液态有机储氢技术研究现状与展望 被引量：3

1

作者 刘若璐 汤海波 +5 位作者 何翡翡 罗凤盈 王金鸽 杨娜 李洪伟 张锐明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1731-1741,共11页

随着构建绿色氢能社会愿景的提出,氢能的需求量将会大规模增长,氢能的储运就成为了制约产业规模化发展的瓶颈。液态有机储氢技术在氢能大规模储存和长距离运输上具有成本低、安全性高等传统高压储氢无法比拟的优势,由于这项技术目前仍... 随着构建绿色氢能社会愿景的提出,氢能的需求量将会大规模增长,氢能的储运就成为了制约产业规模化发展的瓶颈。液态有机储氢技术在氢能大规模储存和长距离运输上具有成本低、安全性高等传统高压储氢无法比拟的优势,由于这项技术目前仍处于发展初期,国内相关的报道较少。本文综述了芳香烃类和氮杂环芳香烃类等主要的液态有机储氢材料,并对其储氢性能、优势、存在问题及发展现状展开了分析;阐述了液态有机储氢技术中加氢和脱氢过程所涉及的各种金属催化剂的性能。基于目前的研究,对液态有机储氢技术在未来氢能规模化应用方面的发展前景进行了展望,同时指出液态有机储氢技术在诸多氢能应用领域的可行性及其极高的经济价值。但是若要实现大规模应用,则需选择更优的有机储氢材料,开发高选择性、高催化活性及低成本的新型催化剂,进一步优化加氢和脱氢技术。 展开更多

关键词 液态有机储氢 储氢材料 芳香烃类 氮杂环芳香烃类 催化剂 加氢 脱氢 氢

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芳纶纤维对铝基复合材料制动盘配套闸片摩擦磨损性能的影响

2

作者 冀运东 张鹏伟 +2 位作者 崔唐茵 曹东风 黄端平 《材料导报》 北大核心 2025年第21期166-172,共7页

采用铝基金属复合材料(AMMC)制动盘可减轻地铁车辆自重,但AMMC耐热性较差,适用于传统铸铁制动盘的制动闸片无法直接应用于AMMC盘上,因此需开发一种与AMMC相匹配的闸片。芳纶纤维具有耐热性、耐磨性较好等优点,将其加入闸片中可能使AMMC... 采用铝基金属复合材料(AMMC)制动盘可减轻地铁车辆自重,但AMMC耐热性较差,适用于传统铸铁制动盘的制动闸片无法直接应用于AMMC盘上,因此需开发一种与AMMC相匹配的闸片。芳纶纤维具有耐热性、耐磨性较好等优点,将其加入闸片中可能使AMMC盘高温时摩擦性能有所改善。本工作设计、制备了一种与AMMC制动盘相匹配的树脂基闸片材料,并研究了压力、速度、温度对不同芳纶含量闸片制动AMMC盘摩擦磨损性能的影响。结果表明,芳纶纤维有助于摩擦层的形成,提高了摩擦层的强度,加入芳纶纤维后摩擦界面接触形式由点接触转变成面接触,降低了闸片摩擦系数对压力变化的敏感性和闸片表面最高温度,抑制了AMMC盘材料的转移,保护了闸片和制动盘表面的完整性。 展开更多

关键词 芳纶纤维 铝基复合材料制动盘 闸片 摩擦磨损

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质子交换膜燃料电池系统阳极控制策略研究

3

作者 邵杰 梁月明 +2 位作者 杜常清 吴友华 邱鹏 《车用发动机》 北大核心 2025年第4期58-65,共8页

稳定的氢气供给有助于提高燃料电池系统的效率、寿命和稳定性,针对100 kW燃料电池系统,进行了阳极控制策略的开发研究,采用一种基于前馈的PI控制器控制阳极氢气入堆压力,在此基础上设计了循环泵和尾排阀的控制策略。仿真结果表明,前馈P... 稳定的氢气供给有助于提高燃料电池系统的效率、寿命和稳定性,针对100 kW燃料电池系统,进行了阳极控制策略的开发研究,采用一种基于前馈的PI控制器控制阳极氢气入堆压力,在此基础上设计了循环泵和尾排阀的控制策略。仿真结果表明,前馈PI控制相比传统PI控制具有更快的响应速度和更高的稳定性。台架试验结果表明:阳极压力控制精度达到98.93%,功率跟随控制精度达98.78%;燃料电池电堆最高效率达到72.06%,燃料电池发电系统最高效率达到57.85%,该阳极控制策略有效实现了燃料电池氢气供给系统的稳定控制。 展开更多

