氢电混合燃料电池汽车动力系统研究进展_倪红军

《燃料电池汽车热泵空调与动力系统集成式热管理系统研究》篇一摘要：本文针对燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，FCV）的热管理技术进行了深入研究，特别是关于热泵空调与动力系统集成式热管理系统的设计与应用。

本文首先概述了燃料电池汽车热管理系统的背景和意义，接着详细介绍了集成式热管理系统的基本原理和设计思路，并通过实验验证了其性能和效果。

本文旨在为燃料电池汽车的进一步发展提供理论支持和实际应用参考。

一、引言随着环保理念的深入人心和新能源汽车技术的快速发展，燃料电池汽车因其零排放、高效率等优点备受关注。

然而，燃料电池汽车的推广应用仍面临诸多技术挑战，其中之一便是热管理系统的设计与优化。

本文研究的重点在于集成式热管理系统，特别是热泵空调与动力系统的集成，以提高系统的整体性能和效率。

二、燃料电池汽车热管理系统概述燃料电池汽车的热管理系统负责维持电池、电机、燃料电池等关键部件在最佳工作温度范围内，确保车辆的安全性和性能。

传统的热管理系统多采用分散式控制，但这种方式存在能量利用率低、控制复杂等问题。

因此，集成式热管理系统成为研究热点。

三、集成式热管理系统设计集成式热管理系统将热泵空调与动力系统进行集成，通过智能控制算法实现系统的优化。

该系统利用热泵技术，将车内的热量进行有效转移和利用，减少能量损失。

同时，通过与动力系统的协同控制，实现能量的高效利用和系统的稳定运行。

（一）热泵空调设计热泵空调采用先进的热泵技术，通过逆卡诺循环原理实现热量转移。

该技术能够有效地将车内的余热回收并再利用，提高能量的利用效率。

（二）动力系统集成动力系统包括燃料电池、电机、电池等关键部件。

集成式热管理系统通过与动力系统的紧密耦合，实现温度的实时监控和控制，确保各部件在最佳工作状态下运行。

四、实验验证与分析为了验证集成式热管理系统的性能和效果，我们进行了多组实验。

实验结果表明，集成式热管理系统能够有效降低车内的温度波动，提高能量利用效率。

我国新能源汽车动力电池科技成果计量分析吕鹏辉1叶茂1,2钟永恒1,2陆科1,2张军1万勇1成英3倪浩明4（1.中国科学院武汉文献情报中心，武汉430071；2．中国科学院武汉产业技术分析中心，武汉430071；3.天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222；4.中国科学院宁波工业技术研究院新能源技术研究所宁波315201）摘要：新能源汽车是我国重点发展的战略性新兴产业之一，而动力电池是新能源汽车的关键性技术之一。

本文利用文献计量、数据对比、数值模拟计算等分析方法，对我国尤其是中国科学院2000年以来新能源汽车动力电池科研成果产出数量、年度分布、技术分类等进行了计量分析。

通过对锂电池、镍氢电池、铅酸电池、燃料电池以及太阳能电池等五大动力电池研发机构科技成果的类别、年度发展态势、完成地域分布、主要完成机构等变化规律的分析比较，揭示了这些新能源汽车动力电池科技成果的现状、发展前景及未来趋势。

关键词：新能源汽车动力电池研究机构科技成果计量分析ies inatteriesehicles’’B atter Bibliometric Analysis of S&T Achievements on New E nergy V ehiclesChinaLv Penghui1Ye Mao1,2Zhong Yongheng1,2Lu Ke1,2Zhang Jun1Wan Yong1Chen Ying3NiHaoming4(1.Wuhan Documentation and Information Center,Chinese Academy of Sciences.Wuhan430071;2.Wuhan Industrial Technology Analysis Center,Chinese Academy of Sciences.Wuhan430071;3.School of Automobile,Tianjin university of Technology and Education,Tianjin300222;4.Institute of New Energy Technologies,Ningbo Industrial Technology Research Institute,Chinese Academy of Sciences.Ningbo315201)Abstract:New energy vehicles is one of strategic emerging industries which China wants to develop,with batteries is the one of the key technologies.In this paper,the methods of bibliometrics as well as numerical simulation are used to analysis domestic batteries scientific and technological achievements since2000.The number of outputs,annual distribution,the results from all major cities,and annual distribution of Chinese Academy of Sciences are carefully studied.It is found that five major batteries such as lithium batteries,nickel-metal hydride batteries,lead acid batteries,fuel cells and solar cell R&D in domestic institutions verifies year by year,especially in Chinese Academy of Sciences,and some conclusion is also proposed in this paper.Keywords:New Energy Vehicle;power battery;research institutions;S&T Achievements; Bibliometric Analysis1吕鹏辉(1982-)，男，助理研究员，硕士，研究方向：科技情报与科学计量，Email：ph@；本文受中国科学院国家科学图书馆2009年度青年人才领域前沿项目（No.2009QNRC05）资助。

