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。     

燃料电池汽车车载氢气安全研究

介绍了有关车载燃料电池氢气的安全问题,包括储氢安全、车载氢气系统的安全、燃料电池汽车发生碰撞以及发生氢气泄露时的安全等,指出了目前燃料电池汽车在实际应用中尚待解决的氢气安全问题,并提出了如何解决这些安全问题的建议。     

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。     

基于规则的混合型燃料电池汽车能量管理策略

针对燃料电池存在的启停次数多和耐久性差等问题,本文主要对燃料电池与锂电池组合的混合驱动型燃料电池汽车能量管理策略进行研究。结合燃料电池汽车动力系统结构布置形式,通过使用AVL Cruise软件,搭建燃料电池汽车整车模型,并对燃料电池汽车能量管理策略进行分析,给出了能量管理控制策略工作流程。同时,通过Matlab DLL方式,将在Matlab/Simulink中制定的能量管理策略模型加载到整车仿真模型中,采用NEDC测试工况进行仿真分析。仿真结果表明,车辆在NEDC循环工况运行过程中,仿真车速与期望车速重合度较高,呈现出较好的车速跟随效果,满足驾驶员对车速的需要,使动力电池SOC保持在合理范围内。改变仿真初始条件,当电池SOC初始值为75%,55%和45%时,氢气消耗量有所不同,最高可达2.131 kg/100 km,该研究对实车能量控制具有一定的借鉴意义。     

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。     

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%。     

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。     

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。     

降雨条件下高速公路车辆行驶速度特性

以京港澳高速公路湖北省内金山至武汉南路段的交通流检测器,以及交通流检测器附近设置于路侧的公路气象站历史数据为对象,考虑降雨天气因素,分析有无降雨和不同降雨强度对车辆速度均值及速度离散分布的影响;考虑不同降雨天气条件及不同车道位置、不同车辆类型、不同时间段的车速行驶速度的差异性;基于Greenshield经典交通流V-K关系,采用非线性回归方法,建立了因素对速度影响的雨天车辆行驶速度综合预测模型,拟合度达到80%.该成果对于研究降雨因素对行车安全影响,分析降雨条件下通行能力,制定降雨条件下可变速度控制等交通控制措施具有参考意义.     

单片电压巡检及在燃料电池发动机中的应用

燃料电池堆单片电池的工作状态直接影响到整个电池堆的性能,需要对单片电压进行实时监控。以应用于某一微型燃料电池汽车的5 kW燃料电池堆系统为例,介绍了基于单片机MC9S12DP256B的质子交换膜燃料电池（PEMFC）单片电压巡检系统（SCVM）的结构、工作原理、软件设计以及在燃料电池堆系统控制中的应用。通过CAN总线技术,单片电压巡检系统实现了与燃料电池堆控制单元（FCU）的通讯,可以有效地将各单片电压的状态传递至FCU,使之在电堆出现异常状况下及时采取相关处理措施,降低燃料电池堆的损伤,延长使用寿命。还提出了拓展和完善该系统的设想。     

化学平衡对高速飞行器推进系统性能影响的研究

采用一种快速收敛且稳定性好的算法，考虑在高速飞行器的推进系统性能的计算过程中，化学平衡对性能的影响，通过比较发现，若不考虑化学平衡的影响，误差有时可达10％。因此，在模拟高速飞行器推进系统的性能过程中，必须考虑化学平衡效应。     

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。     

燃料电池电动汽车能量流控制策略

根据燃料电池车应用的实际要求，设计了燃料电池和Ni—Mh电池组的双能源结构燃料电池电动汽车能量流控制系统，介绍了能量分配的控制原理和基本算法，提出了车辆在运行时各种工作状态下的控制策略，并给出了控制策略具体实现的DSP程序流程和框架。     

高氮不锈钢在模拟PEM燃料电池环境中的电化学性能

以高氮不锈钢为研究对象,304不锈钢作对比,在模拟PEM燃料电池环境中测试二者的极化曲线和交流阻抗,运用相关软件分析曲线和数据。实验结果表明：高氮不锈钢的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别比304不锈钢低21.7%和24.5%,说明高氮不锈钢比304不锈钢有更好的耐腐蚀性;高氮不锈钢的电荷转移电阻比304不锈钢高2.43×103倍,而且高氮不锈钢的弥散指数(N= 0.899 4)比304不锈钢的弥散指数(N = 0.844 5)更接近1,这表明高氮不锈钢的钝化膜比304不锈钢的厚而且光滑。     

双控制阀式车用高速柴油机电控喷射系统的研究

本文提出了一种双阀电控柴油机喷射系统,它更适用于车用高速柴油机,文中介绍了该系统的试验结果。     

氢能燃料电池发动机系统建模与控制

开发氢能源是解决全球能源危机和大气污染的一项重要措施,而燃料电池是一种利用氢能进行能量转换的有效装置.研究了氢能质子交换膜燃料电池发动机的系统结构,针对发动机输出电压容易受系统各输入条件影响的问题,提出利用BP神经网络建立发动机系统电压输出模型.在建立神经网络辨识模型的基础上,通过预测控制算法实现对燃料电池发动机的优化控制.     

Structure and Control Strategies of Fuel Cell Vehicle

The structure and kinds of the fuel cell vehicle (FCV) and the mathematical model of the fuel cell processor are discussed in detail. FCV includes many parts: the fuel cell thermal and water management, fuel supply, air supply and distribution, AC motor drive, main and auxiliary power management, and overall vehicle control system. So it requires different kinds of control strategies, such as the PID method, zero-pole method, optimal control method, fuzzy control and neural network control. Along with the progress of control method, the fuel cell vehicle‘ s stability and reliability is up-and-up. Experiment results show FCV has high energy efficiency.