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

1

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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燃料电池客车动力系统建模与能量管理策略研究 被引量：28

2

作者 王哲 谢怡 +1 位作者 孙维 臧鹏飞 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期97-103,123,共8页

基于ADVISOR进行二次开发,建立了燃料电池客车整车前向仿真模型.基于模糊控制方法制定了能量管理策略;为提升燃料电池耐久性,对模糊控制进行改进,提出改进后的模糊控制能量管理策略.中国典型城市工况下的仿真结果表明,改进后的模糊控制... 基于ADVISOR进行二次开发,建立了燃料电池客车整车前向仿真模型.基于模糊控制方法制定了能量管理策略;为提升燃料电池耐久性,对模糊控制进行改进,提出改进后的模糊控制能量管理策略.中国典型城市工况下的仿真结果表明,改进后的模糊控制能量管理策略在车辆经济性和燃料电池耐久性方面均优于功率跟随式能量管理策略. 展开更多

关键词 燃料电池客车 燃料电池耐久性 模糊控制 能量管理策略

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金属双极板TiCr膜层氯离子腐蚀的研究与模拟 被引量：4

3

作者 石锟 冯磊 +3 位作者 姚力 李微微 王树博 谢晓峰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期843-848,共6页

为了研究金属双极板TiCr膜层的氯离子腐蚀规律和机理,采用磁控溅射方法制备以316L不锈钢为基体,TiCr为导电膜层的双极板材料。针对燃料电池和固体聚合物电解水电解池的内部溶液容易被氯离子污染的实际情况,借助电化学极化曲线和交流阻抗... 为了研究金属双极板TiCr膜层的氯离子腐蚀规律和机理,采用磁控溅射方法制备以316L不锈钢为基体,TiCr为导电膜层的双极板材料。针对燃料电池和固体聚合物电解水电解池的内部溶液容易被氯离子污染的实际情况,借助电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS),考察了电解质溶液中氯离子浓度对TiCr膜层耐蚀性的影响。并且,通过分子模拟软件对氯离子影响合金膜腐蚀速率的机理进行了动力学模拟。测试和分子模拟结果表明,合金膜的腐蚀速率随氯离子含量的增加而增加,氯离子通过与合金钝化膜表面处金属原子之间的吸附-溶解过程,实现对膜层的加速腐蚀。 展开更多

关键词 金属双极板 腐蚀机理 分子模拟 氯离子

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闭式燃料电池中的液滴脱离时间研究 被引量：3

4

作者 隋岩峰 陈奔 +2 位作者 罗马吉 余意 涂正凯 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期835-836,908,共3页

燃料电池中电化学反应过程生成的液态水经过多孔电极爬升到扩散层表面,并在外力的作用下实现脱离。通过建立闭式燃料电池多孔电极中液态水提升行为的Lucas-Washburn方程,研究液态水在电极内部的提升时间,同时根据液滴的长大与脱离规律,... 燃料电池中电化学反应过程生成的液态水经过多孔电极爬升到扩散层表面,并在外力的作用下实现脱离。通过建立闭式燃料电池多孔电极中液态水提升行为的Lucas-Washburn方程,研究液态水在电极内部的提升时间,同时根据液滴的长大与脱离规律,研究不同的电流密度下液滴的自脱离时间,结果表明:相对于液滴的长大行为,液态水在电极中的传输时间可忽略不计,液滴的自脱离时间主要与电流密度有关,电流密度越大,液滴生长速率越快,所需的脱离时间越短。 展开更多

关键词 燃料电池 多孔电极 液滴 脱离时间

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电动汽车PMSM 电磁场分析及铁损计算

5

作者 黄捷思 曹民 曹建荣 《农业装备与车辆工程》 2021年第11期39-42,共4页

研究了电动汽车永磁同步电机定子部位的磁密及铁损特性。针对永磁同步电机铁损计算不准确的问题,通过分析加载情况下电机的铁损分布,并基于Bertotti铁心损耗模型,提出一种铁损系数随磁通密度变化的铁损模型。根据谐波分析原理,将磁密波... 研究了电动汽车永磁同步电机定子部位的磁密及铁损特性。针对永磁同步电机铁损计算不准确的问题,通过分析加载情况下电机的铁损分布,并基于Bertotti铁心损耗模型,提出一种铁损系数随磁通密度变化的铁损模型。根据谐波分析原理,将磁密波形进行快速傅里叶分解,取奇次谐波幅值代入模型计算,并将计算结果与有限元仿真及Bertotti铁心损耗模型进行对比。结果表明,电机定子铁芯磁场中的谐波损耗不可忽略。 展开更多

关键词 永磁同步电机 有限元分析 电磁场 铁损 曲线拟合 谐波分析

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空气等离子处理对碳纤维增强复合材料表面特性及胶接性能的影响 被引量：12

6

作者 刘晓东 吴磊 +2 位作者 孔谅 王敏 陈一东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期971-977,共7页