《燃料电池汽车热泵空调与动力系统集成式热管理系统研究》篇一摘要：本文针对燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，FCV）的热管理技术进行了深入研究，重点探讨了集成式热管理系统中的热泵空调与动力系统的集成应用。

通过对相关技术的理论分析、仿真模拟及实际测试，本文旨在为燃料电池汽车的研发与优化提供理论依据和实践指导。

一、引言随着环境保护和能源利用效率的要求不断提高，燃料电池汽车作为新能源汽车的代表之一，其发展备受关注。

在燃料电池汽车中，热管理技术是影响其性能和寿命的关键因素之一。

集成式热管理系统通过优化热泵空调与动力系统的协同工作，可以有效提高系统的热效率，降低能耗，并保障车辆在各种工况下的稳定运行。

二、燃料电池汽车热管理技术概述燃料电池汽车的热管理主要包括对燃料电池堆、动力电池组、电机及辅助系统等关键部件的温度控制。

传统的热管理方式多采用独立控制的散热系统，然而这种方式存在着能耗高、系统复杂、难以集成等缺陷。

而集成式热管理系统通过将热泵空调与动力系统进行一体化设计，可以有效解决上述问题。

三、集成式热管理系统的原理与构成集成式热管理系统主要由热泵空调、动力系统及其控制系统构成。

其中，热泵空调通过逆卡诺循环原理，利用低温热源进行制冷和供暖；动力系统则包括燃料电池堆、电机等关键部件。

通过精确控制流经各部件的冷却液流量和温度，实现系统的整体优化。

四、热泵空调与动力系统的集成应用在集成式热管理系统中，热泵空调与动力系统通过智能控制系统进行协同工作。

在高温环境下，系统通过调整冷却液流量和温度，保证燃料电池堆和动力电池组在最佳温度范围内运行；在低温环境下，则通过热泵空调的制热功能，为车内提供舒适的温度环境。

此外，系统还能根据车辆运行状态和外部环境变化，实时调整工作模式，以实现最佳的能效比。

五、仿真模拟与实际测试为了验证集成式热管理系统的性能，本文进行了仿真模拟和实际测试。

通过建立详细的数学模型和物理模型，模拟了车辆在不同工况下的运行状态和系统性能。

燃料电池汽车的动力系统研究随着能源问题和环境问题的日益严重，燃料电池汽车作为一种环保、高效、新型的能源汽车，越来越受到人们的关注。

燃料电池汽车是将氢气和氧气作为燃料，在电化学反应中产生电能，驱动车辆运行。

相比传统燃油车，燃料电池汽车不仅能够减少尾气排放，而且能够提高能源利用率，具有广阔的发展前景和应用价值。

燃料电池汽车的动力系统主要由燃料电池堆、电池控制器、电动驱动系统、供氢系统等部分组成。

其中，燃料电池堆是燃料电池汽车的核心部分，负责将氢气和氧气进行反应并产生电能，是实现燃料电池汽车动力输出的重要装置。

另外，电池控制器是引领电池堆正常运行的关键设备，可以控制电压、电流等参数，保证汽车动力系统的高效、稳定运行。

在燃料电池汽车的动力系统中，电动驱动系统是实现车辆动力输出的主要部分。

通过电动机的驱动下，车辆实现动力输出和行驶。

与传统车辆不同，电动驱动系统不需要离合器、变速箱等复杂传动装置，具有简单、高效、可靠的优点。

同时，电动驱动系统的能量转换效率更高，没有振动和噪音，提供更加平稳的驾驶体验。

供氢系统是实现燃料电池汽车燃料的贮存、输送和加注的重要组成部分。

由于氢气在大气中极为稀有，因此需要先从天然气或煤矿开采中产生氢气，然后将氢气压缩、储存、输送到加氢站，最后通过高压氢气加注装置将氢气加注到汽车燃料箱中。

