燃料电池汽车

摘要： 对重型卡车储氢和供氢系统进行数值模拟,利用热力学模型描述卡车耗氢过程,对卡车行驶过程中的热力学工况进行监测,开展节流过程及冷能转移过程的研究。首先,针对深冷高压氢特点和重型卡车动力学参数建立面向低温流体的热力学模型,包括整车物理模型、储罐热扩散模型、供氢导热模型、供氢流动换热模型的构建,并对热力学预测模型的准确性进行验证;其次通过ANSYS Fluent流体仿真模型验证换热系数准确性。研究显示,供氢节流过程会使氢气发生液化导致供氢压力不足。为了改变这种现象,提高深冷高压氢的利用效率,对加热策略及其影响进行了研究,从能量角度对其进行了解释。

摘要： 本文通过介绍燃料电池汽车动力系统的构型方案,分析了燃料电池汽车的系统功能、驾驶模式以及控制策略。基于CRUISE仿真软件,搭建了某款燃料电池样车的整车及动力系统模型,在NEDC工况下进行了性能仿真计算分析。结果表明,在样车开发设计阶段,利用仿真软件对其进行计算研究,可以提前起到预测车辆性能指标的作用。同时在文章结尾,对燃料电池汽车的发展进行了展望,提出了相关建议,为工程设计人员提供参考和借鉴。

摘要： 电转氢技术为解决弃风弃光问题提供了新的思路。针对氢能大规模环保供应的问题,首先提出一种电—氢一体化站的构建思路,在确定一体化站的削峰填谷、可再生能源消纳与氢能供应的3个功能的基础上,分析一体化站参与主能源与新能源市场的购电策略;然后以一体化站的总运行成本最小为目标函数并考虑一体化站中电—氢系统的功率平衡与约束条件建立考虑市场环境的电—氢一体化站的优化运行模型,该模型可以运用线性规划求解;最后,算例结果验证了文中提出的一体化站可以有效地提高电网削峰填谷能力以及可再生能源的消纳能力。

摘要： 本文旨在利用DC-DC变换器技术优势,通过系统的分析与设计,为燃料电池汽车提供优质的辅助动力系统。基于双向DC-DC变换器技术的燃料电池汽车辅助动力系统,具备了功律大、循环久、充放电时间短等优势,能够为燃料电池汽车动力系统提供辅助,弥补了以往燃料电池汽车的缺点,并实现最大限度的能量回收。尤其是利用双向DC-DC变换器与燃料电池的并联,大幅提升能源的利用效率。

摘要： 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。

摘要： 近日,中国科学院上海高等研究院工程科学团队在3D打印技术制备车载甲醇重整制氢催化剂研究中取得进展,有望推动甲醇重整制氢技术在车载燃料电池等领域的发展。车载甲醇重整制氢可在不使用氢气作为直接原料的情况下为燃料电池汽车供氢,为降低其燃料储存成本和运输成本提供了有效路径。传统催化剂机械强度低,在车辆高速运动过程中床层易破碎从而影响催化剂活性,需开发一种高机械强度,同时保持高催化活性的催化剂制备技术。

摘要： 为应对气候变化,推动绿色发展,近年来我国新能源汽车进入加速发展新阶段。燃料电池汽车是新能源汽车的重要发展方向,得到了国家和地方政府的大力支持。燃料电池电堆作为核心零部件之一,其环境适应能力将直接影响整车的性能,因此,进行电堆环境适应性试验是产品开发必不可少的环节。但是目前我国针对车用燃料电池电堆的环境适应性试验还未形成统一标准,因此,文章结合车用燃料电池电堆工作环境条件和应用场景,对其环境适应性试验进行了研究,提出了电堆环境适应性试验方法的设计思路,以期为业内人士制定电堆环境适应性试验方案提供一定参考。

摘要： 氢能作为二次能源,具有零碳、高效、能源互联媒介、可储存等显著优势。使用氢作为“燃料”的燃料电池汽车,则具有无污染、高效率、载重高、加注快和续航长等显著优势。作为中国最早开展燃料电池技术研发的汽车企业,上汽集团一直坚持技术和市场双擎驱动,从市场用户需求出发打造“低成本、长续航、高可靠性”的整车产品,瞄准“长寿命、高性能、高功率”不断完善和发展氢燃料电池技术.

