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车用质子交换膜燃料电池低铂化展望及应用 被引量:1
1
作者 蔡鑫 林瑞 《汽车工程学报》 2024年第4期553-565,共13页
质子交换膜燃料电池作为氢能产业应用的核心产品,具有能量转换效率高、零排放、无污染等特点,是车用领域的重要动力来源之一。然而,高昂的成本限制了车用质子交换膜燃料电池的大规模应用及推广。低铂化膜电极技术的开发是提高其价格竞... 质子交换膜燃料电池作为氢能产业应用的核心产品,具有能量转换效率高、零排放、无污染等特点,是车用领域的重要动力来源之一。然而,高昂的成本限制了车用质子交换膜燃料电池的大规模应用及推广。低铂化膜电极技术的开发是提高其价格竞争力的重要手段,但低铂化过程中面临的严重传质和寿命问题急需解决。总结了低铂化膜电极技术的研究进展及现有技术的不足,并展望了未来的发展趋势,可为车用质子交换膜燃料电池的低铂化膜电极技术开发提供参考。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 电极 低铂化 传质损失 耐久性
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车用质子交换膜燃料电池系统-10℃低温启动实验研究 被引量:6
2
作者 陈沛 陈雪松 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2016年第4期427-432,共6页
针对一款车用36 kW的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统,进行了无外热源加热情况下-10℃环境舱冷启动实验研究。基于现有的系统架构、理论计算得到的电堆热量平衡,制定冷启动试验步骤,通过试验实现了燃料电池系统-10℃低温启动运行,验证了... 针对一款车用36 kW的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统,进行了无外热源加热情况下-10℃环境舱冷启动实验研究。基于现有的系统架构、理论计算得到的电堆热量平衡,制定冷启动试验步骤,通过试验实现了燃料电池系统-10℃低温启动运行,验证了系统设计的有效性。通过分析-10℃启动运行过程中系统的输出特性和主要物理量随时间的变化情况,对系统结构和运行过程设计做了分析说明。本文不但分析了堆内单池的一致性,也考察了主要辅助系统零部件的冷启动试验中的可靠性。主要结论是:冷启动过程时的低温不但影响电堆冷启动的成功与否,也会对电堆的性能产生直接的影响。 展开更多
关键词 汽车动力 燃料电池系统 车用质子交换膜燃料电池 低温启动
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车用质子交换膜燃料电池堆气密性试验
3
作者 胡可 陈泓 +3 位作者 陆境莲 李目武 王伦 朱月香 《汽车与新动力》 2024年第6期63-67,共5页
车用质子交换膜燃料电池堆应在整个工作温度范围内都应具有较好的气密性,以确保电堆的安全运行。分析了电堆的气密性测试方法,分别在常温25℃,高温90℃,以及低温-20℃、-30℃、-35℃条件下,进行电堆气密性试验,试验项目包括三腔外漏、... 车用质子交换膜燃料电池堆应在整个工作温度范围内都应具有较好的气密性,以确保电堆的安全运行。分析了电堆的气密性测试方法,分别在常温25℃,高温90℃,以及低温-20℃、-30℃、-35℃条件下,进行电堆气密性试验,试验项目包括三腔外漏、氢腔总泄漏、氢窜空以及氢空窜水。结果表明:在高温90℃条件下,电堆的内漏量成倍增加,其窜漏率与膜电极透气性能有关;在低温环境下,温度越低电堆外漏数值越大,单电池的密封设计非常关键。试验为后续电堆的设计优化提供了数据支持与指导。 展开更多
关键词 质子交换 燃料电池 电池 气密性 温度
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车用质子交换膜燃料电池膜电极边框研究进展
4
作者 韩凯凯 高佳武 赵航 《汽车文摘》 2024年第1期21-25,共5页
膜电极边框是膜电极的重要组成部分,随着燃料电池的发展,膜电极边框也越来越受到重视。对目前边框应用的材料进行了总结,将膜电极边框的结构按照使用边框的层数进行了分类,阐述了每种边框结构的封装方式。对边框测试方法进行了综述,对... 膜电极边框是膜电极的重要组成部分,随着燃料电池的发展,膜电极边框也越来越受到重视。对目前边框应用的材料进行了总结,将膜电极边框的结构按照使用边框的层数进行了分类,阐述了每种边框结构的封装方式。对边框测试方法进行了综述,对比了不同边框材料的物理性能,分析目前聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)材料成为主流的原因,并对边框不同胶层的耐久性做了试验。试验结果表明,压敏胶层的耐久性能更好。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 电极 边框 燃料电池汽车
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车用质子交换膜燃料电池单低故障模式分析及诊断方法研究
5
作者 王功 《中国标准化》 2024年第S1期320-324,共5页
