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燃料电池氢气循环泵研究现状及发展趋势
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作者 李霞 胡海波 +1 位作者 刘本学 高广东 《机械设计》 北大核心 2025年第S1期1-6,共6页
氢气循环泵是氢燃料电池供氢系统一个重要的组成部件,其作用是将燃料电池中未完全反应的氢气重新输送回电池堆,以提高氢气的利用率,减少排放,并维持电池内部的适当湿度和温度。以氢气循环泵为研究对象,介绍了几种氢气循环泵的工作原理... 氢气循环泵是氢燃料电池供氢系统一个重要的组成部件,其作用是将燃料电池中未完全反应的氢气重新输送回电池堆,以提高氢气的利用率,减少排放,并维持电池内部的适当湿度和温度。以氢气循环泵为研究对象,介绍了几种氢气循环泵的工作原理和特点,分析了氢循环泵的研究现状。此外,还讨论了氢气循环泵面临的技术挑战,指出了氢气循环泵的主要研究方向与发展趋势。 展开更多
关键词 燃料电池 系统 气循环泵
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基于“论文—专利”的主题关联与互动演化研究——以氢燃料电池汽车领域为例
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作者 张军荣 乔建智 《科技进步与对策》 北大核心 2025年第13期149-160,共12页
科学论文与专利技术之间存在密切且复杂的交互关系,深入解析论文与专利之间的相互作用机制,有助于揭示知识流动的内在规律,并准确预测技术转化路径。从Web of Science数据库和IncoPat数据库中提取论文与专利数据单元,采用BERTopic主题模... 科学论文与专利技术之间存在密切且复杂的交互关系,深入解析论文与专利之间的相互作用机制,有助于揭示知识流动的内在规律,并准确预测技术转化路径。从Web of Science数据库和IncoPat数据库中提取论文与专利数据单元,采用BERTopic主题模型,挖掘各时间切片的论文与专利主题,并基于语义相似度分析论文与专利之间的关联和互动趋势。结果表明:(1)氢燃料电池汽车的部分研究主题表现出较强的协同创新趋势;(2)论文与专利的关联强度随着时间推移减弱,反映出技术从基础研究向应用开发的转变过程;(3)论文与专利之间存在吸收式演化、存续式演化和创设式演化3种演化机制。通过创新理论剖析演化机制,为未来技术变革和创新战略提供理论指导。 展开更多
关键词 科学论文 专利技术 主题关联 BERTopic主题模型 燃料电池汽车
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日本固定式氢燃料电池系统的政策演进及技术应用综述
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作者 郑培钧 谢小荣 +1 位作者 张春朋 穆青 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3288-3301,I0078,共15页
该文旨在对日本固定式氢燃料电池系统的有效应用进行全面梳理,重点关注并网质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的应用。首先,介绍日本氢能的政策演进及固定式氢燃料电池的技术发展路线;其次,概述日本固定式... 该文旨在对日本固定式氢燃料电池系统的有效应用进行全面梳理,重点关注并网质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的应用。首先,介绍日本氢能的政策演进及固定式氢燃料电池的技术发展路线;其次,概述日本固定式氢燃料电池在家用和商用/工业领域的应用现状及技术特点;然后,分析推动日本固定式氢燃料电池发展的驱动因素;接着,探讨日本在构建氢能社会过程中面临的挑战和发展趋势;最后,结合我国氢能发展现状,探讨对我国的启示和意义。通过全面梳理日本在政策制定、技术创新及市场扩展等方面的演进,为我国固定式氢燃料电池的应用与推广提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 固定式燃料电池 并网质子交换膜燃料电池 日本能政策 技术创新 市场拓展
