燃料电池汽车：驶向何方？

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它可以直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。世界上第一轮燃料电池汽车研发高潮在2000年左右,当时,美国、欧洲和日本的各大汽车生产厂家,无不都在加紧开发燃料电池技术,企业界尤其是各大汽车生产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力,纷纷投入巨资,组成联盟,进行燃料电池车的相关研究、试验与生产。     

渐入佳境的燃料电池汽车

随着全球汽车工业的飞速发展和汽车保有量的不断增加,人类正在面临着石油的枯竭和空气日益污染的严峻挑战。于2005年2月正式生效的“京都议定书”,让全世界深深地意识到减少二氧化碳排放是保护环境的重要措     

燃料电池汽车动力系统网络通信节点的设计

燃料电池汽车的动力系统是决定燃料电池汽车性能的关键，动力系统各个零部件之间采用的是CAN总线的通信方式．文中提出了一种燃料电池汽车动力系统网络通信节点的设计方案．该设计能够保证在电磁干扰比较严重的情况下，燃料电池汽车动力系统各个控制单元之间可以安全通信．通过分析设计方案的可行性并以此为基础制定出合理的网络通信协议，结果表明，所设计的节点满足使用要求．     

燃料电池汽车动力总成控制策略

讨论了燃料电池汽车的动力总成负载均衡、动力蓄电池充电态闭环控制、燃料电池发动机功率的预测调节 ,以及电机回馈制动控制策略等问题 ;介绍了动力总成控制器的算法实现 ,并示例性地给出了实车转鼓测试结果 .测试结果表明 ,针对电电混合动力总成提出的基本控制策略能充分考虑动力总成各组成部件的动力和经济特性 ,具有一定的实用价值     

燃料电池汽车动力系统选型设计

燃料电池汽车因其低油耗、低排放、商品化相对容易,是将来二十年内新能源汽车开发的主要形式之一。燃料电池汽车的动力系统普遍采用蓄电池组与燃料电池系统并联驱动的电-电混合动力,合理地选择动力系统的各个部件对燃料电池汽车起着至关重要的作用。文中对燃料电池动力系统的三个主要部件电机、动力蓄电池以及燃料电池发动机的选型和参数选择进行了分析,提出了燃料电池汽车动力系统的选型原则,为燃料电池汽车动力系统的优化设计提供理论参考。     

燃料电池技术为北京奥运提供绿色动力源

据有关方面透露，2008年北京奥运会开幕时．将有一千辆电动汽车投入使用，为奥运盛会提供服务。而这一千辆电动汽车使用的动力源就是燃料电池。     

燃料电池汽车的氢安全问题

在燃料电池汽车试验经验的基础上,结合国内外研究进展,介绍了有关车载燃料电池氢气安全问题,包括车载氢气系统的安全措施,车载氢气系统的安全性测试与试验,车载氢气系统日常安全维护等。最后,进一步指出了促进车载氢气系统安全的措施,如从燃料电池汽车整体考虑氢安全问题以及加快和完善车载氢气系统的安全法规的建立等,以加快氢能源在中国的大规模应用化进程。     

燃料电池汽车动力系统及能量管理策略研究进展

动力系统是燃料电池汽车(FCV)的核心,可分为单一式系统与混合动力系统两大类,其中,将燃料电池与辅助电源相结合组成“电-电”混合动力系统,已成为业界主流。本文根据辅助电源类型的不同,提出3类FCV混动系统的构建方案,分别为燃料电池+动力电池方案、燃料电池+超级电容方案、燃料电池+动力电池+超级电容方案,并对各方案的优势和劣势进行比较。同时,本文综述了近年来国内外学者提出的面向FCV的代表性能量管理策略,从理论基础与求解方法的差异出发,将现有燃料电池汽车的能量管理策略分为3类：基于规则定义的策略、基于最优化方法的策略以及基于机器学习的策略,并总结了各类策略在最优性与实时性等方面的优势和劣势。其中,基于规则定义的策略最易实现,在工程应用中最为普遍,但无法实现性能最优;基于最优化方法的策略能够接近甚至达到理论最优,但存在计算量过大、计算耗时过长、实时性差等问题;以强化学习为代表的基于机器学习的策略有望在最优性与实时性之间实现理想的平衡,但目前还存在模型训练耗时长、试错代价高等困难,在实车应用层面还存在一定挑战。基于文献研究与分析,本文提出以下观点：1)以大功率燃料电池为核心的功率混合型系统是...     

