燃料电池汽车开发展望

通过对社会基础能源的全程效率分析比较,文章介绍了用燃料电池所产生的电力作为动力的燃料电池汽车（FCV）,以及车用燃料电池的基本工作原理和特点。其中,详细阐述了纯氢型燃料电池汽车（H2-FCV）、车载重整型燃料电池汽车（R-FCV）和直接甲醇型燃料电池汽车（DM-FCV）的燃料系统,以及使用这些燃料系统（FCV）的开发进展,并对此进行了实用化分析。     

燃料电池汽车车载信息监控系统

针对燃料电池汽车整车数据采集和状态监控的要求开发了燃料电池汽车车载信息监控系统。系统硬件采用了嵌入式PC、通讯接口卡和现场总线数据采集模块。基于嵌入式操作系统XPE,采用了虚拟仪器开发平台开发了监控软件。系统实现了燃料电池汽车CAN总线和传感器通道的数据采集和存储以及整车信息监控和故障报警功能,为燃料电池汽车的开发提供了有力的工具。     

氢燃料电池汽车的氢泄漏检测概述

本文介绍了氢燃料电池汽车全球技术法规（GTR13）的氢监测要求、氢燃料电池汽车（FCEV）的检漏方法、安全管理等。GTR13规定了封闭空间的碰撞后氢浓度以及车辆排气系统的氢浓度,美国国家可再生能源实验室（NREL）和欧盟委员会联合研究中心（JRC）对GTR13的规定进行了分析,使其更具有适用性。泄漏检测监管标准之间的进一步协调,才能促进FCEV市场的发展,日本的听觉检查氢燃料电池汽车氢气泄漏的方法安全又便利。氢燃料电池汽车中应安装多个氢气传感器和碰撞传感器,布置在车辆内氢气容易聚集的位置,氢传感器的报警阈值可以分段设置,同时应设计泄漏监控系统的连锁功能,以确保安全。     

燃料电池汽车生命周期分析综述

生命周期分析是评估燃料电池汽车从生产到报废整个过程中能耗、排放以及对环境造成影响的重要手段。目前从制氢路径入手,分析不同制氢路径能耗、排放以及对环境造成的影响的研究居多。本文在概述生命周期分析方法及实施步骤等基础上,对国内外燃料电池汽车生命周期分析的研究进行综述,指出目前国内燃料电池汽车生命周期分析研究中存在的问题与不足,并对燃料电池汽车生命周期分析未来的发展方向进行展望,为后续燃料电池汽车相关政策或战略的制定提供参考。     

长三角燃料电池汽车产业链知识产权协同创新研究

长三角作为燃料电池汽车产业发展的引领者,其产业知识产权活动也处于高速发展中,产生了一大批有影响力的知识产权,但仍然存在着薄弱环节,影响了产业创新能力的发展。在分析长三角燃料电池汽车产业发展现状的基础上,围绕产业链知识产权活动现状以及知识产权协调工作机制中存在的问题开展研究。针对这些问题,制定了开放专利开源行动、建立专门的专利联盟和组建产业技术联盟3种燃料电池汽车产业链知识产权协同机制。研究结果对制定科学合理促进长三角燃料电池汽车产业链协同发展和长三角燃料电池汽车产业的政策有一定的决策参考价值。     

质子交换膜燃料室电池与无污染汽车

文章分析了内燃机、电瓶、燃料室电池汽车污染排放上的特点 ,综述了燃料室电池的发展历史、研究现状和应用前景 ,对于电池电堆、质子交换膜、催化剂等关键技术的国际发展情况进行了介绍 ,提出我国的燃料室电池汽车的研究与应用的建议和看法。     

基于主动进气格栅的燃料电池汽车能耗研究

针对燃料电池汽车前舱开口面积过大导致车辆在大多数工况下的前舱进风量都较大,引起经济性下降的问题,作者提出为燃料电池汽车搭载主动进气格栅的方案,对其进行建模并简化,分析主动进气格栅不同开度下的空气阻力系数及不同车速、格栅开度下的散热器进气量,建立车速-格栅开度-散热器进气量的模型。搭建燃料电池汽车产热、能耗及热管理分析模型,计算NEDC工况下燃料电池的实时产热,根据散热需求控制格栅开度,分析发现燃料电池汽车在满足热管理需求的前提下整车能耗降低了9.6%。     