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质子交换膜燃料电池氢气渗透研究进展及抑制措施概述
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作者 陆继轩 郑伟波 +3 位作者 李翔 王倩倩 李冰 明平文 《汽车工程》 北大核心 2025年第7期1238-1257,共20页
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)作为一种新型汽车动力源,展现出广泛的应用潜力。然而,氢气渗透问题在长期运行中日益显现,已成为制约其大规模商业化应用的重要技术挑战。氢气渗透不仅降低了PEMFC的输出... 质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)作为一种新型汽车动力源,展现出广泛的应用潜力。然而,氢气渗透问题在长期运行中日益显现,已成为制约其大规模商业化应用的重要技术挑战。氢气渗透不仅降低了PEMFC的输出电压,还可能对电池的耐久性和安全性产生负面影响。为应对这一问题,本文基于现有研究成果,对PEMFC氢气渗透的研究进展进行了系统概述。首先,本文阐述了氢气渗透的基本原理及其潜在危害;接着,分析了膜衰减前后氢气渗透的传递机制,并回顾了最新的渗透模型研究进展;最后,结合氢气渗透的原理,总结了目前有效的抑制措施,并展望了未来的研究发展趋势。本文旨在为提升PEMFC性能、延长其使用寿命以及增强系统安全性提供理论支持。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 渗透 长期运行 膜衰减 抑制措施
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高海拔环境下航空氢燃料电池综合性能分析
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作者 申丽艳 李韦康 +1 位作者 黄洪雁 秦江 《电源技术》 北大核心 2025年第5期1058-1067,共10页
氢燃料电池因其清洁高效,成为新能源航空器领域的研究热点。在低温、高海拔等极端环境下,确保电池稳定运行与高效输出成为难题,空气的低热导率及高气流速度对电池内部水热管理提出了更高的要求。建立了热-电-质耦合的三维开式阴极质子... 氢燃料电池因其清洁高效,成为新能源航空器领域的研究热点。在低温、高海拔等极端环境下,确保电池稳定运行与高效输出成为难题,空气的低热导率及高气流速度对电池内部水热管理提出了更高的要求。建立了热-电-质耦合的三维开式阴极质子交换膜燃料电池模型,模拟电池在不同海拔高度下的工作过程,分析海拔高度对氢燃料电池性能的影响。研究结果表明,海拔高度从0 m上升至4 km时,电池输出性能衰减5.02%。通过提高阴极化学计量比可以改善高海拔下燃料电池的性能。与氢/空逆流交叉布置相比,氢/空顺流交叉布置因阳极入口的干氢气导致膜局部脱水,性能稍有下降。该研究为氢燃料电池在高海拔下的优化设计提供了理论支撑,有助于推动新能源航空器发展,实现绿色航空目标。 展开更多
关键词 新能源航空器 燃料电池 水热管理 海拔高度 阴极化学计量比 /空布置方式
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日本燃料电池汽车与加氢站的发展历程对中国的启示 被引量:2
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作者 曹艳刚 高翔 +2 位作者 张军 张明震 张艳蕊 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期456-463,共8页