关键词 燃料电池 压力控制 前馈控制 硬件在环 台架试验

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拉伸载荷作用下玻璃纤维复合材料-铝合金双钉混合连接接头失效行为数值研究

4

作者 杨晓 贺娜 +4 位作者 肖鹏 朱强 蔡伟 胡海晓 曹东风 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期22-30,共9页

复合材料与金属材料连接设计问题是飞机结构设计中最为关键的问题,深入研究复合材料-金属机械连接结构力学性能与失效模式,对提高飞机复合材料-金属混合结构安全性和可靠性具有重要意义。因此,本文基于有限元方法建立了拉伸载荷下正交编... 复合材料与金属材料连接设计问题是飞机结构设计中最为关键的问题,深入研究复合材料-金属机械连接结构力学性能与失效模式,对提高飞机复合材料-金属混合结构安全性和可靠性具有重要意义。因此,本文基于有限元方法建立了拉伸载荷下正交编织GFRP层合板和铝合金板双钉混合连接接头失效数值分析模型,并进行了相应的有限元数值仿真模拟和模型试验,数值与试验结果对比表明数值模型具有较高的准确性。在此基础上,结合试验和数值结果,探究了拉伸载荷作用下纯螺栓连接接头和胶螺混合连接接头失效模式和承载能力的差异。研究发现,胶螺混合连接接头中的胶层可以降低螺栓孔附近的应力集中,提高整体连接结构的刚度,且胶螺混合连接接头的承载力相较于纯螺栓连接接头的承载力提高了27.8%。该研究结果可为复合材料-金属连接结构设计提供参考。 展开更多

关键词 GFRP 铝合金 接头 有限元仿真 失效模式 承载能力

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质子交换膜燃料电池锯齿形流道性能数值模拟研究

5

作者 赵奕凡 邱鹏 +3 位作者 邵杰 梁月明 吴友华 郑灏 《可再生能源》 北大核心 2025年第5期593-601,共9页

文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明... 文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明:在高电流密度下,相比直流道,锯齿形流道的最大净功率提高了6.12%,氧气传输能力和冲扫液态水的能力均有所提升;对于锯齿形流道,在流量相同的条件下,适度减小截面最窄处宽度有利于提高氧气分布的均匀性、提高排水性能;适度减小流道形状变化的周期能够提高气体流速的均匀性,最窄处宽度减小到0.8 mm,形状变化周期减小到10 mm的锯齿形流道的净功率提高最多;继续减小最窄处宽度和截面变化周期会造成进气压力的增大,导致燃料电池系统净功率下降。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 锯齿形流道 计算流体动力学仿真 多物理场耦合

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基于金字塔池化网络的质子交换膜燃料电池气体扩散层组分推理方法 被引量：1

6

作者 王虎 尹泽泉 +6 位作者 王雯婕 黄笠舟 方宁宁 隋俊友 张加乐 张锐明 隋邦傑 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期84-92,共9页

针对质子交换膜燃料电池气体扩散层(gas diffusion layer composition,GDL)形貌划分与制备工艺改进问题,提出了一种基于金字塔池化网络(pyramid scene parsing network,PSPNet)与多层感知器(multi-layer perception,MLP)的气体扩散层组... 针对质子交换膜燃料电池气体扩散层(gas diffusion layer composition,GDL)形貌划分与制备工艺改进问题,提出了一种基于金字塔池化网络(pyramid scene parsing network,PSPNet)与多层感知器(multi-layer perception,MLP)的气体扩散层组分识别与比例推理方法:首先将带标签的气体扩散层扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)图片输入神经网络,得到特征图;得到的图像特征层进入金字塔池化模块后,获取SEM图像的深层和浅层特征;随后将深层和浅层特征图层融合输入全卷积网络(fully convolutional network,FCN)模块,得到预测图像;最后统计各个组分上的像素点比例,通过MLP完成组分比例推理。结果表明:所提方法组分识别像素准确率达81.24%;在5%偏差范围内,比例推理准确率为88.89%。该方法解决了气体扩散层多组分无法区分、比例无法获知的问题,可有效应用于气体扩散层的质检、数值重构以及制备工艺改进。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 气体扩散层制备 扫描电镜 人工智能 金字塔池化网络 多层感知器

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功率分配方式对船用双堆燃料电池热管理效果分析

7

作者 刘志恩 程博源 +3 位作者 刘昌伟 周辉 李永超 卢炽华 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第18期111-117,共7页