目前国内的氢气加注站较少，但随着燃料电池汽车的推广和氢能源产业的发展，未来氢气加注站的建设将得到加强和完善。

目前，国内外科研机构和企业已经开展了大量燃料电池汽车动力系统的研究和开发工作。

其中，燃料电池堆技术、电池控制器技术、电机驱动技术等方面已经取得了重要突破。

同时，国家也出台了一系列政策鼓励燃料电池汽车的发展，包括加大财政补贴力度、加快燃料电池汽车技术标准制定等。

尽管燃料电池汽车在动力系统技术和市场应用方面还存在一定的挑战和难题，但是其减排、高效的优势不容忽视，应该进一步推广和应用。

未来，随着绿色环保和可持续发展的呼声越来越高，燃料电池汽车动力系统的研究和发展将得到更多关注和支持，为实现汽车工业的低碳、智能、绿色转型，作出更大的贡献。

基于氢能源的汽车动力系统研究随着气候变化趋势的显著加剧，环境保护已逐渐成为全球关注的重点，而汽车作为污染排放最多的交通工具之一，已引起了人们的广泛关注。

在这种情况下，基于氢能源的汽车动力系统正成为人们的研究焦点。

本文将探讨氢能源的基本概念、氢能源汽车动力系统的构成、氢能源汽车未来的发展趋势以及使用氢能源汽车应注意的问题。

一、氢能源的基本概念氢能源是一种新型能源，它是通过电解水或燃料转化技术，从氢气中提取能量以便作为动力来源。

相比于传统的化石能源，氢能源不仅可以完全消除排放有害物质的问题，而且还可以在氢气和氧气反应时产生水，实现近乎零排放的环保效果。

因此，氢能源被认为是未来节能环保型能源的代表。

二、氢能源汽车动力系统的构成氢能源汽车动力系统包括氢气储存、变压器、氢燃料电池和电动机四个主要组成部分。

其中，氢气储存是必不可少的，因为氢气的密度低，在体积相同的情况下，存储的氢气量相对较小，储存必须采用特殊的高压氢气储存器。

在汽车行驶时，氢气通过变压器将压力调整到适当的数值并将氢气送到氢燃料电池。

氢燃料电池会与氢气发生化学反应生成电力，在此过程中产生的热能和水汽排放到环境中。

最后，电动机将氢燃料电池产生的电力转换为机械能，从而驱动汽车运动。

三、氢能源汽车未来的发展趋势从目前的情况来看，氢能源汽车目前仍处于发展初期，但随着人们对环境问题的日益关注，氢能源汽车有望成为未来的新型主流交通工具之一。

同时，各大汽车厂商也在推广氢能源汽车相关技术，比如日本本田和丰田公司已经开始在市场上销售氢能源汽车。

预计在未来一段时间，氢能源汽车将逐渐普及，促进氢能源产业的健康发展。

四、使用氢能源汽车应注意的问题虽然氢能源汽车具备许多优越性能和环保特点，但在使用过程中仍需注意一些问题。

首先，氢气具有极高的易燃性，要避免氢气泄漏，尽量使用高级的氢气储存器。

其次，在加注氢气时，应选择正规加氢站，并了解加注的质量和规范程度。

同时，使用氢能源汽车还要注意对其进行维修和保养，确保汽车处于良好的运行状态。

氢电混合动力系统结构的技术特点及应用探讨【摘要】本文主要探讨了氢电混合动力系统的技术特点及应用探讨。

首先介绍了氢能源技术的发展现状，然后详细分析了氢电混合动力系统的结构及原理，探讨了其在汽车领域的潜在应用。

接着对该系统的技术特点进行了深入分析，包括环保性能、能效提升等方面。

在结论部分展望了氢电混合动力系统未来的发展趋势，指出其在推动汽车产业绿色发展方面的巨大潜力。

通过本文的研究，读者可以更加深入地了解氢电混合动力系统的优势和应用前景，为未来的研究和实践提供了有益的参考。