随着我国燃料电池汽车示范规模逐步扩大,产业带动效应日趋显现。除五大示范城市群外,我国燃料电池汽车推广总体规模较为有限,示范效果尚不能被很好复制,地方政府在推动产业发展时仍纠结于先购置燃料电池汽车还是先建设加氢站的问题。本... 随着我国燃料电池汽车示范规模逐步扩大,产业带动效应日趋显现。除五大示范城市群外,我国燃料电池汽车推广总体规模较为有限,示范效果尚不能被很好复制,地方政府在推动产业发展时仍纠结于先购置燃料电池汽车还是先建设加氢站的问题。本文对比分析了国际发展情况,选择以日本燃料电池汽车推广及加氢站建设的经验进行分析,回顾日本燃料电池汽车和加氢站大规模推广之初,在燃料电池汽车具备推广基础后,由政府首先引导的加氢站建设,呈现出不同发展阶段车与站的相互促进或相互制约的特点。在其进入市场化阶段后,需求是拉动因素,车与站二者相互促进,但片面追求车或站的数量,而忽略了加氢站的实际服务能力,则难以支撑车与站协调情况下的规模化发展。与此同时,加氢站建设中,构建更聚焦与解决产业发展问题的联盟组织,有助于从全产业链角度促进成本下降和总体经济性的提升,进而推动燃料电池汽车广泛应用。为此,结果说明了我国在推动燃料电池汽车示范中,应充分借鉴国际成熟经验与行业组织的推动作用,在燃料电池汽车与加氢站合理匹配方案基础上加快燃料电池车推广。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 服务能力 联盟组织 运营方式
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紧凑型氢引射器设计及其对车用燃料电池性能影响研究
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作者 李子毅 罗马吉 +1 位作者 黄易元 王陆松 《汽车工程》 北大核心 2025年第7期1268-1276,共9页
本文针对130 kW车用燃料电池系统的高集成化、轻量化需求,设计了一款紧凑型氢引射器。采用计算流体力学方法研究了关键结构参数(混合室长度、扩散室长度、喷嘴出口位置、混合室直径以及扩散室角度)对紧凑型引射器性能的影响,最终优化后... 本文针对130 kW车用燃料电池系统的高集成化、轻量化需求,设计了一款紧凑型氢引射器。采用计算流体力学方法研究了关键结构参数(混合室长度、扩散室长度、喷嘴出口位置、混合室直径以及扩散室角度)对紧凑型引射器性能的影响,最终优化后的紧凑型氢引射器的全长仅为原尺寸氢引射器的53.8%。稳态特性测试结果表明,搭载紧凑型氢引射器的130 kW燃料电池系统性能达到设计要求,电堆效率和系统效率分别为51.3%和44.3%。在电堆功率小于60 kW的工况下,紧凑型氢引射器的回氢性能优于原尺寸氢引射器,且全工况下均可满足回氢比大于0.5的燃料电池系统需求。 展开更多
关键词 燃料电池系统 引射器 紧凑型 CFD仿真
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氢燃料电池系统在轨道交通列车上的应用 被引量:1
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作者 韩玉 韩斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期231-235,241,共6页
[目的]为使氢燃料电池在轨道交通列车上得到更加安全、高效的应用,需要对氢燃料电池在列车应用上的技术瓶颈与挑战进行梳理分析。[方法]介绍了氢燃料电池在轨道交通领域中的应用状况。系统梳理了氢燃料电池在轨道交通列车应用上一些共... [目的]为使氢燃料电池在轨道交通列车上得到更加安全、高效的应用,需要对氢燃料电池在列车应用上的技术瓶颈与挑战进行梳理分析。[方法]介绍了氢燃料电池在轨道交通领域中的应用状况。系统梳理了氢燃料电池在轨道交通列车应用上一些共性的关键技术,主要包括氢燃料电池系统集成与控制技术、轨道交通列车混合动力技术、轨道交通列车混合动力能量管理技术、氢气供应体系等,对比分析了不同技术方法的优缺点。结合氢燃料电池在轨道交通列车中的应用与发展现状,针对性地分析了氢能轨道交通列车目前面临的技术挑战。[结果及结论]氢燃料电池在轨道交通许多车型上已经有所应用。当前关键技术研究不断突破,但氢能轨道交通列车领域目前还存在高功率、牵引系统正向设计等尚待进一步攻克的难题。随着相关技术产业的更迭、相关政策和标准的建立及技术攻关的持续推进,氢燃料电池系统在轨道交通行业的应用发展前景将更为广阔。 展开更多
关键词 轨道交通 列车 能源 燃料电池
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氢燃料电池大客车全生命周期碳足迹:对“双碳”目标的贡献
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作者 闫赫宬 薛冰娅 +2 位作者 刘子仪 李茜 郁亚娟 《环境化学》 北大核心 2025年第4期1218-1226,共9页