为研究船用双堆质子交换膜燃料电池(PEMFC)功率分配方式、热管理系统布置形式对热管理系统性能影响,基于AMESim软件建立了船用双堆PEMFC系统仿真模型,根据试验数据验证了仿真模型的可靠性。在此基础上,以串联式、并联式与旁通式热管理... 为研究船用双堆质子交换膜燃料电池(PEMFC)功率分配方式、热管理系统布置形式对热管理系统性能影响,基于AMESim软件建立了船用双堆PEMFC系统仿真模型,根据试验数据验证了仿真模型的可靠性。在此基础上,以串联式、并联式与旁通式热管理系统模型为研究对象,研究在变载工况下采用功率平均分配、逐级分配策略对电堆进出口冷却水温差的影响规律,最后比较在功率平均分配策略下3种热管理系统布置形式的性能。结果表明,3种热管理系统中电堆进出口冷却水温差均会在不同程度上受到功率分配策略的影响,在功率平均分配策略下,采用串联式热管理系统布置形式更有利于提高电堆内部温度一致性。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 热管理 功率分配 双堆 热管理系统布置形式

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车载PEMFC空气供给系统OER控制研究

8

作者 王宇宁 张纯瑞 宋福豪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第12期1608-1616,共9页

过氧比(oxygen excess ratio,OER)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)输出性能及安全性的重要影响参数,控制OER达到最优值可有效提高系统输出的净功率。针对PEMFC空气供给系统OER控制问题,文章利用MATLAB/... 过氧比(oxygen excess ratio,OER)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)输出性能及安全性的重要影响参数,控制OER达到最优值可有效提高系统输出的净功率。针对PEMFC空气供给系统OER控制问题,文章利用MATLAB/Simulink平台建立PEMFC空气供给系统四阶模型,并进行系统动力学特性分析,验证模型有效性;设计3种控制器对OER进行控制,包括前馈比例-积分-微分(feedforward proportion integration differentiation,FF+PID)控制器、前馈自适应模糊PID(feedforward self-adaptive fuzzy PID,FF+SFPID)控制器及滑模控制器(sliding mode controller,SMC)。在输入扰动的情况下,对比分析了定OER及最优OER下不同控制器的控制效果。仿真结果表明,SMC对于OER的控制具有更短的调节时间且未出现超调现象,抗干扰能力更强,在动态特性和稳态特性上均优于其他2种控制器。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 过氧比(OER) 前馈PID 前馈自适应模糊PID 滑模控制

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插电式燃料电池汽车A-ECMS能量管理策略研究

9

作者 田韶鹏 袁子龙 +1 位作者 王龙 郭辉 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第11期1-9,共9页

针对插电式燃料电池汽车(PFCHV)能量管理优化控制问题,为在保证经济性的前提下兼顾燃料电池的使用寿命,提出了考虑燃料电池寿命衰退的自适应等效氢耗最小策略。将燃料电池在启停、大功率波动与重载等状态下的寿命衰减量化为使用成本,并... 针对插电式燃料电池汽车(PFCHV)能量管理优化控制问题,为在保证经济性的前提下兼顾燃料电池的使用寿命,提出了考虑燃料电池寿命衰退的自适应等效氢耗最小策略。将燃料电池在启停、大功率波动与重载等状态下的寿命衰减量化为使用成本,并将其与燃料电池氢耗、动力电池电耗共同组成等效氢耗成本。建立了融合短时车速预测与电池SOC反馈的等效因子自适应调整方案,同时依据动力电池SOC的状态变化而不断调整等效因子的调节周期,实现等效因子的高效调节,以保证该策略能够更好地适应不同的行驶工况。在NEDC、CLTC标准工况下,所建立的控制策略与ECMS策略相比氢耗量下降9.5%和17.66%,燃料电池寿命衰退改善37.3%和47.1%。燃料电池的不良运转工况有所减少,同时动力电池SOC维持能力有所提升,提高了整车的经济性与燃料电池系统的耐久性。 展开更多

关键词 能量管理 自适应等效氢耗最小策略 插电式燃料电池汽车 经济性 燃料电池寿命

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分布式电驱动汽车横摆稳定性控制 被引量：4

10

作者 田韶鹏 蔡显雄 杨灿 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期521-527,573,共8页