单低故障是车用质子交换膜燃料电池运行过程中最常见的故障,严重影响车辆正常运行。本论文从单低故障模式、诊断方法和恢复策略3个方面出发,阐明了单低故障是如何形成、诊断和恢复的。单低故障模式包括膜干、窜漏、催化剂衰减、水淹和... 单低故障是车用质子交换膜燃料电池运行过程中最常见的故障,严重影响车辆正常运行。本论文从单低故障模式、诊断方法和恢复策略3个方面出发,阐明了单低故障是如何形成、诊断和恢复的。单低故障模式包括膜干、窜漏、催化剂衰减、水淹和辅助系统故障;单低故障诊断方法包括电压诊断法和目标值偏差法;单低故障恢复策略包括水淹恢复策略、膜干恢复策略和催化剂氧化恢复策略。3方面刚好对应单低故障排查和解决思路,对从事质子交换膜燃料电池故障诊断的工程师具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 单低故障 窜漏 水淹
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车用质子交换膜燃料电池系统技术现状 被引量:13
6
作者 周苏 纪光霁 +2 位作者 马天才 陈凤祥 章桐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期489-495,共7页
详细介绍了车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统的组成,描述了目前国内外PEMFC系统的技术状态及技术指标。
关键词 汽车 燃料电池系统 质子交换 技术现状
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车用质子交换膜燃料电池系统技术评估与分析 被引量:8
7
作者 周苏 纪光霁 +2 位作者 陈凤祥 马天才 章桐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期749-756,共8页
根据当前车用质子交换膜燃料电池系统技术现状与相关研究活动,对电堆功率密度、成本指标、系统寿命、冷起动、储氢技术和燃料电池模块化等相关技术方案进行评估与分析。
关键词 汽车 质子交换燃料电池 技术评估与分析
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影响车用质子交换膜燃料电池性能的诸因素分析及试验 被引量:3
8
作者 王金龙 王登峰 +2 位作者 陈静 刘彬娜 黄文雪 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期22-25,34,共5页
通过对质子交换膜燃料电池进行理论建模和试验,分析了反应气体压力、电堆温度和增湿温度对燃料电池输出电压的影响,在PEMFC允许的工作参数范围内,这3个因素增加均可使电池输出电压上升.同时通过燃料电池系统的性能试验验证了仿真结果的... 通过对质子交换膜燃料电池进行理论建模和试验,分析了反应气体压力、电堆温度和增湿温度对燃料电池输出电压的影响,在PEMFC允许的工作参数范围内,这3个因素增加均可使电池输出电压上升.同时通过燃料电池系统的性能试验验证了仿真结果的正确性.燃料电池的高负荷持续工作特性测试表明其符合作为车用动力源高负载长时间运转的要求.测定了不同气体压力下燃料电池的效率,分析了燃料电池的输出功率与其效率之间的变化关系,讨论了燃料电池作为车用动力源时的能量效率,为车用质子交换膜燃料电池的使用与控制以便发挥其最佳性能提供参考. 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 电压 效率 性能试验
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车用质子交换膜燃料电池典型工况的试验研究 被引量:4
9
作者 邵静玥 黄海燕 +1 位作者 卢兰光 裴普成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期566-569,585,共5页
针对发动机的典型工况,对车用低压燃料电池堆性能的影响因素进行了试验研究。怠速工况主要研究不同进气湿度、不同空气过量系数及不同进气压力对电堆性能的影响;额定工况主要研究过饱和增湿下积水对电堆性能的影响。结果表明:适当的过... 针对发动机的典型工况,对车用低压燃料电池堆性能的影响因素进行了试验研究。怠速工况主要研究不同进气湿度、不同空气过量系数及不同进气压力对电堆性能的影响;额定工况主要研究过饱和增湿下积水对电堆性能的影响。结果表明:适当的过饱和增湿以及增加电堆的进气压力能改善电堆的怠速性能;在高负荷高湿度的情况下,电堆内部存在积水现象,影响电堆单片电压的一致性。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 典型工况 试验方法 评价
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车用质子交换膜燃料电池空气供应系统自适应解耦控制方法研究 被引量:13
10
作者 周苏 胡哲 谢非 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期172-177,共6页
当空压机性能发生衰减或静态特性发生变化时,采用前馈补偿解耦闭环控制算法对车用质子交换膜燃料电池空气供应系统基于该算法进行控制的品质会变差。为此本文在前馈补偿解耦闭环控制的基础上增加了自适应查表算法,以期提高空压机转速调... 当空压机性能发生衰减或静态特性发生变化时,采用前馈补偿解耦闭环控制算法对车用质子交换膜燃料电池空气供应系统基于该算法进行控制的品质会变差。为此本文在前馈补偿解耦闭环控制的基础上增加了自适应查表算法,以期提高空压机转速调节能力。硬件在环仿真结果表明,改进后的自适应解耦控制算法可在线和自适应地更新空压机转速标定表,从而有效消除PI调节器积分饱和现象,使空压机响应速度更快,入堆空气流量的控制效果更好。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 空气供应系统 前馈补偿解耦 自适应查表算法 硬件在环仿真