摘要： 氢能:将迎快速发展期北京冬奥会开幕式经过约1200名火炬手传递的冬奥会火炬点燃了国家体育场"主火炬"。这是世界首套高压储氢火炬,实现了冬奥会历史上首次火炬零碳排放。同时,北京冬奥会实现全球首次大规模燃料电池汽车示范投入。赛事中运营1000多辆氢燃料电池汽车,其中包括816辆氢燃料电池客车参与交通服务保障。此次福田汽车共有1200余辆客车护航冬奥,其中欧辉氢燃料客车近500台,创下最大氢燃料客车服务团队的纪录。

摘要： 燃料电池汽车是新能源汽车的重要技术路线。针对2022冬奥应用环境,开展了燃料电池发动机系统高密度集成、耐久性管理和低温冷启动技术研究,提升其性能及低温环境适应性。车辆在张家口进行了近3年示范运营,经历了-20°C以下的低温环境,通过抽取样本信息,分析了燃料经济性、耐久性和可靠性。示范运营积累的经验和改进措施为2022冬奥会“氢能出行”服务及燃料电池汽车示范城市群项目实施打下基础。

摘要： 随着国家新能源战略的发展,燃料电池汽车产业快速发展并带来潜在的消防救援难题,为了解燃料电池汽车氢气泄漏后救援过程的影响,本文采用火灾动力学模拟软件(FDS)对燃料电池汽车(FCV)氢气泄漏过程进行模拟研究,重点关注燃料电池汽车发生泄漏后破窗救援过程对车辆内外部氢气浓度分布的影响.模拟结果对比分析了不同的破窗情况(天窗开启、门窗开启或共同开启)和不同破窗时间(200s和70s)下氢气浓度的变化过程,研究发现对于较为封闭的汽车空间,车内氢气浓度在泄漏9s时就能达到爆炸范围下限,这种情况十分危险;氢气由车门窗向外扩散使汽车脱离爆炸范围的时间要快于氢气从天窗向外扩散的情况,天窗与门窗同开启对于氢气向外界扩散更为有利;在扩散时开启车窗,大部分氢气从泄漏口直接由车窗扩散至外界,车内氢气积聚的量要小于泄漏后再开启车窗的情况.

摘要： 丰田燃料电池汽车技术在华已经形成专利布局,在质子交换膜燃料电池、燃料电池系统、车载制氢、动力控制系统等技术方面布局了多项专利,通过分析专利申请、授权趋势、专利有效性和主要技术分布,深入了解丰田燃料电池汽车技术在华的专利情况,对促进国内企业进行燃料电池汽车技术研发有重要促进作用.重点从专利申请、授权趋势、专利有效性和主要技术分布方面对丰田燃料电池汽车技术在华专利进行了介绍.

摘要： 燃料电池汽车的电源系统是车辆的核心,对其研究和分析能够促进燃料电池汽车技术的成熟.本文首先分析了当前燃料电池汽车不同结构的电源系统,然后针对性的分析了燃料电池和蓄电池联合驱动的燃料电池汽车相关技术的研究现状,包括燃料电池电堆、前置DC-DC和蓄电池组的管理,最后对燃料电池汽车电源系统相关技术下一步的研究重点进行了分析展望.

摘要： 利用Samcef Rotors分析了一款用于新型燃料电池汽车的高速涡轮压气机的转子动力学特性,分别建立了转子的一维、二维、三维模型,分析了转子的临界转速、谐波响应以及在不平衡质量下的瞬态响应.计算得到了转子的临界转速以及不同涡动状态下的振型,从而为燃料电池汽车空压机的设计以及优化提供了有力的理论基础.

