道路试验中的燃料电池汽车动力系统可靠性分析

摘要

近几年,燃料电池汽车在国内外得到迅速发展,但是,燃料电池作为一种应用于汽车的新技术,在各项性能上还有待完善,加上这一技术应用于汽车上所带来的动力系统的全面更改,综合起来就归结为整个系统的可靠性问题。国外,第一轮燃料电池汽车道路试验高峰已基本结束,在道路试验中发现了很多可靠性问题,积累了大量的宝贵经验。我国把燃料电池汽车作为民族汽车工业跨越式发展的契机,但目前燃料电池汽车实际应用的数据还很少,作为一个复杂系统,在完成了试制后,其可靠性的验证是下一轮改进之前急需进行的工作。
　　 可靠性工作是贯穿产品规划、设计、试制、生产、销售、使用、报废各个环节的整体工作,实践证明,越早实施可靠性工作,产品研发所花费的代价越小。当前,同济大学的燃料电池汽车已完成了小批量试制,急需制定相应的可靠性工作方法,通过试验评价车辆可靠性现状,为进一步修改提供依据。本文针对燃料电池汽车动力系统开展了一系列与道路试验相关的可靠性工作,首先,制定了燃料电池汽车的道路试验方法、各类试验数据的收集方法,在道路试验中,完整的收集了道路试验的相关数据,尤其是各类故障数据、维修数据等,接下来,对试验中收集的数据进行整理与分析,建立了数据库,对动力系统的故障进行了分级,对燃料电池汽车动力系统进行了故障树分析,计算了各类可靠性指标,绘制了故障一里程曲线并进行分析,对燃料电池汽车动力系统的特点进行了总结,最终,对燃料电池汽车动力系统的可靠性进行了全面的评价,建立了燃料电池汽车动力系统可靠性的数学模型和结构模型,方便了可靠性提高工作的进行,同时,提出了燃料电池汽车动力系统可靠性的改进方案。
　　 本文在可靠性工作方法方面,在对传统汽车可靠性工作方法继承的基础上,进行了探索与创新,使其更加适合燃料电池汽车动力系统的特点,主要表现在故障的分级与处理、故障树的建立及其功能扩展、可靠性指标的选取、燃料电池汽车动力系统可靠性模型的建立等几个方面。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究的背景和意义

1.3.1 燃料电池汽车动力系统概述

1.3.2 如何把可靠性工作应用于燃料电池汽车

1.3.3 课题研究的意义

1.4 研究的主要内容

第2章 燃料电池汽车动力系统

2.1 动力系统的结构

2.2 动力系统的特点

2.3 小结

第3章 道路试验

3.1 试验时间

3.2 试验道路

3.3 试验车辆

3.4 试验仪器、设备

3.5 试验方法

3.6 故障的发现、判断和处理

3.7 汽车的维修

3.8 试验记录

3.9 汽车性能检测

3.10 汽车的拆检

3.11 小结

第4章 燃料电池汽车动力系统的故障

4.1 故障的分级

4.2 故障的介绍

4.3 燃料电池汽车动力系统故障树分析

4.3.1 概述

4.3.2 对传统故障树的改进

4.3.3 故障树的建立

4.3.4 燃料电池发动机故障树

4.4 小结

第5章 数据分析

5.1 试验数据

5.1.1 运行里程

5.1.2 运行时间

5.1.3 故障数据

5.2 数据处理与可靠性分析

5.2.1 电子故障与机械故障比

5.2.2 平均故障间隔里程

5.2.3 首次故障里程

5.2.4 各级故障出现的次数分布

5.2.5 当量故障

5.2.6 当量故障率

5.2.7 各主要总成可靠性比较

5.2.8 故障一里程曲线

5.2.9 维修性评价

5.3 可靠性综合评价与改进建议

5.4 小结

第6章 可靠性模型的建立

6.1 数学模型

6.1.1 汽车的寿命指标

6.1.2 寿命分布规律的几种分布形式

6.1.3 分布函数的检验

6.1.4 数学模型的确定方法

6.1.5 数学模型的建立

6.2 结构模型

6.2.1 模型部件间的关系

6.2.2 结构模型可靠度概念

6.2.3 模型的建立

6.3 小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录A:燃料电池汽车道路试验记录表

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果