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车用质子交换膜燃料电池 被引量:1
11
作者 王金龙 王登峰 +1 位作者 贾迎春 陈静 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1350-1353,共4页
文章介绍了500 W质子交换膜燃料电池性能试验,考察了电池气体流道占反应面积的相对体积质量大小、电堆温度、反应气压力、反应气增湿温度及过量系数对电池电压的影响,测得各节单电池的电压分布规律。为适应车用动力源的需要,对电堆进行... 文章介绍了500 W质子交换膜燃料电池性能试验,考察了电池气体流道占反应面积的相对体积质量大小、电堆温度、反应气压力、反应气增湿温度及过量系数对电池电压的影响,测得各节单电池的电压分布规律。为适应车用动力源的需要,对电堆进行了大负荷长时间运行试验,测定电堆效率,分析其影响因素。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 性能 试验
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车用质子交换膜燃料电池性能仿真与试验研究
12
作者 倪淮生 许思传 +2 位作者 徐斌 常国峰 赵阳 《车用发动机》 北大核心 2008年第5期47-51,共5页
总结了燃料电池极化曲线的半经验公式,利用某80kW质子交换膜燃料电池试验数据来拟合公式中的相关系数,同时利用Matlab/Simulink软件建立了质子交换膜燃料电池堆的仿真模型,为燃料电池发动机系统的仿真和分析提供了一个重要工具。通过此... 总结了燃料电池极化曲线的半经验公式,利用某80kW质子交换膜燃料电池试验数据来拟合公式中的相关系数,同时利用Matlab/Simulink软件建立了质子交换膜燃料电池堆的仿真模型,为燃料电池发动机系统的仿真和分析提供了一个重要工具。通过此模型可以研究燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度、当量比等对电堆性能的影响,从而有助于研究整个燃料电池发动机系统的性能。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 电堆性能 数学模拟
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机动车用质子交换膜燃料电池的研究
13
作者 胡瑞 常钰 张瑞 《小型内燃机与车辆技术》 2017年第1期93-96,共4页
20世纪以来,人类的工业活动导致全球变暖,大气污染给自身赖以生存的自然环境造成极大危害。为了遏制污染,保护环境,各国政府都把解决环境污染作为国策,积极寻求新能源和研发新技术。在众多新能源中,质子交换膜燃料电池作为新兴技术,有... 20世纪以来,人类的工业活动导致全球变暖,大气污染给自身赖以生存的自然环境造成极大危害。为了遏制污染,保护环境,各国政府都把解决环境污染作为国策,积极寻求新能源和研发新技术。在众多新能源中,质子交换膜燃料电池作为新兴技术,有显著优点。 展开更多
关键词 新能源 燃料电池 质子交换 主要特性
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车用质子交换膜燃料电池交变温度条件下的膜电极受力分析 被引量:4
14
作者 唐嘉楠 邹海斌 +1 位作者 张智明 章桐 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期16-21,共6页
为了研究车用质子交换膜燃料电池实际工作过程中膜电极所受温度应力及其对膜电极物理耐久性的影响,首先通过整车动力系统模型仿真研究了外负载变化条件下蓄电池容量对电堆输出功率波动的影响,利用燃料电池热力学模型仿真得到电堆功率波... 为了研究车用质子交换膜燃料电池实际工作过程中膜电极所受温度应力及其对膜电极物理耐久性的影响,首先通过整车动力系统模型仿真研究了外负载变化条件下蓄电池容量对电堆输出功率波动的影响,利用燃料电池热力学模型仿真得到电堆功率波动条件下燃料电池工作温度的波动情况,并导入有限元仿真模型,分析膜电极内部温度应力变化情况。由仿真结果可知,膜上微裂纹端部在温度作用下会出现集中应力,且裂纹在膜电极中的延展是逐渐加速的过程。在环境箱中对膜电极样件进行了温度循环加载试验,验证了温度应力仿真所得结论的正确性。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 电极 温度应力 疲劳失效
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车用质子交换膜燃料电池系统建模 被引量:5
15
作者 房鑫 张洪伟 +1 位作者 隋宗强 李立伟 《青岛大学学报(工程技术版)》 CAS 2018年第1期6-10,共5页