氢燃料电池车在碳排放方面具有独特优势,研究氢燃料电池车的碳减排贡献,对于实现“碳达峰”、“碳中和”目标有着很大的意义.为了评价氢燃料电池车的碳排放情况,本文以氢燃料电池车中比较典型的氢燃料电池大客车为研究对象,针对其生产... 氢燃料电池车在碳排放方面具有独特优势,研究氢燃料电池车的碳减排贡献,对于实现“碳达峰”、“碳中和”目标有着很大的意义.为了评价氢燃料电池车的碳排放情况,本文以氢燃料电池车中比较典型的氢燃料电池大客车为研究对象,针对其生产、使用以及回收阶段的排放的CO_(2)进行了全生命周期评价,分析其在全生命周期各环节的碳足迹.并且研究轻量化材料在使用阶段中对碳足迹的影响,着重研究组成膜电极的主要成分铂(Pt)在回收阶段的碳排放情况.结果表明,在生产阶段,高压储氢罐以及燃料电池堆的碳排放比较严重,生产整车的碳排放达到84550.90 kgCO_(2)eq;在使用阶段,使用轻量化材料能够使碳排放减少大约30%;在回收阶段,除了回收作为客车储能电池的磷酸铁锂(Lithium Iron Phosphate,LFP)电池之外,车身、底盘、平衡装置以及Pt的回收都对碳减排有贡献,回收阶段最终可实现12308 kgCO_(2)eq的碳减排. 展开更多
关键词 燃料电池大客车 生命周期评价 轻量化材料 碳足迹.
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氢燃料电池拖拉机整车能量管理控制策略研究
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作者 辛沛哲 王凌峰 +1 位作者 江发潮 王国业 《拖拉机与农用运输车》 2025年第4期44-49,共6页
氢燃料电池具有无污染、高效率等优点,在各个领域具有广阔的应用前景。采用氢燃料电池+蓄电池构型的拖拉机混合动力底盘,在提升整车动力性能与续航能力上表现突出。论文针对所研究的氢燃料电池拖拉机,设计了功率跟随控制策略;设定边界条... 氢燃料电池具有无污染、高效率等优点,在各个领域具有广阔的应用前景。采用氢燃料电池+蓄电池构型的拖拉机混合动力底盘,在提升整车动力性能与续航能力上表现突出。论文针对所研究的氢燃料电池拖拉机,设计了功率跟随控制策略;设定边界条件,对整车工作模式进行了划分并制定了相应规则。仿真结果表明,所设计的能量管理控制策略能够合理控制燃料电池输出,确保电池SOC范围合理;搭建的硬件在环仿真试验台验证表明,上位机可以实时显示当前整车工作状态以及功率分配结果,可有效提高整车控制器的开发效率。 展开更多
关键词 燃料电池 混合动力 整车控制器 能量管理 功率跟随控制策略
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基于数据驱动方法的机车氢燃料电池热管理系统温度监测预警研究
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作者 李学普 董萤 张佳峰 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第4期89-96,共8页
为改善现有氢燃料电池在温度异常波动后的“被动式”温度管理策略,文中提出基于温度状态时序特征挖掘形成温度预测模型的异常主动感知方法。从数据驱动视角出发,研究构建了氢燃料机车燃料电池温度监测与预测算法,针对理论阈值的可确定... 为改善现有氢燃料电池在温度异常波动后的“被动式”温度管理策略,文中提出基于温度状态时序特征挖掘形成温度预测模型的异常主动感知方法。从数据驱动视角出发,研究构建了氢燃料机车燃料电池温度监测与预测算法,针对理论阈值的可确定性提出回归预测和分类预测2类算法逻辑,利用真实氢燃料机车监测数据和随机森林等机器学习模型形成了氢燃料电池温度异常状态短临预警方法。经验证,该数据驱动方法对于10 s时间步长的温度预测满足精度要求,兼具氢燃料电池场景适用性和推广性。 展开更多
关键词 燃料电池 热管理 温度预测 数据驱动
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数据驱动的氢燃料电池客车故障预测
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作者 程培高 李健平 +1 位作者 何梓豪 孙仁云 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期27-34,共8页