针对分布式电驱动汽车在转向变道、高速和低附着系数路面等极限工况下容易失去稳定的情况,提出一种分层控制策略.对车辆进行了稳定性分析,判断控制器开启条件.上层控制器采用模糊滑模控制,积分滑模控制得到附加横摆力矩,为了削减积分滑... 针对分布式电驱动汽车在转向变道、高速和低附着系数路面等极限工况下容易失去稳定的情况,提出一种分层控制策略.对车辆进行了稳定性分析,判断控制器开启条件.上层控制器采用模糊滑模控制,积分滑模控制得到附加横摆力矩,为了削减积分滑模控制器的抖振,采用模糊控制器进行优化.下层控制器采用基于轮胎负荷率的纵向力分配和基于轴载比例的纵向力分配,并对两种力矩分配进行对比,通过Carsim和MATLAB/Simulink联合仿真,分别在高速高附着系数路面和低速低附着系数路面进行验证.结果表明:提出的稳定控制策略能有效提升车辆的稳定性,且两种力矩分配器都有较好的控制效果,其中基于轴载比例的纵向力分配效果更好. 展开更多

关键词 分布式电驱动汽车 分层控制 稳定性分析 模糊滑模控制 力矩分配

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进气相对湿度对变载工况下PEMFC电堆性能的影响 被引量：2

11

作者 胡超 罗马吉 +1 位作者 陈云 张锐明 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期154-159,共6页

为了探究进气相对湿度对质子交换膜燃料电池电堆变载工况性能的影响,设计了一个动态循环工况,包括电流密度从0.10到0.35 A/cm^(2)、从0.10到1.00 A/cm^(2)的2种阶跃工况和电流密度分别为0.10、0.35、1.00 A/cm^(2)的稳定工况,进行了相... 为了探究进气相对湿度对质子交换膜燃料电池电堆变载工况性能的影响,设计了一个动态循环工况,包括电流密度从0.10到0.35 A/cm^(2)、从0.10到1.00 A/cm^(2)的2种阶跃工况和电流密度分别为0.10、0.35、1.00 A/cm^(2)的稳定工况,进行了相对湿度分别为20%、30%、50%、70%、80%的5组试验.结果表明:恒流状态时,电堆在不同电流密度下对相对湿度的敏感性不同,在大电流密度下相对湿度对电堆性能影响较大;变载过程中,电堆电压出现下冲和过冲现象,加载过程的电压下冲量与变载幅度和相对湿度有关,电堆单电池电压一致性变差,电压一致性与进气相对湿度有关. 展开更多

关键词 燃料电池 相对湿度 变载工况 电压一致性 电堆性能

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计及层内和层间的L形层合板失效的数值研究 被引量：1

12

作者 王宇轩 曹东风 +1 位作者 胡海晓 李书欣 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第3期43-53,共11页

民用复合材料飞机中,L形层合板是最常见也是最关键的元件,研究其失效机制对飞机结构安全至关重要。层内基体裂纹扩展和层间分层失效是L形复合材料层合板最关键的两种失效机制,这两种失效机制可能同时发生并且存在耦合作用。本文提出两... 民用复合材料飞机中,L形层合板是最常见也是最关键的元件,研究其失效机制对飞机结构安全至关重要。层内基体裂纹扩展和层间分层失效是L形复合材料层合板最关键的两种失效机制,这两种失效机制可能同时发生并且存在耦合作用。本文提出两套数值分析模型,用于描述L形复合材料层合板的失效过程。模型Ⅰ在L形板的弧形区域层间布置零厚度内聚力单元用于模拟分层,同时在90°层内铺设径向零厚度内聚力单元用于模拟基体裂纹。模型Ⅱ采用XFEM方法模拟基体裂纹的萌生和扩展,采用内聚力行为方法模拟分层。通过与试验进行对比,验证了本文方法的可行性。同时,对两套模型在失效模式和关键载荷预测等方面的能力和优缺点进行评价。结果表明,两套模型都能描述基体裂纹和分层的扩展及二者的耦合作用。模拟分析所得到的失效模式与试验结果一致,同时预测的初始失效载荷和最大失效载荷也与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 L形层合板 层内裂纹 分层 扩展有限元 内聚力单元 复合材料

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面向控制的一维非等温两相流燃料电池模型研究

13

作者 刘佳奇 卢炽华 +1 位作者 刘志恩 周辉 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期107-119,共13页