为实现车用质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统稳定可靠的运行,本文针对PEMFC的动态特性,结合PEMFC机理模型和辨识模型的建模原理,基于流体力学、热力学、传质学、电化学等理论,综合考虑整车电压输出、... 为实现车用质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统稳定可靠的运行,本文针对PEMFC的动态特性,结合PEMFC机理模型和辨识模型的建模原理,基于流体力学、热力学、传质学、电化学等理论,综合考虑整车电压输出、空气供应和增湿等相关子系统,建立了车用PEMFC系统混合动态模型。该模型既改善了系统机理模型复杂和参数冗多的问题,又解决了辨识模型实验数据量大、成本高的缺点。该研究具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 质子交换 混合动力汽车 燃料电池 清洁能源 系统建模
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车用质子交换膜燃料电池堆性能测试方法研究 被引量:1
16
作者 郭婷 吴迪 +3 位作者 文醉 梁聪 王芳 樊彬 《客车技术与研究》 2018年第1期58-61,共4页
介绍各国对车用质子交换膜燃料电池堆的测试标准情况,提出针对我国燃料电池堆的检测方案,主要对其气密性、机械检查、性能测试、冷启动、寿命测试以及关键参数的灵敏度测试的方法进行详细阐述。
关键词 质子交换 燃料电池 性能测试
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车用质子交换膜燃料电池水含量估计方法综述 被引量:1
17
作者 殷旭梁 林瑞 《汽车工程学报》 2022年第4期399-410,共12页
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)进行水管理的目的,是保证电池内部始终处于水平衡状态,实现长期稳定工作并且保持最高输出性能。精细的水管理策略依赖于电池内部的水含量状态准确量化的评估方法。总结归... 质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)进行水管理的目的,是保证电池内部始终处于水平衡状态,实现长期稳定工作并且保持最高输出性能。精细的水管理策略依赖于电池内部的水含量状态准确量化的评估方法。总结归纳了目前国内外PEMFC水含量的估计方法,概括为基于模型以及基于试验的两种方法;在对比分析现有估计方法优缺点的基础上,提出进一步研究的重点及方向。对车用PEMFC水含量在线估计的研究具有重要的理论基础及工程应用价值。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 水含量 模型 电化学阻抗 数据驱动
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车用质子交换膜燃料电池控制策略综述 被引量:1
18
作者 王小迪 宋珂 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第6期992-995,共4页
介绍了质子交换膜燃料电池系统组成和特点及国内外用于车用燃料电池系统控制的策略。车用燃料电池是一个复杂的非线性系统,且面临快速、大幅值的负载变化,需要进行适当的控制。经典控制方法及智能控制方法均被用来设计燃料电池系统控制... 介绍了质子交换膜燃料电池系统组成和特点及国内外用于车用燃料电池系统控制的策略。车用燃料电池是一个复杂的非线性系统,且面临快速、大幅值的负载变化,需要进行适当的控制。经典控制方法及智能控制方法均被用来设计燃料电池系统控制器。除了满足车用燃料电池输出功率响应的快速性和稳定性,燃料电池的燃料经济性和耐久性也渐渐成为燃料电池系统控制的目标。复合控制策略综合了多种控制算法的优点,往往可以取得较为满意的控制效果,是未来的研究方向。 展开更多
关键词 质子交换燃料电池 非线性系统 控制策略 燃料经济性 耐久性
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车用质子交换膜燃料电池冷起动过程的分析 被引量:3
19
作者 赵鑫 朱凯 +1 位作者 郝冬 张妍懿 《汽车工程师》 2019年第12期26-30,共5页
为了更好地解决车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)的冷起动问题,该文从传热学角度对车用PEMFC冷起动过程进行归纳,分析冷起动输出性能退化、水和冰的可视化以及冻结损伤/衰减机理,重点关注与冷起动相关的传输现象,主要包括过冷、相变以及... 为了更好地解决车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)的冷起动问题,该文从传热学角度对车用PEMFC冷起动过程进行归纳,分析冷起动输出性能退化、水和冰的可视化以及冻结损伤/衰减机理,重点关注与冷起动相关的传输现象,主要包括过冷、相变以及膜、催化层、微孔层、气体扩散层间的水传输过程。分析结果指明了制约车用PEMFC冷起动发展的原因以及后续发展方向,对促进车用PEMFC的规模化商业发展具有指导作用。 展开更多
关键词 车用 质子交换燃料电池(PEMFC) 冷起动
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汽车用质子交换膜燃料电池氢系统的安全性分析 被引量:3
20
作者 周崇波 周宇昊 《能源与环境》 2019年第4期32-32,34,共2页
针对汽车用质子交换膜燃料电池(PEMFC),描述氢系统的组成,并对该系统中的关键环节,包括加氢站、高压储氢罐、瓶口阀、减压阀、电堆、系统管路、整车安全等进行综合的安全性分析,为氢安全问题及对策研究提供参考。
关键词 质子交换燃料电池(PEMFC) 车载发电系统 氢系统 安全风险分析
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