为了改善碳纤维增强复合材料(CFRP)表面浸润性及提高胶接强度,采用常温常压空气等离子方法对CFRP胶接表面进行预处理,测试了不同预处理参数下CFRP与水的接触角,计算了其表面能;利用原子力显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪... 为了改善碳纤维增强复合材料(CFRP)表面浸润性及提高胶接强度,采用常温常压空气等离子方法对CFRP胶接表面进行预处理,测试了不同预处理参数下CFRP与水的接触角,计算了其表面能;利用原子力显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析不同处理参数下CFRP表面的物理和化学性能;采用4种胶粘剂测试CFRP的胶接拉剪强度.结果表明:喷头与CFRP表面的距离为6 mm、喷头移动速度50 mm/s为最佳的等离子处理条件;经等离子处理后,CFRP与水的接触角由处理前的114°降低至23°,表面能由32.49 mJ/m^2升高到72.19 mJ/m^2;等离子处理增强了CFRP表面环氧官能团,降低了表面粗糙度,表面形成了大量微米级沟壑;采用等离子处理能够显著提高环氧树脂胶粘剂接头的拉剪强度,使其失效形式由界面失效转变为基材失效,而聚氨酯胶粘剂接头的拉剪强度变化不大,其失效形式由界面胶层与内聚复合失效转变为纯界面失效. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 等离子处理 表面性能 环氧树脂 聚氨酯

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车用胶粘接头机械性能的湿热老化与恢复 被引量：3

7

作者 姚力 夏勇 周青 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期46-52,共7页

汽车轻量化推动胶接技术在车身中的应用,但湿热的汽车服役环境对胶粘接头的力学性能存在不利影响。该研究利用试验方法揭示一种环氧胶黏剂及其接头的湿热老化规律,制作了单向拉伸和缺口拉伸形式的胶黏剂本体试样,以及双悬臂梁剥离和十... 汽车轻量化推动胶接技术在车身中的应用,但湿热的汽车服役环境对胶粘接头的力学性能存在不利影响。该研究利用试验方法揭示一种环氧胶黏剂及其接头的湿热老化规律,制作了单向拉伸和缺口拉伸形式的胶黏剂本体试样,以及双悬臂梁剥离和十字拉伸剥离形式的胶粘接头试样,比较了本体和接头的初始、湿热老化和恢复性能。结果表明:胶黏剂本体的弹性模量、峰值应力、失效应变和能量吸收均随湿热老化而降低;烘烤除湿后,各性能恢复程度不一;湿热老化导致胶黏剂与母材界面的粘接强度降低,但在烘烤除湿后显著恢复。因而,在对湿热老化后粘接车身的强度进行分析时,要考虑胶本体和界面,并按最坏情形设计。 展开更多

关键词 汽车轻量化 环氧胶黏剂 湿热老化 可恢复性 界面

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层合板分层失效数值模拟与参数识别 被引量：2

8

作者 籍庆辉 朱平 卢家海 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期954-960,968,共8页

为了精确预测纤维增强复合材料层合板分层失效问题,提出基于虚拟裂纹闭合法的复合材料层合板分层失效准则参数的识别方法.通过双悬臂梁(DCB)试样和末端缺口弯曲(ENF)试样准静态力学试验获得I型和Ⅱ型分层断裂韧性.综合虚拟裂纹闭合法和... 为了精确预测纤维增强复合材料层合板分层失效问题,提出基于虚拟裂纹闭合法的复合材料层合板分层失效准则参数的识别方法.通过双悬臂梁(DCB)试样和末端缺口弯曲(ENF)试样准静态力学试验获得I型和Ⅱ型分层断裂韧性.综合虚拟裂纹闭合法和有限元法,分别建立I型、Ⅱ型以及I/Ⅱ混合型分层数值仿真模型.基于已有的分层混合模式试验数据验证该方法的有效性.针对汽车用平纹机织碳纤维复合材料,利用纯I型和纯Ⅱ型试验和混合模式弯曲试样仿真模型,对分层失效准则参数进行了识别.结果表明,运用所建立的参数识别方法能够准确地得到层合板分层失效准则参数,有效克服了传统试验方法获取失效参数的成本高和周期长的问题. 展开更多

关键词 虚拟裂纹闭合法 分层 失效准则 有限元分析(FEA) 参数识别

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燃料电池车氢气SOC计算及应用 被引量：1

9

作者 李亚超 何雍 +2 位作者 马洪涛 吴兵 王鸿鹄 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1675-1677,共3页

在氢燃料电池汽车中,氢瓶中氢气的剩余量(state of charge,SOC)不仅直接决定了燃料电池车的续驶里程,而且是燃料电池与蓄电池进行动力输出分配以及氢管理的重要依据。实际气体状态方程下的压缩系数直接影响实际氢气密度的计算并最终影响... 在氢燃料电池汽车中,氢瓶中氢气的剩余量(state of charge,SOC)不仅直接决定了燃料电池车的续驶里程,而且是燃料电池与蓄电池进行动力输出分配以及氢管理的重要依据。实际气体状态方程下的压缩系数直接影响实际氢气密度的计算并最终影响氢SOC值的精确度,提出的对6阶的维里方程进行简化后计算出的压缩系数可保证氢密度的精度高达0.01%。利用实验验证了压缩系数计算以及氢气密度方程的精确性,并用实际采集数据验证了氢SOC计算的可行性。 展开更多