针对氢燃料电池客车运行的安全风险管理问题,提出一种基于数据驱动的故障预测方法。通过整合、清洗和预处理燃料电池客车的历史运行数据,采用数据分析技术确保数据准确性与一致性,处理数据缺失、异常和重复值,运用SMOTE和随机欠采样解... 针对氢燃料电池客车运行的安全风险管理问题,提出一种基于数据驱动的故障预测方法。通过整合、清洗和预处理燃料电池客车的历史运行数据,采用数据分析技术确保数据准确性与一致性,处理数据缺失、异常和重复值,运用SMOTE和随机欠采样解决不均衡指标,提高预测准确率。选用朴素贝叶斯、决策树等7种算法作为基模型,进行集成学习训练,选用性能较优的随机森林、XGBoost和Bagging 3种基模型构建安全监控系统,得到多指标故障预测模型,验证模型的预测性能。结果表明,该模型能够同时准确预测氢燃料电池的各种行驶状态,为安全运行提供可靠监控,研究结果具有一定的先进性和应用价值。 展开更多
关键词 数据驱动 大数据 集成学习 燃料电池客车故障预测
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氢燃料电池开发现状分析
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作者 杨斯琦 蒋玉福 余翠兰 《南方农机》 2025年第15期139-142,共4页
随着新能源汽车行业的快速发展,氢燃料电池技术已成为推动行业进步的关键力量,越来越多的中国企业投入到氢燃料电池的开发中。基于此,文章通过市场调研、案例分析法和文献分析法,从氢燃料电池的工作原理、结构、核心零部件等方面,对比... 随着新能源汽车行业的快速发展,氢燃料电池技术已成为推动行业进步的关键力量,越来越多的中国企业投入到氢燃料电池的开发中。基于此,文章通过市场调研、案例分析法和文献分析法,从氢燃料电池的工作原理、结构、核心零部件等方面,对比分析了国内外燃料电池产业链的代表国家和企业。研究结果表明,在氢燃料电池的结构和技术方面的研究存在较大的发展空间;中国尚未形成一条完善的燃料电池堆产业链,且国内现有技术与世界先进水平存在着较大差距,中国企业投入研究氢燃料电池具有较大市场价值。但氢燃料电池的产业化发展仍受氢气开发与核心零部件制造成本高等制约,而政策支持、技术创新和人才培养是推动氢能产业化发展的关键。中国企业不仅需要在关键材料和技术上实现自主可控,还需要解决成本降低、人才专业能力提升的问题,以实现氢燃料电池技术的商业化和规模化应用。本研究可为国内将要投入氢燃料电池研发的企业提供一定的策略和建议,为国内氢燃料电池技术的进步提供行动指南,并为促进中国氢燃料电池汽车产业的可持续发展提供理论支持和实践方向。 展开更多
关键词 燃料电池 开发现状 工作原理与类型 关键部件研制 成本与投资
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基于动态主题网络的新兴技术主题识别——以氢燃料电池领域为例 被引量:4
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作者 慎金花 王薇 +1 位作者 张更平 陈红艺 《情报杂志》 CSSCI 北大核心 2024年第9期92-100,共9页
[研究目的]新兴技术代表着未来的技术发展方向,是抢占科技前沿制高点必须把握的关键技术,准确识别新兴技术对国家发展具有重要战略意义。[研究方法]综合专利文本信息和分类信息,构建SBERT-LDA-IPC模型,识别各时间段的技术主题;根据主题... [研究目的]新兴技术代表着未来的技术发展方向,是抢占科技前沿制高点必须把握的关键技术,准确识别新兴技术对国家发展具有重要战略意义。[研究方法]综合专利文本信息和分类信息,构建SBERT-LDA-IPC模型,识别各时间段的技术主题;根据主题相似度矩阵绘制动态主题网络,识别具有创新性和连续性的主题为候选主题,评估候选主题的新颖性和影响力,确定新兴技术主题;以氢燃料电池领域为例进行实证检验。[研究结论]研究表明,SBERT-LDA-IPC模型提高了主题聚类的连贯性和准确性,结合国家在氢燃料电池产业发布的系列政策作为验证依据,识别出的三个新兴技术主题,与国家政策制定和产业发展方向一致。 展开更多
关键词 动态主题网络 主题演化 主题识别 专利信息 新兴技术 SBERT-LDA-IPC模型 燃料电池
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实际运行工况下燃料电池的功率衰减规律