【关键词】氢电混合动力系统、氢能源技术、结构、原理、技术特点、应用探讨、未来发展展望1. 引言1.1 氢电混合动力系统概述氢电混合动力系统是一种结合了氢能源和电动动力的新型动力系统，通过在传统燃油发动机中引入氢气和电池技术，实现了能源效率的提升和零排放的目标。

这种系统不仅可以减少对传统石油资源的依赖，还可以减少有害气体的排放，对环境保护具有重要意义。

氢电混合动力系统的工作原理是利用氢气作为燃料，通过燃烧产生动力驱动发电机发电，然后由发电机供电给电动车的电动机驱动车辆行驶。

在这个过程中，电池也扮演了重要的作用，能够存储多余的电能，并在需要时释放。

氢电混合动力系统实现了氢能源和电动动力的有机结合，充分发挥了两者的优势，提高了整体的能源利用效率。

随着氢能源技术的不断发展和完善，氢电混合动力系统在汽车、船舶等领域的应用也越来越广泛。

未来随着技术的进步和成本的降低，相信氢电混合动力系统将成为替代传统燃油动力的重要选择，为环境保护和可持续发展做出贡献。

2. 正文2.1 氢能源技术发展现状氢能源技术是一种具有巨大发展潜力的清洁能源技术，被认为是未来替代传统石油能源的重要方向之一。

当前，全球范围内对氢能源技术的研究和应用日益活跃，主要体现在以下几个方面：氢能源技术已经取得了显著的进展。

随着科学技术的不断发展，氢能源技术在生产、储存、运输和利用等方面不断取得新突破，特别是燃料电池等技术的商业化应用逐渐扩大，为氢能源技术的发展提供了坚实的基础。

氢电混合动力系统结构的技术特点及应用探讨【摘要】氢电混合动力系统是一种结合氢燃料电池和传统电池的动力系统，具有高效、环保等优点。

本文首先介绍了氢电混合动力系统的结构及原理，包括氢燃料电池、储能装置等组成部分。

随后分析了该系统的技术特点，如高能量密度、快速充电等。

接着探讨了在汽车领域的应用情况，以及未来的发展趋势和环境优势。

最后指出了氢电混合动力系统在未来的发展前景，并对文章进行了总结。

通过这些内容，可以更全面地了解氢电混合动力系统的技术特点及应用前景。

【关键词】氢电混合动力系统、结构、技术特点、应用、发展趋势、环境优势、汽车领域、未来发展前景、总结1. 引言1.1 研究背景研究背景部分将主要探讨氢电混合动力系统的发展历程、技术现状以及面临的挑战。

自20世纪末以来，随着氢能源技术的逐渐成熟和电动汽车市场的迅速发展，氢电混合动力系统逐渐成为汽车行业的研究热点。

其采用氢燃料电池作为主要能源，并结合电动机的动力传递系统，实现了能源的高效利用和零排放的目标。

由于氢能源的储存和供应系统仍存在一定技术难题，氢电混合动力系统在商业化应用上尚有一定限制。

研究背景部分将重点探讨如何克服这些难题，推动氢电混合动力系统的进一步发展与应用。

1.2 研究目的研究目的：本文旨在探讨氢电混合动力系统的结构及技术特点，以及其在汽车领域的应用。

通过对氢电混合动力系统的原理进行剖析，揭示其在提高汽车能效、减少污染排放以及促进绿色出行方面的优势。

通过分析氢电混合动力系统的发展趋势和环境优势，探讨其在未来的发展前景和市场应用。

通过本文的研究，旨在为相关领域的研究人员提供参考和借鉴，推动氢电混合动力系统在汽车领域的进一步应用和发展，为推动绿色能源汽车的发展做出贡献。

2. 正文2.1 氢电混合动力系统的结构及原理氢电混合动力系统是指将氢燃料电池系统与传统燃油动力系统相结合，通过电池组将氢气与氧气反应产生电能驱动电动机，实现车辆的动力输出。