关键词 燃料电池 SOC 实际气体 压缩系数 密度方程

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燃料电池轿车经济性影响因素分析 被引量：1

10

作者 殷婷婷 孙逸神 +2 位作者 梁潇 谷凯 欧阳启 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2035-2037,共3页

介绍了燃料电池轿车动力系统的结构和工作原理,从车辆的能量需求角度对燃料电池轿车经济性进行了深入研究。主要基于效率的能量传递损失、行驶阻力直接消耗的电能、附件直接消耗的电能三方面对经济性影响进行了分析,为燃料电池轿车经济... 介绍了燃料电池轿车动力系统的结构和工作原理,从车辆的能量需求角度对燃料电池轿车经济性进行了深入研究。主要基于效率的能量传递损失、行驶阻力直接消耗的电能、附件直接消耗的电能三方面对经济性影响进行了分析,为燃料电池轿车经济性提供了优化方向。 展开更多

关键词 燃料电池轿车 经济性 影响因素

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频繁启停对质子交换膜燃料电池堆性能的影响 被引量：6

11

作者 余意 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期74-77,共4页

以活性面积为330 cm2的电堆为研究对象,考察质子交换膜燃料电池(PEMFC)经历频繁启停操作后的性能衰减。反应气体的分布不均匀,会造成单片电池电压在氮气吹扫过程中下降速率不一致,甚至出现某一片或者几片电池出现反极的现象;PEMFC电堆... 以活性面积为330 cm2的电堆为研究对象,考察质子交换膜燃料电池(PEMFC)经历频繁启停操作后的性能衰减。反应气体的分布不均匀,会造成单片电池电压在氮气吹扫过程中下降速率不一致,甚至出现某一片或者几片电池出现反极的现象;PEMFC电堆在经历频繁的启停循环后,性能下降,且高电流密度区的电压衰减更快;随着启停循环的增多,性能的下降会变慢。当电流为100 A时,经历500次启停循环后,前200次启停循环的平均电压衰减速率为后300次衰减速率的3倍,而电堆中单片电池的均一性并未明显恶化。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 启停循环 性能衰减

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国产化车用燃料电池动力系统的研发方向 被引量：3

12

作者 翟双 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2015年第3期286-290,共5页

为研发车用燃料电池动力系统,对国产与国外主要车企产品进行对比。存在主要差距有:1)国产燃料电池动力系统的输出功率和效率偏低;2)电堆功率密度不高;3)空压机的开发不足。因而,国产化燃料电池动力系统的研发方向包括:提高燃料电池的功... 为研发车用燃料电池动力系统,对国产与国外主要车企产品进行对比。存在主要差距有:1)国产燃料电池动力系统的输出功率和效率偏低;2)电堆功率密度不高;3)空压机的开发不足。因而,国产化燃料电池动力系统的研发方向包括:提高燃料电池的功率输出和空压机的性能,使燃料电池动力系统工作在高效区,以提高整车性能;改进操作条件和材料,提高电堆电池反应面积和单位面积上的电压,以提高电堆功率密度;实现空压机的低载低压和高载高压,扩展空压机的喘振线范围,以实现高速高效。 展开更多

关键词 燃料电池动力系统 国产化 电堆 功率密度 空压机

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基于模型参考自适应系统的电磁轴承支承转子不平衡量辨识及振动抑制 被引量：6

13

作者 仝宇 田中梁 +1 位作者 孙岩桦 曹建荣 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期147-156,共10页

针对电磁轴承支承转子质量不平衡引起的同频振动问题,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive systems,MRAS)的转子不平衡量辨识与在线补偿相结合的算法,该算法鲁棒性强且能够有效简化控制器结构。针对转子在两个... 针对电磁轴承支承转子质量不平衡引起的同频振动问题,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive systems,MRAS)的转子不平衡量辨识与在线补偿相结合的算法,该算法鲁棒性强且能够有效简化控制器结构。针对转子在两个轴承平面内的等效不平衡量,提出了基于模型参考自适应的不平衡量辨识算法,根据Popov超稳定性理论进行自适应律设计并通过设计相位补偿角保证辨识算法在全转速范围内的稳定性;针对模型误差和复杂工况带来的系统参数变化,根据辨识结果生成补偿电流的初始值,并利用同样的模型参考自适应算法对补偿电流进行在线微调,从而在保证补偿精度的前提下大大提高了算法的收敛速度。仿真分析和实验研究结果表明:所提算法能够使两端轴承处的转子振幅在0.2 s内迅速衰减并保持稳定,对振动位移中的转速同频分量抑制效果达到90%以上,且能够自适应转速的变化。所提算法能快速准确地抑制不平衡所引起的转子振动,可满足多种场合下对转子高回转精度的要求。 展开更多

关键词 电磁轴承 模型参考自适应系统 参数辨识 不平衡补偿

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