燃料电池汽车动力系统设计与性能分析文献综述

 2022-03-10 21:46:53

1、前言

随着人类社会的不断发展,一系列的新能源汽车应运而生,其中燃料电池汽车以其无污染、零排放等性能优势逐渐成为汽车领域的研究热点之一。开展燃料电池汽车动力系统设计、控制以及仿真研究具有十分重要的意义,与传统燃油汽车相比,燃料电池汽车降低了排放,提高了能源利用效率,且对于纯电动汽车的电池的循环使用寿命有限、能量密度较低而导致续驶里程较短问题得到了根本性地解决。

2、研究现状

国内研究现状:

青岛理工大学的刘树德[1]等人,根据燃料电池汽车的组成结构形式以及基本性能参数,对燃料电池汽车的驱动电机、蓄电池和燃料电池系统进行了设计计算与匹配。利用ADVISOR(Advanced Vehicle Simulator,高级车辆仿真器)对其进行仿真,并在所建立的中国典型城市道路工况下进行仿真实验,结果证明所选电机与燃料电池蓄电池能够满足燃料电池汽车动力性要求。

张新丰等[2]在《混合型燃料电池汽车动力系统零下冷启动仿真》一文中利用动力蓄电池、燃料电池的电化学特性、热动力学特性,以及燃料电池辅助系统特性,建立了电电混合型燃料电池汽车动力系统零下冷起动过程的仿真模型;利用 MATLAB/Simulink 作为仿真工具,研究不同加热功率对电堆温升过程中能量消耗与动力电池状态变化的影响,为动力系统配置和能耗优化控制提供了依据。

同济大学的孔德洋[3]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。

中国汽车技术研究中心有限公司试验所的王仁广等[4]在《汽车工程师》上发表了《燃料电池汽车氢排放泄漏标准分析》,通过对4个相关标准的氢气排放泄漏方面的安全要求及测试方面的简述,有助于对燃料电池汽车的氢安全性规定的理解和应用,对设计和测试燃料电池汽车有一定指导意义。

王冰、黄明宇[5]等人在《丰田汽车燃料电池专利综述》一文中研究了针对丰田汽车公开的与燃料电池车相关的5000多项专利,进行了大量的检索和分析,分类介绍其相关专利,包括燃料电池车、氢气生产与供应技术、燃料系统软件控制技术、燃料电池堆技术与高压储氢罐技术等,并根据中国实际情况提出了一些适合国内企业借鉴发展的建议。

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