基于重型底盘测功机的燃料电池汽车经济性评价设备开发

论文摘要

伴随着燃料电池汽车研究工作的深入和示范运行的不断扩大，对于燃料电池汽车燃料消耗量的准确测量和经济性评价提出了越来越紧迫的要求。在相当长的一段时间里，针对燃料电池汽车经济性的研究工作，主要集中在氢气消耗量测量方法的研究上，主要针对质量秤重法、温度压力法和质量流量计法三种目前国际上被认可的测量方法展开研究工作，关于温度压力法稳定时间的确定、温度压力测量点的布置和流量计法测量精度的影响因素等问题已经得到解决。近几年来，研究工作的重点逐渐转移到针对燃料电池汽车整车经济性的评价方法上来。本课题开发了一套基于重型底盘测功机的燃料电池汽车经济性评价设备。首先，经济性评价设备能够准确测量底盘测功机上待测燃料电池汽车的氢气消耗量和可充电储能装置的总线电压、电流变化；其次，经济性评价设备的主控计算机能够利用所测得的可充电储能装置的总线电压、电流的变化计算得到可充电储能装置的能量变化；最后，经济性评价设备的主控计算机对待测燃料电池汽车的净能量变化做出判断，并对待测的燃料电池汽车的经济性进行评价。基于重型底盘测功机的燃料电池汽车经济性评价设备包括氢气消耗量测量实验装置和主控计算机测试系统两部分。其中，氢气消耗量测量实验装置包括调压管路集成架车、气源瓶组和天平称重辅助装置三个主要部分。在充分考虑氢气安全使用原则的前提下，氢气消耗量测量实验装置能够满足不同待测燃料电池汽车对于氢气总量的需求和不同测试工况对于瞬态氢气消耗量的需求。主控计算机测试系统由测试系统的数据采集硬件和上位机管理软件两个主要部分组成。能够完成对于各个储气瓶氢气温度、压力状态的监测和信号采集，计算待测燃料电池汽车的氢气消耗量，并且能够达到设计要求的±1%测量精度；主控计算机测试系统还能够根据可充电储能装置总线电压、电流数据的变化计算可充电储能装置能量的变化，并对燃料电池汽车的净能量变化进行修正，从而对待测燃料电池汽车的经济性进行准确评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 燃料电池电动汽车的发展现状
• 1.1.2 燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法的研究现状
• 1.2 课题研究内容及意义
• 1.2.1 课题主要研究任务及研究方法
• 1.2.2 课题研究意义
• 1.3 本章小结
• 第2章 燃料电池汽车经济性评价设备开发
• 2.1 燃料电池汽车经济性评价设备的功能和技术要求
• 2.2 燃料电池汽车经济性评价设备的设计原理和依据
• 2.2.1 燃料电池汽车经济性评价设备的设计原理
• 2.2.2 燃料电池汽车经济性评价设备的设计依据
• 2.3 燃料电池汽车经济性评价设备的结构
• 2.3.1 燃料电池汽车经济性评价设备的整体介绍
• 2.3.2 燃料电池车经济性评价设备的调压管路集成架车
• 2.3.3 燃料电池汽车经济性评价设备的气源瓶组
• 2.3.4 燃料电池汽车经济性评价设备的天平称重装置
• 2.3.5 燃料电池汽车经济性评价设备配套气瓶排架和氢气增压系统
• 2.4 燃料电池汽车经济性评价设备氢气安全操作规范
• 2.5 本章小结
• 第3章 燃料电池汽车经济性评价设备主控计算机系统开发
• 3.1 主控计算机系统的功能分析
• 3.2 主控计算机系统的硬件设计
• 3.2.1 主控计算机系统的硬件平台
• 3.2.2 主控计算机系统的信号类型
• 3.2.3 主控计算机系统的硬件方案
• 3.2.4 主控计算机系统的硬件实现
• 3.3 主控计算机系统的上位机软件设计
• 3.3.1 主控计算机系统的上位机软件平台
• 3.3.2 主控计算机系统的上位机软件功能
• 3.3.3 主控计算机系统的上位机软件流程设计
• 3.3.4 主控计算机系统的上位机软件 LabVIEW 实现
• 3.4 本章小结
• 第4章 燃料电池汽车经济性评价设备的试验验证
• 4.1 实验装置系统集成
• 4.2 燃料电池汽车经济性评价设备的试验过程及精度验证
• 4.2.1 温度压力法的精度验证
• 4.2.2 质量称重法的精度验证
• 4.2.3 流量计法的精度验证
• 4.3 燃料电池汽车经济性评价设备的实车验证方法
• 4.4 本章小节
• 第5章 结论
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果