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作者 马立英 潘文龙 +1 位作者 侯永平 王要娟 《电池》 北大核心 2025年第1期19-24,共6页
为探究重型卡车燃料电池在实际运行下的性能衰减规律,以实际运行工况下的电流数据为数据集,提取特征电流密度点,分析燃料电池堆的功率衰减幅度及速率变化规律。燃料电池系统的功率衰减幅度及功率衰减速率,都随着循环时间的延长不断增大... 为探究重型卡车燃料电池在实际运行下的性能衰减规律,以实际运行工况下的电流数据为数据集,提取特征电流密度点,分析燃料电池堆的功率衰减幅度及速率变化规律。燃料电池系统的功率衰减幅度及功率衰减速率,都随着循环时间的延长不断增大,随着负载的提高不断增大,且负载越大,衰减速率增大越快,但在高强度负载下,衰减幅度的增速略有放缓。分析结果揭示了性能衰减随时间和电流密度的具体变化规律,为同类燃料电池车辆的性能分析提供了方法。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池(pemfc) 实际运行工况 特征电流密度 性能衰退 功率衰减
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氢燃料电池汽车在风洞试验中的氢泄漏扩散分析 被引量:1
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作者 马天才 景秀辉 +3 位作者 李田田 黄倍铭 谢娇娇 庞加斌 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期261-274,共14页
采用数值模拟方法,研究氢燃料电池汽车在发生氢泄漏情况下,氢气在风洞内部的流动扩散规律与分布情况。当风洞模拟汽车以80 km/h行驶工况时,车底部泄漏的氢气紧贴着汽车表面向后移动进入汽车的尾流区,氢气浓度随着离汽车尾部距离的增加... 采用数值模拟方法,研究氢燃料电池汽车在发生氢泄漏情况下,氢气在风洞内部的流动扩散规律与分布情况。当风洞模拟汽车以80 km/h行驶工况时,车底部泄漏的氢气紧贴着汽车表面向后移动进入汽车的尾流区,氢气浓度随着离汽车尾部距离的增加而降低。从收集口进入流道内的氢气集中在中、底部,具有明显的浓度梯度,经过风扇区后变得均匀;10 s后车底泄漏的氢气又重新回到试验段,与车底正在泄漏的氢气汇合,造成整个区域氢气浓度的持续升高。由于风洞流道拐角导流片的存在,流道内测的氢气浓度升高的更快。当风洞模拟汽车怠速工况时,泄漏的氢气大多在试验段内流动扩散,流道内几乎检测不到氢气。受试验段内气流扰动的影响,汽车两侧的氢气呈现出不对称分布,顶部的氢气集中在车左侧。根据数值模拟结果给出了氢浓度传感器的安装位置建议。 展开更多
关键词 汽车风洞 燃料电池汽车(HFCVs) 泄漏 数值模拟
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基于TD3-PER的氢燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究 被引量:2
17
作者 虞志浩 赵又群 +2 位作者 潘陈兵 何鲲鹏 李丹阳 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期13-19,共7页
为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控... 为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控制;同时结合优先经验采样(PER)算法,在获得更好优化性能的基础上加速了策略的训练。仿真结果表明:相较于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,所提出的TD3-PER能量管理策略的百公里氢耗量降低了7.56%,平均功率波动降低了6.49%。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力汽车 优先经验采样 双延迟深度确定性策略梯度 连续控制
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基于PSO的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化