摘要： 燃料电池混合电动汽车作为一种新型的新能源汽车,具有真正意义上的零污染、高效率等优点.由于纯燃料电池系统受到空压机、管道等部件的影响,其动态响应过程较慢,无法满足汽车日常行驶中的快速功率需求,后者也会对燃料电池造成不可逆的损害,而且纯燃料电池系统无法吸收制动过程中的回馈能量.为了提高系统效率保证燃料电池耐久性,加入辅助动力源是一种有效的途径.由于存在着多种动力源,能量管理策略得到了广泛的研究,其中极小值原理作为一种优化的方法且具有在线应用能力.本文研究一种典型的燃料电池+锂离子电池的动力系统,以极小值原理为基础考虑了两种不同燃料电池功率变化率"惩罚项"对燃料电池输出功率的影响,仿真结果表明,具有连续函数形式的"惩罚项"相比于不连续形式的"惩罚项"具有更为平稳的功率输出形式.

摘要： 氢能具有储量丰富、热值高、利用过程环保等优点,在全球面临严峻的能源环境问题时体现出巨大的发展潜能.燃料电池汽车是氢能应用的重要领域之一,氢能燃料电池汽车作为减少交通行业碳排放的终极技术手段,近些年随着研发制造技术的进步从而倍受社会关注.本文从全生命周期视角,将车用氢能的全生命周期分为生产、运输、加注和使用四个环节,对各个环节进行了全面的现状及发展趋势阐述,根据文献调研结果对典型氢能进行了全生命周期碳排放分析,并对氢能的未来发展提出建议.

摘要： 质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其理想能量转换效率高、噪声小、可靠性高和可维修性等优点被人们所重视,并且成为燃料电池汽车的主要动力源.燃料电池系统是包括电堆在内的集成化系统,其物理模型涵盖了电学、热力学、流体力学、电化学等多门学科,这使得针对燃料电池系统的仿真变得异常困难.为了研究质子交换膜燃料电池系统特性,本文借助AMESim建立燃料电池系统模型,模型主要包括电堆、氢气子系统、空气子系统、冷却子系统等.在此基础上,分析动态工况下燃料电池电堆及各子系统的特性.

摘要： 质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其理想能量转换效率高、噪声小、可靠性高和可维修性等优点被人们所重视,并且成为当前燃料电池汽车中应用最为广泛的燃料电池类型.然而,PEMFC系统是一个高度非线性、多尺度、强耦合并且输出较软的系统,其工作特性复杂,性能受气体压力、温度等多种影响因素干扰.精确调节燃料电池内部压力,能够有效防止质子交换膜脱落,提高电堆工作性能,延长电堆使用寿命.本文针对质子交换膜燃料电池系统的气体压力调节问题,首先在MATLAB/Simulink环境下搭建了燃料电池供气系统的仿真模型,包括燃料电池电堆模型和关键子部件模型,考虑了气体在传输过程中的压力和流量的变化机制.在此基础上设计了气体压力的调节策略,分别针对阴极气体压力和阳极气体压力设计相应的控制器,仿真结果显示阴阳极两侧的压力均能控制在理想的范围内.

摘要： 频繁变载导致的车用质子交换膜燃料电池寿命问题是制约燃料电池汽车商业化的重要原因.变载会导致反应气体供应不足,为了研究质子交换膜燃料电池变载过程中气体传输对动态响应的影响,建立了五流道蛇形流场质子交换膜燃料电池三维单相模型,并基于实际参数进行Fluent仿真.首先分析了工作压力、进气增湿、化学计量比对质子交换膜燃料电池稳态性能的影响,然后分析了运行参数和变载参数对质子交换膜燃料电池动态性能的影响,并通过云图分析变载过程中流场反应气体浓度的分布规律.结果表明:工作压力高、阳极湿度大、化学计量比大能提高燃料电池稳态性能,小电流密度下阴极湿度大燃料电池稳态性能好,大电流密度下则相反;工作压力高、化学计量比大、阴极湿度大能提高燃料电池动态性能;变载幅度小、变载初始电流低、变载速度慢能提高燃料电池动态性能.