燃料电池汽车中直流-直流变换器仿真建模

在燃料电池汽车中,电能的转换是一个核心的问题．结合燃料电池的特性,给出了燃料电池汽车动力系统中直流—直流变换器的拓扑结构和工作原理,并基于Matlab／Simulink和模拟电路仿真工具Pspice给出了多种建模方法及其过程,总结了各种建模方法的特点。     

日本研制出以压缩氢为燃料的电池汽车

日本本田公司最近研制出一辆使用压缩氢为燃料的燃料电池汽车。该车11月将被送到美国加利福尼亚参加路面耐久性试验。     

一种基于可变等效因子的燃料电池汽车等效燃料消耗最小策略

为了改进燃料电池汽车的燃料经济性与环境适应性,基于等效燃料消耗最小策略,开展了燃料电池汽车能量管理与优化算法的研究。首先,基于车辆动力学模型求解得出的输出功率或制动回收功率,计算系统的等效燃料消耗,并将其作为优化目标,以期实现经济性最优的功率分配;其次,为了适应不同的环境工况,基于等效因子的实际物理意义,提出了随蓄电池荷电状态变化的可变等效因子,使燃料电池汽车能在更好地维持荷电状态的同时,可更充分地利用蓄电池空余能量。WLTC（worldwide harmonized light vehicles test cycle）和CATC（China automobile test cycle）等标准行驶工况下的仿真结果表明,所提出的基于可变等效因子的等效燃料消耗最小策略,可以满足燃料电池汽车降低氢耗、保持蓄电池荷电状态的功能,实现了能量管理与优化,具有较好的工况适应能力。     

燃料电池汽车能耗、排放与经济性评估

针对电解水制氢路径,深入讨论不同发电方式对燃料电池汽车全生命周期的影响;对不同发电方式下电解水制氢路径的燃料电池汽车采用GREET软件进行能耗、排放、环境影响和替代效益的建模及仿真计算;对不同发电制氢路径的燃料电池汽车综合成本进行计算和分析.结果表明,风能发电电解水制氢路径的能耗和排放最低,对环境最为友好,且经济效益相对较高,是目前实现绿色、高效使用燃料电池汽车的最可行路径.     

一种燃料电池汽车噪声源识别方法

依据小波包变换,结合欧氏空间理论,探索在非稳态工况下识别噪声源的方法.以燃料电池汽车风机从1 000 r·min-1到3 800 r·min-1加速工况为例,通过识别车内外主要噪声源,以及驾驶员座椅处的主要振源,论证该方法在识别非稳态工况下主要噪声源是有效的,从而可对汽车非稳态工况(如加速工况、减速工况等)发出的非平稳噪声信号进行分析并识别出主要源头.     

燃料电池汽车整车热管理系统设计与仿真分析

以某款燃料电池汽车为研究对象,综合考虑车辆的整车布置环境和热管理要求,设计了一套完整的氢燃料电池汽车热管理系统;对关键零部件进行选型与性能匹配设计,运用AMESim软件搭建热管理系统一维仿真模型并进行可信度验证。通过冷却液输入流量、零部件进出水温度及温差等指标对不同工况下的氢燃料电池汽车热管理系统进行仿真分析,结果表明:除电堆和中冷器出水温度在峰值工况下达到极限值不宜长时间工作外,该系统其余工况均运行良好,满足设计要求,可为今后研发燃料电池汽车整车热管理系统提供一定设计思路。     

基于强化学习和路况信息的燃料电池汽车能量管理策略

为提升整车经济性和耐久性,提出了一种基于强化学习和路况信息的燃料电池汽车能量管理策略。首先,根据关键部件参数搭建了动力系统模型,并根据城市道路工况特征在VISSIM软件中搭建交通模型并提取了车辆行驶数据及路况数据。其次,将路况数据作为输入,利用长短期记忆神经网络对车速进行预测。最后,基于强化学习算法,将预测车速、加速度以及动力电池荷电状态作为输入,燃料电池系统功率作为输出进行能量管理策略的设计。仿真结果表明,所提策略的百公里氢耗量与动态规划策略相比仅相差1.27%,且燃料电池系统的平均功率波动降低了5.01%,因此可有效提升整车的经济性和耐久性。     

藻类生物燃料电池

日本工业科学技术厅资源和环境研究所已研制成利用藻类电化学反应来产生电流的原型生物燃料电池。原型生物燃料电池用的是集脆藻,这是一种蓝藻,它在吸收糖并将其转化为能方面效率很高。原型生物燃料     

关于新世纪采用主体新能源的新汽车的思考——煤制甲醇、甲醇内燃机汽车、甲醇-氢燃料电池汽车

一、新世纪我国汽车工业应选择主体新能源 ,发展主导新汽车面临石油短缺 ,逐趋枯竭 ,２１世纪汽车用什么燃料？发展什么汽车？对我国来说是个大选择、大决策问题。经调查研究 ,笔者的结论是 :以煤制甲醇作为汽车用的主体新能源 ,以甲醇内燃机汽车作为过渡 ,进而发展甲醇—氢燃料电池汽车作为新世纪的主导新汽车。主导新汽车必须是立足于低污染的、面向全国可长期稳定供应的主体新能源。其理由如下。１．当前汽车、农用车、运输用拖拉机、摩托车总保有量９０００万辆。到２０２０年汽车总保有量将超过１亿辆。到２１世纪中叶 ,汽车保有量将达…