经验模型不能反映电池内部复杂的物理化学耦合过程及其导致的响应迟滞,这给燃料电池系统精确控制策略的开发带来了一定困难。针对此问题,建立了面向控制的一维非等温两相流模型,考虑了流道内气体瞬态效应、电池内部水相变,研究了电流密... 经验模型不能反映电池内部复杂的物理化学耦合过程及其导致的响应迟滞,这给燃料电池系统精确控制策略的开发带来了一定困难。针对此问题,建立了面向控制的一维非等温两相流模型,考虑了流道内气体瞬态效应、电池内部水相变,研究了电流密度对气体浓度以及水热分布特性的影响,分析了运行条件和模型参数对电池输出电压的影响,探究了电流阶跃下该模型相比于集总参数模型在输出性能方面的优势。结果表明,该模型具有更好的适用性,可为燃料电池系统层面的模型优化及控制策略设计提供可靠依据。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 非等温 两相流 一维模型 SIMULINK

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热电转换器件的研究进展与挑战 被引量：3

14

作者 魏平 李龙舟 +4 位作者 朱婉婷 聂晓蕾 张健强 赵文俞 张清杰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期965-978,1055,共15页

热电转换器件作为能实现电能与热能直接相互转换的功能器件,在工业废热回收利用、深空深海电源、半导体制冷、双向精确控温等领域具有重要应用。综述了6类热电转换器件的拓扑结构设计、连接界面控制、集成制造和热电转换性能提升策略等... 热电转换器件作为能实现电能与热能直接相互转换的功能器件,在工业废热回收利用、深空深海电源、半导体制冷、双向精确控温等领域具有重要应用。综述了6类热电转换器件的拓扑结构设计、连接界面控制、集成制造和热电转换性能提升策略等方面的研究进展,内容包含基于块体热电材料的低温、中温和高温单级热电转换器件以及低-中温级联热电转换器件,基于热电磁能源转换材料的热电磁全固态制冷器件,以及基于人造倾斜结构复合材料的横向热电转换器件。同时,简要评述了热电转换器件研究目前面临的诸多挑战,如热电发电应用存在异质界面失稳、热电制冷应用存在材料加工和器件集成困难等。 展开更多

关键词 热电转换器件 拓扑结构 连接界面 应用技术 挑战难题

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硅氧烷改性环氧树脂对铝基复合材料制动盘配套闸片摩擦系数的影响 被引量：4

15

作者 冀运东 陈震 +2 位作者 李书欣 李晨阳 曹东风 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期63-71,129,共10页

以端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)与环氧树脂(EP)为原料,合成了硅氧烷改性环氧树脂(ES),用其与热固性酚醛(PF)共混(PF/ES)作为黏结剂,与PF、PF与EP共混物(PF/EP)进行比较,研究其耐温性和韧性。并制备了匹配铝基复合材料(AMMC)制动盘的闸... 以端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)与环氧树脂(EP)为原料,合成了硅氧烷改性环氧树脂(ES),用其与热固性酚醛(PF)共混(PF/ES)作为黏结剂,与PF、PF与EP共混物(PF/EP)进行比较,研究其耐温性和韧性。并制备了匹配铝基复合材料(AMMC)制动盘的闸片材料,探讨了多种压力和转速条件下黏结剂对刹车片摩擦性能的影响。结果表明,引入HTPDMS提高了EP的耐温性,与PF共混后700℃以上残留物质量较PF提高181.1%;PF/ES具有较高的韧性,其冲击强度较PF和PF/EP分别提高467.1%、270.4%;采用PF/ES制备的闸片在停车制动和高温制动中摩擦系数(COF)稳定、大小适宜、不伤盘;共聚焦显微镜下观察在停车制动阶段出现了不连续的转移膜,主要的磨损形式为黏着磨损、疲劳磨损,高温制动时PF/ES制备的闸片表面存在碳化膜,主要磨损形式为磨粒磨损和氧化磨损。 展开更多

关键词 铝基复合材料制动盘 硅氧烷 摩擦磨损 磨损形式

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基于驾驶模式划分的氢燃料电池汽车能量管理策略 被引量：1

