了详细的噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能测试对比分析,分别开展了动力总成怠速和加速工况下的NVH噪声对比分析、车内噪声NVH对比分析、方向盘振动NVH对比分析及座椅导轨处的NVH对比分析,结果都显示改款皮卡车型NVH噪声和振动水平要优于基础皮卡车型,验证了优化设计动力总成部件的有效性,为提升改款皮卡车型的整车NVH性能进行了积极有效的工作。     

车用质子交换膜燃料电池发动机的水管理和热管理方法

水和热管理是燃料电池发动机的关键技术之一。文章从一个新的角度对水管理和热管理加以区分,介绍了水管理和热管理包含的内容,以及现有的方法。分析了反应气体流量、压力及冷却液参数等对电池堆性能的影响,为燃料电池发动机系统的水管理和热管理研究提供了一个良好的基础。     

燃料电池发动机用金属流场板电堆性能的试验研究

对某型金属流场板燃料电池电堆进行了性能试验,对其特性曲线和单电池一致性进行了分析。结果表明,该电堆最大功率27.5 kW,对应电压78 V,单电池一致性随着电流负载的增大而下降。对比该电堆与某石墨流场板燃料电池电堆表明,在相同电流密度下前者单电池电压低于后者,但单电池一致性比后者好。     

汽车用燃料电池发动机

为了解决能源消耗和污染问题，美国政府鼓动开发汽车用燃料电池。目前已开发出氢燃料电池，但尚未投入生产。     

车用PEM燃料电池发动机的动态响应特性

通过建立一个蛇形流场单电池的三维模型,计算了质子交换膜(PEM)燃料电池发动机的动态响应特性,从而得出影响PEM燃料电池发动机动态特性的最佳运行条件。结果表明,操作压力为303 975 Pa时超调量过大,202 650 Pa时性能最好;温度越高,超调量越小,但性能越差,低电流密度下60℃时电池性能最佳,高电流密度下70℃时电池性能最佳;阴阳极相对湿度之比为100%/100%时,超调量过大,为70%/70%时性能最稳定;空气过量系数为1时,超调量过大,电池的动态性能不稳定,空气过量系数为2时最利于控制。     

加压燃料电池发动机开发

以系统可靠性和耐久性为开发重点,通过引进空压机突破加压燃料电池发动机的技术障碍,提高系统工作压力到0.1 MPa左右.通过加压改善系统的增湿情况,提供系统工作温度,验证引进空压机的可靠性和在燃料电池系统中适应性,开发一套可用于轿车的燃料电池发动机.     

车用质子交换膜燃料电池典型工况的试验研究

针对发动机的典型工况,对车用低压燃料电池堆性能的影响因素进行了试验研究。怠速工况主要研究不同进气湿度、不同空气过量系数及不同进气压力对电堆性能的影响;额定工况主要研究过饱和增湿下积水对电堆性能的影响。结果表明:适当的过饱和增湿以及增加电堆的进气压力能改善电堆的怠速性能;在高负荷高湿度的情况下,电堆内部存在积水现象,影响电堆单片电压的一致性。