燃料电池重卡工况运行燃料经济性仿真计算分析及评估

氢燃料电池汽车具有零排放、无污染、高效节能、噪声低等优点。氢气消耗量是燃料电池汽车重要的经济性评估指标。本文采用由雄川氢能科技（广州）有限公司、南京金龙客车制造有限公司、新源动力股份有限公司共同开发完成的31吨燃料电池重卡实车数据,基于国家重型车C-WTVC测试标准工况,结合仿真软件建立了燃料电池重卡整车动态仿真模型,计算了整车在循环工况下的氢气消耗量,并且和同类型的柴油重卡的柴油经济性进行了基于仿真计算的对标,结果表明：按照目前到站的氢气价格来看,传统柴油重卡占据优势,根据本文的仿真计算结果评估当氢气价格下降到29元/公斤时该款燃料电池重卡的运行成本和同类型的柴油重卡持平。本文提出的工况仿真计算可以作为简单快速评价燃料电池汽车经济性的一种方法。     

碳平衡法燃油消耗量测试仪的开发

介绍了我国燃油消耗量测量方法标准以及常见的汽车燃油消耗量测量方法,阐述了碳平衡法的基本原理,在CVS(定容取样法)基础上提出开式排气稀释取样系统;针对当前车辆燃油消耗量测量操作不便的问题,根据碳平衡法燃油消耗量测量原理,建立了采用流量计的碳平衡法汽车燃油消耗量测量模型及测量系统;分析研究了燃油密度、氢碳比、排气成分以及整个系统的同步和负荷测试对测量结果的影响,在实车上进行试验验证,与油耗仪实测结果进行了对比。结果表明,该方法具有较高的精度及稳定性,为车辆燃油消耗量的不解体测量提供了理论依据及应用可能性。     

燃料电池汽车氢气消耗量检测试验台测控系统的开发

利用各种工业级总线模块,在LabVIEW集成环境下,采用多线程技术开发了燃料电池汽车氢气消耗量检测试验台的测控系统。该系统能按照试验规范,完成试验过程中检测、控制、监测、报警和数据处理等功能。试验结果表明,此测控系统工作稳定可靠,可维护性和可扩展性强,测量精度达到试验要求,为进一步研究燃料电池汽车氢气消耗量检测方法提供基础。     

氢燃料电池汽车燃料消耗量测试平台开发

主要介绍了适用于氢燃料电池汽车燃料消耗量测量的试验平台，对系统原理、硬件结构及软件设计进行了详细地描述。     

基于碳平衡法测量汽车燃料消耗量的方法研究

碳平衡法测量汽车燃料消耗量符合汽车不解体和自动化检测的发展要求。本文在给出了碳平衡法测量原理后重点介绍了甲醇汽车、NG汽车和LPG汽车采用碳平衡法计算燃料消耗量的计算方法，弥补了我国现有《轻型汽车燃料消耗量试验方法》(GB／T19233—2003)国家标准只规定了汽油和柴油两种燃料的消耗量试验及其计算方法的不足。试验结果表明，使用碳平衡法计算汽车燃料消耗量具有较好的结果一致性、稳定性和准确性。文中给出的计算方法可作为汽研部门有关整车性能测试的主要参考依据。     

燃料电池汽车氢安全的研究与设计

从燃料电池汽车氢安全的角度对氢气的特性进行分析,研究了车载氢系统、燃料电池系统以及氢管理系统的安全设计,为燃料电池汽车氢安全的设计提供了理论与实际参考。     

燃料电池汽车碰撞试验程序和方法研究

<正>燃料电池汽车在被动安全方面具有两个重要特点:一是车内安装有包括燃料电池在内的高电压动力回路,其电压远远超过安全电压;二是有一个高压供氢系统,其氢泄漏造成的危险性很大;相对传统汽车来说,燃料电池汽车对碰撞安全性提出了新的更高要求。基于以上考虑,有必要对燃料电池汽车碰撞试验程序和方法进行研究。燃料电池汽车碰撞试验不同于普通的汽车,和普通的电动汽车相比增加了氢系统和燃料电池堆,其和普通电动汽车碰撞试验类别相同,涉及同样因电池类型、电池在车辆中的布置位置等影响动力电池在进行     

燃料电池汽车步入发展快车道（二）

车用燃料电池的燃料出现多样化燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。质子交换膜燃料电池是目前汽车领域呼声较高的一代动力装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得所需的燃料——氢气。燃料电池汽车将以多快的速度在全世界普及,取决于所使用的氢燃料的类型。质子交换膜燃料电池目前主要包括氢质子交换膜燃料电池、甲醇重整燃料电池和天然气或汽油重整燃料电池等类型(见表2)。氢:从环保角度来看,理想的解决方案是使用纯净的氢气,然而,尽管氢的比能量最高可达到120.7kJ/g,但是由于氢在常温下为气体,而且单位体积的能量密度小,若使燃料电池汽车行驶里程达到500km,则在常温常压下需要约36m~3的氢气,若用在小轿车上,这将需要很大的存储空间,显然这是不现实的,并且还要以很大的成本在世界各地建立一套新的燃料供应系统。目前解决办法主要有压缩氢气、液化氢气以及合金储氢。压缩氢气就是将氢气比正     

碳平衡法计算甲醇汽车燃料消耗量

甲醇作为重要的车用替代燃料之一,也需要测量和计算燃料消耗量。我国已发布非醇类燃料《乘用车燃料消耗量限值》标准,试验采用甲醇汽车通过底盘测功机检测C0,CO2,HC排放量,根据碳平衡法原理得出甲醇燃料消耗量数学模型。计算燃料消耗量以及甲醇与汽油当量的体积比,并通过体积比直接将排放检测报告中的数据转化成甲醇燃料消耗量。实现了燃料经济性的定量评价。     

燃料电池汽车阳极喷射系统控制策略开发

提出了在燃料电池汽车阳极系统采用阳极喷射器(In-jector)技术调节氢气流量的方案;利用计算机仿真技术,建立用4个凸轮控制阳极喷射器4个喷嘴的开启时刻及开启时间长度的控制策略及其仿真模型;仿真结果和实验数据相吻合,为燃料电池汽车供氢系统的发展提供参考,也为整车供氢系统控制策略开发储备了技术.     