18
作者 王宁 李志强 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期211-222,共12页
[目的]针对复杂航行环境下难以获取最优航速而导致燃料电池船舶的能效提升有限的问题,提出基于粒子群算法的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化方法。[方法]采用K-means对气象环境数据进行空间网格聚类分析并作为航线分段的依据,... [目的]针对复杂航行环境下难以获取最优航速而导致燃料电池船舶的能效提升有限的问题,提出基于粒子群算法的燃料电池船舶航速与功率分配策略协同优化方法。[方法]采用K-means对气象环境数据进行空间网格聚类分析并作为航线分段的依据,进而通过船舶航行阻力分析和等效氢耗思想构建燃料电池船舶的航速-氢耗模型。同时,以加速度为优化参数设计航速优化值在航段之间传承-链接的优化方式,进而运用粒子群算法对船舶全航程航速和燃料电池输出功率进行优化。[结果]仿真验证结果表明,相较于原航速和传统航速分段优化方法,航速与功率分配策略协同优化方法分别降低了3.85%和1.99%的氢气消耗。[结论]该方法有效提高了短程船舶航行能效,并改善了传统分段优化的航速阶梯分布缺陷问题,可为燃料电池船舶的推广应用提供参考。 展开更多
关键词 燃料电池船舶 航线划分 航速优化 动力-航行协同优化 粒子群算法
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燃料电池氢气流量控制系统变负载匹配设计与仿真
19
作者 李晶 张力 +1 位作者 邹姜昆 明平文 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1297-1304,共8页
针对车载质子交换膜燃料电池供氢系统负载工况多变时的氢气流量控制问题,提出一种基于比例减压阀与流量控制阀的氢气流量负载匹配控制系统架构与方法。建立了从高压储氢瓶至燃料电池堆的供氢系统整体模型,基于该模型设计了比例减压阀、... 针对车载质子交换膜燃料电池供氢系统负载工况多变时的氢气流量控制问题,提出一种基于比例减压阀与流量控制阀的氢气流量负载匹配控制系统架构与方法。建立了从高压储氢瓶至燃料电池堆的供氢系统整体模型,基于该模型设计了比例减压阀、流量控制阀与氢气循环泵的控制策略,并就某一型号电堆的变负载工况对系统模型与控制策略进行仿真验证。结果表明:电堆阳极压力可快速跟踪给定压力,响应时间约2~3s;氢气流量可适应负载变化需求,其瞬时超调量与压力响应速度成正相关;稳态时氢气利用率维持在95%以上,供氢过量比维持在1.27以上,供气氮含量维持在5%以下,满足电堆性能需求。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 系统 变负载工况 负载匹配 控制策略
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氢燃料电池关键技术发展态势研究 被引量:6
20
作者 郑玉荣 靳军宝 +3 位作者 白光祖 吴新年 王晓民 张有余 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期12-17,共6页
基于多源数据对氢燃料电池不同创新环节的知识关联关系进行深入研究,描摹了技术驱动创新发展的演变过程。以2000—2023年全球主要资金项目(探索研究)、国际会议(前沿研究)、期刊论文(基础研究)、发明专利(应用研发)等公开科技文献数据... 基于多源数据对氢燃料电池不同创新环节的知识关联关系进行深入研究,描摹了技术驱动创新发展的演变过程。以2000—2023年全球主要资金项目(探索研究)、国际会议(前沿研究)、期刊论文(基础研究)、发明专利(应用研发)等公开科技文献数据为基础,对氢燃料电池研发技术体系和关键技术进行了梳理与研究,结果表明,未来氢燃料电池关键技术竞争高地主要集中在催化剂、双极板等关键材料与技术方向,其中催化剂以高活性、高稳定性、低成本、纳米协同材料、失活抑制、功能化元素等为重点研发方向;双极板以低成本材料、轻量化材料、关键涂层材料等为重点研发方向。 展开更多
关键词 燃料电池 颠覆性技术 研发热点 关键技术 技术体系 催化剂 双极板
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