该系统主要由氢气储存和供给系统、氢燃料电池组、电动机、能量管理系统等主要部件组成。

氢电混合动力系统结构的技术特点及应用探讨氢电混合动力系统是一种将氢燃料电池与传统电动机混合应用的动力系统。

它以氢燃料电池为主要动力来源，同时辅以电池储能和传统发动机，以达到更高的能量利用效率和动力输出。

下面将介绍氢电混合动力系统的技术特点及其应用探讨。

氢电混合动力系统的技术特点是高效能、环保。

氢燃料电池作为主要动力来源，可以将氢气与氧气反应产生电能和水，没有尾气排放，具有零污染、零排放的特点。

与传统内燃机相比，氢燃料电池具有高效能、高能量密度的特点，能够更充分地利用能源，提高动力输出效率。

氢电混合动力系统具备能量转换效率高的特点。

氢燃料电池的能量转换效率可达到50%-60%，相比之下，传统内燃机的能量转换效率只有30%-40%。

而且，氢燃料电池的动力系统反应响应快，可以实现零至满功率的实时调节，提高了动力输出的灵活性和响应速度。

氢电混合动力系统还具备独立供能的特点。

氢燃料电池可提供主要动力，当电池电量不足或负载增加时，可以借助电池储能或传统发动机提供辅助动力，可以灵活调节电能和燃料的使用比例，提高能源利用率和续航里程，增强了能源的可靠性。

在应用方面，氢电混合动力系统具有广泛的应用前景。

在汽车领域，氢电混合动力系统可以作为替代传统燃料的动力来源，实现零排放、零污染的行驶。

在船舶和飞机等交通工具中，由于其高效能、环保的特点，氢电混合动力系统能够更好地满足长距离航行的需求。

而且，在充电基础设施不完善的地区，氢电混合动力系统具备快速加氢、续航里程长的优势。

氢电混合动力系统还可以应用于能源储存系统。

由于氢燃料电池具有储能量大、响应速度快、成本低等特点，可以作为储能设备进行差峰填谷、调峰削峰等用电需求调节，稳定电力供应。

氢能源汽车动力系统研究氢能源汽车作为一种清洁能源汽车，正逐渐受到人们的关注和认可。

在全球范围内，各国纷纷投入巨额资金用于氢能源汽车的研究与推广，希望通过这种新型能源汽车来减少对环境的污染，减少对传统石油资源的依赖。

氢能源汽车动力系统作为氢能源汽车的核心部件，发挥着至关重要的作用。

氢能源汽车动力系统主要由氢燃料电池、电动机以及控制系统等组成。

氢燃料电池是氢能源汽车的核心部件，它通过氢与氧的电化学反应产生电能，驱动电动机工作，从而推动汽车行驶。

氢燃料电池的性能直接关系到氢能源汽车的整体性能，因此对氢燃料电池的研究至关重要。

首先，我们需要研究氢燃料电池的稳定性和寿命。

氢燃料电池在工作过程中会受到各种环境和使用条件的影响，因此需要具有较高的稳定性以确保其长时间可靠地工作。

此外，氢燃料电池的寿命也是一个重要的指标，长寿命的氢燃料电池可以减少更换成本，提高汽车的整体经济性。

其次，我们还需要研究氢燃料电池的效率。

提高氢燃料电池的能量转化效率可以减少能源的浪费，提高汽车的续航里程，从而提高氢能源汽车的竞争力。

为了提高氢燃料电池的效率，需要对其结构和材料进行深入研究，并不断优化设计。

除了氢燃料电池外，电动机也是氢能源汽车动力系统的重要组成部分。

电动机是将电能转换为机械能的装置，它的性能直接关系到氢能源汽车的加速性能和行驶稳定性。

因此，研究电动机的优化设计和控制策略对于提高氢能源汽车的整体性能至关重要。

另外，控制系统也是氢能源汽车动力系统中不可或缺的一部分。

控制系统可以实现对氢燃料电池和电动机的高效控制，确保汽车的安全稳定运行。

通过优化控制算法和传感器装置，可以提高氢能源汽车的能源利用率，降低污染排放，实现更加智能的驾驶体验。

让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，氢能源汽车动力系统的研究涉及多个方面，需要深入研究氢燃料电池、电动机和控制系统等部件的性能与优化。