摘要： 为研究燃料电池堆中衰减最快单电池的性能,提出了阳极相对湿度影响下(ARH,Anode relative humidity)的模型.建立了几何模型和计算网格,并将ARH模型嵌入计算流体动力学软件进行仿真.搭建了一个燃料电池堆测试系统并进行测试.对仿真结果和试验结果进行对比.结果表明:在试验条件下,C10(距离进气口最远的单电池)电压衰减最快,性能最差;相比Fluent原模型,ARH模型预测下的极化曲线能更好与试验结果吻合,当相对湿度为100％时,ARH模型计算值与试验值误差达到3％,比Fluent模型能更精确预测试验结果.

摘要： 在燃料电池(40)的内部温度达不到稳定温度的情况下(步骤S26)，控制装置(100)把二次电池(60)从逆变器(70)上切断下来(步骤S28)，控制装置(100)用逆变器(70)控制电动机(80)的驱动(步骤S30)，使之在电动机(80)的驱动轴(82)上不产生转矩，而使燃料电池(40)供给的电力消耗在电动机(80)内。由于进行这样的控制，在燃料电池起动时就能够以尽可能短的时间使燃料电池的内部温度上升到稳定温度。

摘要： 本实用新型提供一种燃料电池单元，包括有两个并联的子电池，两个并联的子电池共用一个阳极板，在该阳极板两侧为两个并联的子电池的膜电极，阳极板在朝向第一膜电极的第一侧面形成多个第一阳极气体槽道，朝向第二膜电极的第二侧面形成多个第二阳极气体槽道，阳极板第一、第二侧面之间形成双侧供气结构以允许位于阳极板两侧的第一阳极气体槽道、第二阳极气体槽道的阳极气体可以互通。本实用新型还提供一种燃料电池电堆、燃料电池与新能源汽车。采用本实用新型提供的燃料电池单元，燃料电池结构紧凑，且热交换效果好。

摘要： 本发明公开了一种燃料电池汽车功率控制方法、燃料电池控制器及燃料电池，涉及电池控制领域，若当前非停机状态，获取整车控制器下一时刻的需求电流值、当前电堆单片电压以及双向变换器的当前高边电流值、当前低边电流值；根据所述需求电流值、所述当前电堆单片电压所述当前高边电流值及所述当前低边电流值得到理论目标电流值；分析汽车当前工况，结合所述理论目标电流值确定实际目标电流值；根据所述实际目标电流值计算下一时刻进入电堆的空气需求流量。本发明对空气需求流量进行控制，使得燃料电池汽车在面对不同工况时，能够提供满足电堆反应的空气量，保证整车功率需求。

摘要： 本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种燃料电池进气增压系统、燃料电池及燃料电池汽车。该燃料电池进气增压系统，包括：冷却回路，与燃料电堆连通，并用于冷却燃料电堆；增压模块，与所述燃料电堆连通，并用于为所述燃料电堆提供压缩空气；有机朗肯循环回路，分别与所述冷却回路和所述增压模块连接，用于吸收所述冷却回路中的热能以及将所述热能转化为动能，所述有机朗肯循环回路能够将所述动能提供给所述增压模块。通过有机朗肯循环回路将燃料电堆中的废热转变为动能，从而驱动增压模块工作，实现燃料电堆的进气增压功能，因此，节约了一部分燃料电堆产生的电能，提升燃料电池汽车续驶里程。

摘要： 本发明公开了一种燃料电池汽车功率控制方法、燃料电池控制器及燃料电池，涉及电池控制领域，若当前非停机状态，获取整车控制器下一时刻的需求电流值、当前电堆单片电压以及双向变换器的当前高边电流值、当前低边电流值；根据所述需求电流值、所述当前电堆单片电压所述当前高边电流值及所述当前低边电流值得到理论目标电流值；分析汽车当前工况，结合所述理论目标电流值确定实际目标电流值；根据所述实际目标电流值计算下一时刻进入电堆的空气需求流量。本发明对空气需求流量进行控制，使得燃料电池汽车在面对不同工况时，能够提供满足电堆反应的空气量，保证整车功率需求。

