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作为新能源汽车发展新方向,氢燃料电池商用车最近几年在中国取得了快速发展。质子交换膜燃料电池工作温度较低,如果电堆在整车上的安装方式不当,可能导致生成的液态水不能顺利排出而造成电堆水淹,从而影响燃料电池发动机工作的稳定性。目前电堆在整车上的安装方式与排水的影响还未受到研究者的充分重视。本文开展了燃料电池发动机在不同方向上的倾角运行试验,用以模拟整车在坡道上行驶时发动机倾斜可能带来的影响。试验结果表明,发动机在不同方向倾斜角度运行对性能的稳定影响不同,某些方向倾斜安装会造成排水不畅,从而影响性能稳定性。经过分析表明,对于电堆氢气、空气的流场设计不同、分配管设计不同等,燃料电池系统在整车上的安装需遵循利于排水的原则,条件允许的情况下,按照一定方向进行倾斜安装,以利于液态水管理,提升燃料电池发动机工作稳定性和耐久性。 相似文献
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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Pm、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ΔPf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ΔPf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ΔPf策略的氢气消耗量为0.105 3 kg,相比ΔPf为1,2 kW的氢气消耗量(0.121 3,0.110 2 kg)有明显优化,接近ΔPf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。 相似文献
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近年来,在国内外研究人员的不懈努力下,燃料电池技术取得了长足的进步。但是,耐久性差和可靠性不足,仍然是阻碍其大规模商业化的重要因素。现阶段针对燃料电池性能衰减问题的研究,从关键组件到核心材料,有很多新的观点、规律和机理,已经得到大家的认可。然而,燃料电池内部微观层面的复杂的结构蠕变和粒子传输特性衰变,依然模糊不清。本文主要介绍了燃料电池的基本原理,以及在典型车载燃料电池工况包括启-停工况、怠速工况、动态负荷工况、额定功率工况和过载工况下的衰减过程机理。这些研究成果的综述,对质子交换膜燃料电池堆耐久性机理研究及耐久工况的设计实施具有重要意义。 相似文献
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针对汽车城市道路行驶特点,设计了一次循环工况下转鼓耐久试验,以研究燃料电池汽车在城市道路下的故障特点。定义了燃料电池故障等级,借助可靠性理论分析方法分析了燃料电池汽车故障特点。该试验方法为新能源汽车关键部件的可靠性和耐久性试验提供了有价值的参考。 相似文献
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Development of fuel cell hybrid powertrain research platform based on dynamic testbed 总被引:1,自引:0,他引:1
An experimental research platform based on a dynamic testbed is developed and applied for fuel cell hybrid powertrain integration
and control. A driver brake model is added to the dynamic testbed to simulate the braking process of an electric vehicle.
Sub-systems of the fuel cell hybrid powertrain are tested, and characteristic parameters are obtained. A simulation platform
is constructed in LabVIEW environment, and its validity is verified by dynamic test results. A real time control system is
developed with an embedded PC for the function of rapid control prototyping. Using this platform, fuel cell battery hybrid
and fuel cell supercapacitor hybrid configurations are investigated. This platform provides a powerful tool for fuel cell
powertrain research and development. 相似文献