16

作者 陈静 李广强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期36-41,共6页

氢燃料电池汽车的能量管理策略已成为确保满足整车动态响应要求、提升整车经济性的一项重要技术。在汽车实际运行中,不利的工作条件会使氢燃料电池的循环寿命急剧减少。针对影响氢燃料电池使用寿命的启停、怠速、大幅度变载和过载4种不... 氢燃料电池汽车的能量管理策略已成为确保满足整车动态响应要求、提升整车经济性的一项重要技术。在汽车实际运行中,不利的工作条件会使氢燃料电池的循环寿命急剧减少。针对影响氢燃料电池使用寿命的启停、怠速、大幅度变载和过载4种不利工作条件,依据汽车运行的速度和加速度将中国乘用车典型工况分为6种驾驶模式,在不同驾驶模式下对模糊控制输出的氢燃料电池需求功率进行限制;并通过多岛遗传算法对基于经验制定的驾驶模式划分标准进行优化,以达到降低氢气消耗的目的。在Cruise平台将基于模糊控制和基于驾驶模式划分的能量管理策略进行对比,验证了基于驾驶模式划分的能量管理策略可以有效减少氢燃料电池运行于不利工作条件的时间;在Isight平台使用多岛遗传算法对基于驾驶模式划分的能量管理策略进行优化,降低了氢气的消耗量。 展开更多

关键词 能量管理策略 驾驶模式划分 多岛遗传算法 氢燃料电池汽车 模糊控制

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燃料电池空气系统增湿器建模与仿真 被引量：6

17

作者 刘志恩 罗玉兰 +2 位作者 周辉 卢炽华 杜常清 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期504-509,共6页

建立气-气增湿器的数学理论模型,并基于Amesim软件建立燃料电池增湿器及空气系统仿真模型,从燃料电池系统层面分析干湿侧不同温度、压力、水含量等输入条件下的干侧出口空气的湿度变化情况,并采用水转移率(water vapor transfer rate,WV... 建立气-气增湿器的数学理论模型,并基于Amesim软件建立燃料电池增湿器及空气系统仿真模型,从燃料电池系统层面分析干湿侧不同温度、压力、水含量等输入条件下的干侧出口空气的湿度变化情况,并采用水转移率(water vapor transfer rate,WVTR)对增湿器增湿性能进行评价,结果表明此模型可进行前期验证,能较好地预测汽车运行过程中增湿器的动态响应特性。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 建模 仿真 增湿器 AMESIM 水转移率

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燃料电池汽车整车热管理系统设计与仿真分析 被引量：14

18

作者 卢炽华 王良旭 +2 位作者 刘志恩 刘建国 周建军 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期48-61,共14页

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... 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。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 整车热管理 AMESIM 建模仿真

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基于BAS改进PSO算法对PEMFC温度的控制 被引量：10

19

作者 陈际 袁守利 刘志恩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期67-73,共7页

有效的质子交换膜燃料电池(PEMFC)热管理是提升其可靠性和耐久性的关键因素之一,该文通过控制PWM占空比来控制散热强度进而控制电池温度。在控制策略上,选用经改进的粒子群算法优化的模糊PID作为控制器,最后经Matlab/Simulink搭建的电... 有效的质子交换膜燃料电池(PEMFC)热管理是提升其可靠性和耐久性的关键因素之一,该文通过控制PWM占空比来控制散热强度进而控制电池温度。在控制策略上,选用经改进的粒子群算法优化的模糊PID作为控制器,最后经Matlab/Simulink搭建的电堆温度模型仿真表明:该方法能有效解决PEMFC温度控制时变量多、强耦合的难题,使相对于传统的PID控制超调量下降57%,响应时间缩短27.8%,取得了响应速度快、超调小和鲁棒性强的控制效果。 展开更多

关键词 粒子群算法 热管理 模糊控制 PID控制 质子交换膜燃料电池

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基于XCT的气体扩散层传输特性孔尺度模拟 被引量：4

20

作者 张恒 詹志刚 +2 位作者 陈奔 隋邦杰 潘牧 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期99-105,共7页

为了探究质子交换膜燃料电池气体扩散层中孔隙率对各向异性传输特性的影响,先利用X射线计算机断层扫描(XCT)可视化技术方法对Freudenberg H2315 GDL气体扩散层进行三维微观结构重构,随后利用孔尺度模型分别研究了气体有效扩散率、曲度... 为了探究质子交换膜燃料电池气体扩散层中孔隙率对各向异性传输特性的影响,先利用X射线计算机断层扫描(XCT)可视化技术方法对Freudenberg H2315 GDL气体扩散层进行三维微观结构重构,随后利用孔尺度模型分别研究了气体有效扩散率、曲度、有效电导率、有效热导率与孔隙率的关系,利用格子-玻尔兹曼模型研究液态水渗透率在厚度方向和平面内方向与孔隙率的关系,以及液态水饱和度和毛细压强的关系。结果表明:孔隙率对传输特性有显著的影响,Freudenberg H2315 GDL气体扩散层表现出明显的各向同性。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 传输特性 微观重构 气体扩散层 X射线计算机断层扫描 孔尺度模型

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