2019-04-21

  这页PPT想从能量流动，从功能的角度去介绍FCV汽车组件。储氢罐作为车载燃料容器从加氢站接收燃料储存高压气态氢气。空气泵向燃料电池提供压缩空气参与反应。燃料电池通过氢氧化学反应产生电能。动力电池既可以向电动机辅助供电也可以回收制动能量。升压转换器升高电压用以驱动大功率电机。电动机将电能转化成机械能。动力控制单元在不同工况下控制动力电池充放电策略。这一部分介绍下FCV相关的标准法规。FVC发展较晚，标准比较少，现有的一些标准也都比较新。世界上汽车产业比较发达的国家和地区都已经建立了相关标准，我们发现关于燃料电池车碰撞方面的法规是没有的，现在有的都是一些关于整车电安全和氢泄漏的法规。目前我们只能参照这些看一看我们碰撞试验如何操作、如何评价。从我国现阶段的标准来看呢，以客车和货车为主的燃料电池商用车不需要进行整车的氢泄漏检测和防护，这个就大大降低了门槛，为燃料电池客车的推广提供了便利条件。我虽然没有参从我国现阶段的标准来看呢，以客车和货车为主的燃料电池商用车不需要进行整车的氢泄漏检测和防护，这个就大大降低了门槛，为燃料电池客车的推广提供了便利条件。我虽然没有参与，但是听说咱们科室做过燃料电池大巴的检测，虽然不用考察氢泄漏，但是电安全还是应该考虑，我觉得在咱们碰撞安全领域，可以对燃料电池客车进行不带氢的上电侧碰试验。研究碰撞安全评价方法，可以从汽车结构入手。对于普通燃油车，碰撞后车身变形很大，乘员受到损伤，同时车上有油箱的存在，如果发生漏油，就有起火爆炸的危险。针对这些状况呢，对于传统燃油车我们评价它的乘员损伤、车身变形量和燃料泄露。同理，由于纯电动汽车多了动力电池和高压电系统，除了乘员损伤和车身变形，我们还要评价电安全和电解液泄漏情况，因为油箱不存在了，燃料泄露自然也就能不用评价了。混动汽车，像插电混动、增程式、双擎也好，因为结构更为复杂，评价也更复杂。它不仅有发动机、油箱，也有动力电池和车载电子控制模块。所以它的评价既有燃料泄露也要有电安全。对于燃料电池汽车，不仅有氢气瓶、输气管路，也有动力电池。所以它的评价项目应包括乘员损伤、车身变形、氢泄漏、电解液泄露、电安全这几个方面。对于FCV乘用车，研发阶段试验可分三步走，第一步是不带气体进行试验，主要验证车身结构、安全带匹配、气囊标定等情况。第二步进行置换气体试验，用惰性气体氦取代活性气体氢气进行试验，考察气体泄漏的情况。试验前，抽空排清所有储氢装置中的氢燃料以及管道中的氢气，用相同质量的氦气来代替。此置换过程要进行数轮，以求把氢气浓度降到4%以下。为了排空管路中的剩余氢气，完成置换后，需要启动车辆直至自动灭火。第三步是终极检测，带氢试验。结合已有的燃料电池车法规，FCV应具有碰撞后切段氢气和高压电的能力。一些企业标准做的更为深入细致。奔驰要求碰撞过程中阀门不能损坏，瓶体保护架不能接触瓶体。防止可能造成的穿刺，丰田更为严格。要求他的氢泄漏检测系统有1s感知泄漏并关闭阀门的能力。报警系统要有两套。并且可承受80km/h的多角度碰撞试验。检测水平已经非常严苛。通过对氢气瓶结构方针可知，瓶颈是应力集中的位置，可以考虑在这个位置加装压力传感器检测气压变化。通过试验前后压力的变化，使用右侧公式计算气体泄漏率。在电安全方面，试验后的触电防护要求可以参照我们的国标，在REESS负载端，不能起火爆炸，储氢系统、气体泄漏不能超过规定值。燃料电池电堆氢气压力要低于周围组件内的氢气压力。动力电池电解液泄漏不能超过规定值。总结各试验后评价项目，可以汇总成这样一个表格，集中储氢装置泄漏、管路泄漏、气体浓度检测、高压触电防护、零部件位移要求和电解液泄漏等检测项目。并列出具体的评价指标。