UG在燃料电池汽车整体布置开发中的应用

介绍了在燃料电池汽车整体布置开发中使用UG软件进行的虚拟装配。主要阐述了燃料电池汽车的构成,虚拟装配的原理及UG软件在虚拟装配中的应用。     

燃料电池电动汽车中的加湿技术研究

介绍了质子交换膜燃料电池的原理与特点 ,分析了对质子交换膜燃料电池电动汽车燃料供给系统进行加湿的必要性 ,并对系统所需加湿量进行了计算 ,最后设计开发了适于车载使用的加湿方案     

Study on Production of Hydrogen from Methane for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

The hydrogen production from methane for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was studied experimentally. The conversion rate of methane under different steam-carbon ratios, the effect of the different excess air ratios on the constituents of the gas produced, the permeability of hydrogen under different pressure differences, and the effect of different system pressure on the reaction enthalpy of hydrogen were obtained. The results lay the basis for the production of hydrogen applicable to PEMFC, moreover, provide a new way for the comprehensive utilization of the coal bed methane.     

质子交换膜燃料电池封装结构安全性研究

针对电堆的封装对质子交换膜燃料电池结构安全性影响的问题进行有限元分析。用Catia建立5种不同螺栓封装位置的10层单体组成的质子交换膜燃料电池电堆的三维模型,用Hypermesh进行网格划分,以最佳封装力和螺栓封装位置为研究目标,在ANSYS Workbench软件中对不同螺栓封装的电堆端板进行应力分布和变形量的分析,选择其中变形量最均匀的电堆端板进行拓扑优化设计。结果表明,电堆模型的最佳螺栓封装力为2500 N,最佳螺栓封装位置在端板的中部位置,拓扑优化后的端板质量减轻14.82%,并对应力分布均匀性有一定提升。     

燃料电池电动车整车控制器研究

介绍了燃料电池电动车整车控制系统的组成，分析了整车控制器的作用，详细讨论了踏板及档位处理方法。提出了基于模糊逻辑控制理论的驾驶控制策略和能量流管理策略，并设计了一个基于DSP的带光纤接口的整车控制器硬件系统。装车试验表明控制器软硬件设计合理，取得了满意的控制效果。     

基于模型的燃料电池物流车能量管理策略开发

基于模型的控制策略与硬件在环测试是汽车控制器开发与验证过程中的重要环节。本文针对燃料电池混合动力物流车能量管理策略的开发与验证问题,在Matlab/Simulink中建立基于规则的控制策略,借助STM32-MAT工具箱与STM32CubeMX快速完成STM32控制器硬件配置,通过Simulink Coder自动生成嵌入式C代码,并联合dSPACE实时仿真系统进行硬件在环测试。结果表明,硬件在环测试结果与离线仿真结果一致性高,所提方法可快速完成整车能量管理策略开发与验证,提高了整车控制器的开发与验证工作效率。

     

PEM燃料电池操作性能的实验研究

目的研究各种操作参数对电池性能的影响，以便对今后的燃料电池的设计作出有益的参考．方法运用燃料电池测试仪进行了不同电池温度、气体加湿温度、反应气体的流量和电池背压对电池性能影响的实验．结果对实验数据进行绘图．得出了电池的电压一电流密度曲线图．从相应的图中可知道电池性能随操作参数的变化情况．结论一定范围内。升高电池操作温度可以提高电池的性能。但是当电池温度超过气体加湿温度时，升高温度电池性能反而下降；电流密度较低时，升高阳极加湿温度能提高电池的性能；当阴极加湿温度高于电池温度时，升高加湿温度将会降低电池的性能；提高电池的背压可以明显提高电池的性能：一定范围内提高反应气体的流量可以提高电池的性能．     

缺陷汽车产品召回制度的探讨

通过大量的调研和分析，论述了缺陷汽车产品召回制度在国外的实施情况，分析了我国汽车行业必须实行召回的原因以及缺陷汽车产品召回制度实施后对我国汽车工业的影响。     

燃料电池汽车TTCAN网络的调度设计

针对目前燃料电池汽车应用层协议不统一的情况,该文以自主研发的燃料电池中巴车为对象,基于SAEJ1939协议,利用均匀装载(AL)调度算法实现了其动力总成系统TTCAN协议的调度设计,该协议对其各节点源地址分配、优先级和参数组定义做出明确规定。通过可调度性、实时性、周期抖动、总线负载率和发送延迟的分析和测试,表明该协议是高效可行的,能满足燃料电池汽车实时控制的要求。