摘要： 本发明公开一种燃料电池节气门，该燃料电池节气门包括节气门主体、设置在所述节气门主体两侧的出入口和两个设置在所述节气门主体内的闭合阀门，两个所述闭合阀门上下相对设置，两个所述闭合阀门上分别连接有弹性复位件；所述燃料电池节气门还包括用于驱动两个所述闭合阀门打开的驱动机构，所述驱动机构的输出执行端可与两个所述闭合阀门传动连接。本发明实施例所提出的燃料电池节气门能够在驱动机构掉电或出现故障时，通过空气压力打开上下两个闭合阀门，以使得空气从节气门入口流向节气门出口，从而避免因压力过大而导致电堆损毁。此外，本发明还提出一种燃料电池系统及燃料电池汽车。

摘要： 本实用新型提供一种燃料电池电堆的封装结构、燃料电池模块及燃料电池汽车，该封装结构包括上盖板、下盖板、左侧板、右侧板、燃料电池电堆的前端板、燃料电池电堆的后端板，上盖板、下盖板、左侧板和右侧板均与燃料电池电堆的前端板以及燃料电池电堆的后端板连接成一个整体。本实用新型通过将燃料电池电堆的前端板和后端板作为封装结构的一部分，并将封装结构的上盖板、下盖板、左侧板和右侧板均与燃料电池电堆的前端板以及燃料电池电堆的后端板连接成一个整体形成燃料电池模块，减小了燃料电池模块的体积和重量，降低了加工成本。

摘要： 本实用新型公开一种燃料电池系统的热交换器，该燃料电池系统的热交换器包括管路连接头和设置在所述管路连接头上的热交换管，所述管路连接头包括管路本体、空气进气口和空气出气口，所述空气进气口和空气出气口设置在所述管路本体的两端，所述热交换管包括交换管本体、氢气进气口和氢气出气口，所述氢气进气口和氢气出气口设置在所述交换管本体的两端。本实用新型实施例所提出的热交换器能够将压缩后的空气与进气氢气进行热交换，压缩后的空气会带有大量的热量，以达到提升进气氢气温度的效果，其具备结构简单且方便更换的特点。此外，本实用新型还公开一种燃料电池系统和燃料电池汽车。

摘要： 本实用新型公开一种燃料电池节气门，该燃料电池节气门包括节气门主体、设置在所述节气门主体两侧的出入口和两个设置在所述节气门主体内的闭合阀门，两个所述闭合阀门上下相对设置，两个所述闭合阀门上分别连接有弹性复位件；所述燃料电池节气门还包括用于驱动两个所述闭合阀门打开的驱动机构，所述驱动机构的输出执行端可与两个所述闭合阀门传动连接。本实用新型实施例所提出的燃料电池节气门能够在驱动机构掉电或出现故障时，通过空气压力打开上下两个闭合阀门，以使得空气从节气门入口流向节气门出口，从而避免因压力过大而导致电堆损毁。此外，本实用新型还提出一种燃料电池系统及燃料电池汽车。

摘要： 本实用新型涉及电池技术领域，具体公开了一种燃料电池冷却系统、燃料电池及燃料电池汽车。燃料电池冷却系统，包括第一双极板和第二双极板，第一双极板和第二双极板的板面上均设置有多个蛇形流场通道，蛇形流场通道上间隔设置有多个校正通道，校正通道水平设置，并连通多个蛇形流场通道；第一双极板和第二双极板均包括：冷却液入口，位于双极板的上边，且第一双极板的冷却液入口靠近第一边设置，第二双极板的冷却液入口靠近第二边设置；冷却液出口，位于双极板的下边，且第一双极板的冷却液出口靠近第二边设置，第二双极板的冷却液出口靠近第一边设置。燃料电池冷却系统提高了各蛇形流场通道内冷却液温度分布的均匀性，以及降低了水泵负荷。