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燃料电池汽车氢气消耗量检测方法研究
| 论文题名： | 燃料电池汽车氢气消耗量检测方法研究 |
| 关键词： | 燃料电池汽车;氢气消耗量;音速喷嘴流量标定系统;温度压力;RS485总线;检测精度 |
| 摘要： | 随着能源与环境问题的日益突出，燃料电池汽车氢气消耗量的准确测量成为其示范运行迫切需要解决的问题。目前，国内外氢气消耗量主要的检测方法有质量称重法、温度压力法和流量计法。其中，质量称重法和温度压力法测量精度高，但适合非车载测试；流量计法适用于车载和非车载测试且测量具有实时性。因此，流量计法在实车上的氢气消耗量检测更具有现实意义，但是其测量精度不高。本课题为了提高流量计的测量精度，设计了音速喷嘴气体流量检测标定系统。此外，为了得到燃料电池汽车氢气消耗量，首次使用三种检测方法完成了国内转鼓试验台燃料电池汽车氢气消耗量检测试验。 首先，课题充分调研和分析了国内外燃料电池汽车氢气消耗量检测发展现状，研究燃料电池汽车氢气消耗量检测方法，基于理想状态方程和范德瓦耳斯方程探索温度压力法计算氢气消耗量的高精度数学模型，深入分析三种检测方法在燃料电池汽车氢气消耗量检测中的影响因素并确定相应的修正方法，为提高燃料电池汽车氢气消耗量检测精度提供理论依据。 其次，为了提高流量计的测量精度，设计了音速喷嘴气体流量检测标定系统，包括流量计检测标定装置及计算机测控系统。检测标定装置基于音速喷嘴在临界压力比下的音速特性设计，能够完成对科式质量流量计和热式质量流量计的流量检测和标定。计算机测控系统基于RS485总线数据采集模块，利用NI公司的LabView开发了上位机软件。 最后，本文设计了转鼓试验台燃料电池汽车氢气消耗量检测试验流程，完成基于质量称重法、温度压力法和流量计法的氢气消耗量检测模拟试验及整车试验，得到测试工况下的氢气消耗量，并对试验结果进行分析和修正，探究气瓶内温度压力的变化规律以及温度压力恢复到稳定状态的最短时间。此外，协助中国汽车技术研究中心制定了燃料电池汽车经济性评价标准草案，为燃料电池汽车车载氢气消耗量测试系统试验研究提供参考依据。 |
| 作者： | 张宇飞 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 田颖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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