基于汽油含碳量的碳平衡法模型

汽车燃油消耗量的测量具有重要意义,但现有的测量方法难以实现不解体快速测量。依据碳平衡法原理,建立测量汽车燃油消耗量的碳平衡法模型,并设计测试系统。为减小由于碳平衡法基本假设所带来的偏差,对碳平衡法模型进行修正。由此,可通过测量尾气中CO、CO2、HC的含量,得到汽车燃油消耗量。试验结果表明,该方法有较好的精度及稳定性,可用于汽车燃油消耗量的检测。     

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%。     

基于氢燃料电池汽车碰撞安全性的研究

氢燃料电池汽车作为新能源汽车的代表,近几年得到了政府和企业的广泛关注和发展。针对氢燃料电池汽车的结构特点,提出了氢燃料电池汽车存在的碰撞安全性问题,分析了国内外关于氢燃料电池汽车的碰撞安全标准,给出了解决氢燃料电池汽车碰撞安全性问题的方法。     

金属复合TiO_2一维材料光催化氨硼烷制氢研究进展及我国氢燃料电池汽车发展展望

随着全球化石燃料消耗量日益增加,发展新能源汽车已成为全球汽车产业共识,氢燃料电池汽车被认为是新能源汽车发展的最终解决方案。但是氢气具有易燃易爆、易扩散的特点,因此储氢技术是氢燃料发展面临的巨大挑战,以氨硼烷制氢技术为代表的固体吸附储氢方式能能够很好地解决以上难题。本文对一维复合TiO_2纳米结构在光催化氨硼烷制氢领域的研究现状以及未来前景进行了讨论。随着一维复合TiO_2的越来越广泛的应用和光催化制氢技术的产业化发展,未来氢燃料电池技术也将不断成熟,在新能源汽车领域的应用也将日益广泛。     

受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究

燃料电池汽车作为一种新能源汽车,可以实现零污染排放,是未来新能源汽车的主要发展方向之一.由于氢气具有易燃、易爆的化学性质,在燃料电池汽车的商业化进程中,氢泄漏安全问题也必须得到重视.围绕受限空间内燃料电池汽车氢泄漏这一主题,结合实际应用场景,将氢泄漏安全保障问题拆解为燃料电池车辆、场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束,系统探讨了燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障问题.该研究有助于受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全问题的解决,并可为燃料电池汽车运行安全相关标准的制订提供参考.     

丰田Mirai氢燃料电池汽车解析(上)

正丰田Mirai四门轿车于2014年12月15日在日本正式上市是丰田汽车公司的第一款氢燃料电池汽车。丰田燃料电池系统将诸如燃料电池堆和高压氢气罐等混合动力技术与燃料电池技术相结合。燃料电池汽车有效地将发电所需的氢气和空气输送到燃料电池,产生电能,并利用电能驱动汽车的牵引电机。高压电零部件包括带电机的燃料电池空气压缩机、空调电动压缩机、燃料电池逆变器、燃料电池堆、燃料电池冷却水泵、燃料电池水泵与氢气泵逆变器、带电机的燃料电池汽车变速器和带转换器的逆变器供电。所有其他常规的汽车电气,如前大灯、音响和仪表都是由一个单独的12V辅助电池供电。在Mirai中设计了许多安全措施,以确保大约244.8V的燃料电池汽车镍氢动力蓄电     

氢燃料电池汽车排氢阀工作特性研究

氢燃料电池汽车排氢阀,直接关系着氢燃料电池汽车电堆的性能及其安全。氢燃料电池汽车行驶时,排氢阀处于打开或是关闭状态。打开时,把阳极侧少部分的水和混合气体排到大气中,使得氢气浓度保持较高水平,电堆转化效率不至于降低过多;关闭时,使得阳极能够保持足够的工作压力,使得电堆保持较好的转化效率。文章说明了氢燃料电池汽车的排氢阀的在燃料电池系统中的作用、工作原理、开启时间。     

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。     

不同类型氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析及预测研究

氢燃料电池汽车被认为是 21世纪具有潜力的新能源清洁动力汽车之一,影响其推广应用的最重要因素是高成本,开展全生命周期经济性分析至关重要。目前国内外学者对氢燃料电池汽车的生命周期成本评价研究主要集中于零部件成本、燃料价格等因素,而考虑国家及地方补贴政策、运维和报废成本以及不同运营里程、不同车型下经济性分析的较少。从用户的角度,通过对购置成本、运营成本、维护成本、回收残值、补能和抗寒影响以及国家和地方补贴等多种因素进行综合分析,建立全生命周期成本模型,针对乘用车、客车和卡车等不同车型,分场景开展经济性成本评价,将其与传统燃油汽车和纯电动汽车的经济性进行对比分析。面向未来,作出经济性预测,并提出一系列对策建议。     

燃料电池汽车补氢对续驶里程的影响

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，而燃料电池汽车续驶里程是影响其商业化的关键因素之一。现有的燃料电池汽车续驶里程测试方法，测量前需要先对储氢瓶进行加氢、降温、补氢等操作。考虑到用户在实际使用时可能不会进行补氢操作，本文通过测试与结果分析，讨论了补氢操作对燃料电池汽车续驶里程的影响。