随着氢能源汽车技术的不断发展和完善，相信氢能源汽车将在未来成为清洁能源汽车的主流，并对人类的出行方式产生深远影响。

氢电混合燃料电池汽车动力系统研究进展倪红军;吕帅帅;陈青青;裴一【摘要】Fuel cellhybrid vehicle (FCV) with zero emission and high efficiency is the ideal solution for sustainable mobility in the future. A new type of hydrogen fuel cells-lithium-ion battery hybrid power system was introduced; the energy efficiency factors as wel as improvement methodsof fuel cellhybrid system were discussed. The research progress of hydrogen fuel cellvehicles power system at home and abroad was summarized.%零排放和高效率的燃料电池混合动力汽车是人类“可持续移动”的最理想解决方案。

介绍了一种氢燃料电池-锂离子电池混合动力系统；讨论了车用燃料电池动力系统能源效率的影响因素及提高动力系统效率的途径，总结了氢燃料电池汽车动力系统的国内外研究进展。

【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】2页(P855-856)【关键词】氢气;燃料电池;锂离子电池;动力系统【作者】倪红军;吕帅帅;陈青青;裴一【作者单位】南通大学机械工程学院，江苏南通226019;南通大学机械工程学院，江苏南通226019;南通大学机械工程学院，江苏南通226019;南通大学机械工程学院，江苏南通226019【正文语种】中文【中图分类】TM911随着全球汽车产业的迅猛发展，环境污染和能源短缺问题已经成为当今社会的两大突出问题[1]。

氢电混合动力系统结构的技术特点及应用探讨氢电混合动力系统是一种将氢燃料电池与电动汽车技术相结合的新型动力系统。

该系统具有三个核心的技术特点：氢燃料电池技术、电动汽车技术和节能环保技术。

氢燃料电池技术是氢电混合动力系统的核心技术之一。

这种技术将氢和氧气在氢燃料电池中进行反应，产生电能，从而驱动电动汽车行驶。

相比于传统的内燃机，氢燃料电池具有更高的能量转换效率，排放的废气为水，具有优异的环保性能。

电动汽车技术是氢电混合动力系统的另一个重要技术特点。

这种技术将电动机直接作为汽车的驱动源，将电池作为电力储备和能量转换的桥梁，代替了传统的燃油机。

相比于传统燃油汽车，电动汽车的能量利用效率更高，污染排放更少，且驾驶体验更为舒适。

节能环保技术是氢电混合动力系统的第三个技术特点。

通过对电动汽车的设计与优化，氢电混合动力系统在能量利用和废物排放等方面具有很大的优势。

同时，该技术还可以通过车辆智能管理系统实现行驶状态监测、能量管理和故障诊断等功能，从而达到更好的节能环保效果。

在应用方面，氢电混合动力系统可以应用于各种类型的车辆中，例如：城市公交车、汽车出租车、物流配送车、校园巴士等。

根据不同的用途，氢电混合动力系统可以实现不同的性能和功能需求。

例如，对于城市公交车，系统需要具备高度的稳定性和耐用性，以便进行长时间、高强度的运营。

同时，需要实现智能管理系统，以便进行能量监测、管理和优化，从而更好地实现节能减排的目标。

对于汽车出租车和物流配送车，系统需要具备高效的续航能力和短时间的充电能力，以便实现更高的使用效率，同时更好地适应快速交付、多次充电、高强度使用等特点。

总之，氢电混合动力系统是一种创新的动力技术，它的结构和特点使得其在能源利用和环境保护方面具有重要的优势。

通过进行进一步的研究和开发，氢电混合动力系统将有望成为未来汽车和其他交通工具的主流动力系统之一。