基于单片阻抗一致性吹扫的燃料电池低温冷启动策略研究

车用石墨板燃料电池低温冷启动能力弱,是影响燃料电池技术在北方寒冷地区大规模推广的重要瓶颈。饥饿自升温是一种常见的低温冷启动策略,其基本原理是通过降低反应物供应速率来增加过电势,短时间在电池内部产生大量热量从而实现快速升温。该方法原理简单,但对电堆单体初始含水量一致性要求高、且易出现单片反极和尾排氢浓度超标的情况,影响系统安全性和电堆耐久性。针对上述问题,课题组研制了单体多通道交流阻抗在线测试装置,提出了面向单片阻抗一致性的电堆优化吹扫策略,建立了基于定电压变流量泵氢控制的低温冷启动方法,实现了低温启动瞬态过程的高产热、高安全、高动态的电压、电流、进堆/旁通空气流量的多目标多参数的耦合协调控制。台架实验结果表明,采用优化吹扫策略后,单片阻抗间最大差值由0.7降低至0.2 mΩ以下;燃料电池发动机系统可实现124 s内-40℃下快速启动,且重复性好。相关技术在北京冬奥会燃料电池示范中获得了应用,验证了其有效性。

低碳车辆路径问题及求解算法研究综述

随着绿色物流的兴起,低碳车辆路径问题(Low-carbon Vehicle Routing Problem,LCVRP)成为了物流领域研究的焦点,对LCVRP最新研究文献及进展进行综述。首先,对影响车辆油耗和碳排放的主要因素进行分析归纳,总结常用的油耗和碳排放测度模型;其次,对求解LCVRP及其变体问题的精确算法、经典启发式算法、元启发式算法进行较为详细的综述;最后,针对LCVRP现有的研究不足指出未来待发展方向。

碳达峰约束下中国货车燃料发展预测

碳达峰行动的推进,运输燃料向低碳化发展,将加快货车燃料从燃油向LNG、电动力及氢能转变。2025年中国燃油货车保有量将达到峰值,公路运输领域的碳排放基本达峰;2030年汽柴油等高碳排放燃料在货车用能中的占比将下降至60%以下,以电动力为主的零碳燃料将成为货运车辆的主要选择。2030—2035年LNG汽车保有量达到峰值的150万辆左右,对柴油的替代量将大幅增加;电动货车2030年销量可达到300万辆,保有量达到1250万辆;2030年实现商业运行的氢能货车的保有量可达到30万辆。预计2025年和2030年,中国车用柴油的消费量将分别较2021年下降8.8%和22.3%。建议油气企业结合自身资源优势和市场特点,降低柴油收率,加快布局针对货车的综合能源服务站,以应对碳达峰约束下货车用能的变化。

基于能量流分析的电动汽车低温能耗研究

为探究低温环境下电动汽车的能量损耗和部件工作效率,以实现整车能量结构优化,考虑电动汽车2种常见使用场景,设计单次续驶和分段续驶2种测试工况,在-10℃和-20℃条件下进行能量流测试,建立了能量流分析模型,定量分析了低温条件下整车能耗和动力电池等主要部件的效率及能耗特性,探明了电加热器的高能耗和能量回收能力受限是导致低温续驶里程降低的主要因素。

环境温度对混合动力汽车实际道路行驶油耗的影响研究

为探究环境温度对混合动力汽车油耗的影响程度,选取不同技术路线的4辆混合动力汽车进行了不同温度下的多次实际道路行驶油耗测试,结果表明,插电式混合动力汽车(PHEV)和增程式混合动力汽车在实际道路行驶时的油耗结果明显高于试验室油耗测试结果,不可外部充电式混合动力汽车(NOVC-HEV)及PHEV在高温、低温环境下油耗均会出现明显上升,故常温条件下全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况油耗测试结果不能准确反映NOVC-HEV、增程式混合动力汽车和PHEV车型的真实油耗水平,环境温度是影响混合动力汽车油耗表现的重要因素。

温度对蓄电池性能及电动汽车续航里程影响的分析

电动汽车在低温环境下会出现充电时间缩短,可用电量降低,续航里程的大幅下降,广受消费者的诟病,由于动力电池既怕冷又怕热,在高温或低温下动力电池的充放电性能都受到严重制约,同时安全性也大受影响。文章主要针对不同温度下电池容量变化、内阻变化、整车运行温度变化、续航里程,能耗等进行实车测试研究、探讨。希望可以对动力蓄电池及电动汽车续航里程的影响因素有一个清晰的认识。

商用车轮胎实际道路耗油量测试实例与探讨

测试商用车用12R22.5 CST113A低滚动阻力轮胎产品的实际道路耗油量,并探讨轮胎滚动阻力系数与油耗量的关联性。采用车队安装节油轮胎前后油耗量对比的方法进行测试,并与国内某品牌G轮胎对比,整车安装22条轮胎,使用欧曼GTL同一辆车循环测试;测试期间为同一驾驶员,测试路线为荣成收费站至莱西收费站,往返1次作为1次有效测试,每组轮胎往返2次;轮胎安装TPMS智慧系统,监控胎压和胎温等信息;使用V-BOX、红外热成像仪等测试设备进行数据收集。结果表明:12R22.5 CST113A低滚动阻力轮胎的百公里耗油量较G轮胎降低4.9 L,降低比例为11.9%;推导出轮胎滚动阻力系数与耗油量的关联性为滚动阻力系数每降低10%,耗油量降低3.7%。

冷EGR温度对车用柴油机排放影响的试验

为了得到冷却的废气再循环(EGR)技术对车用柴油机排放性能的影响,通过工况试验法研究了各工况下EGR温度对柴油机氮氧化物、碳氢化物、碳氧化物和烟度的排放量以及油耗率的影响,并由此得出柴油机各工况下的最佳EGR温度。试验表明,与热EGR相比,冷EGR能够明显降低氮氧化物和烟度的排放,同时能够降低油耗率,提高柴油机的经济性,效果良好。

测试循环对国五轻型汽油车低温排放的影响研究

本文中使用国V汽油在底盘测功机上对4辆不同技术路线的直喷、非直喷轻型汽油车进行了测试循环对低温尾气排放影响的试验研究,测试循环包括欧洲的ECE、美国的FTP75和最新的世界统一循环WLTC。重点研究了循环对汽油车在低温环境下CO,THC/NMHC和NOx排放及油耗的影响,并对车辆冷起动瞬态排放进行了分析。结果表明,循环对汽油车低温CO,THC/NMHC和NOx排放影响明显,针对不同技术路线车辆总体上这几种污染物排放从高到低依次为ECE>WLTC3>FTP75,说明相同限值下,欧V和国V循环低温排放控制较严,美标循环较为宽松。研究还发现,70%以上低温排放主要产生在车辆冷起动后的100s内,且第一个怠速时间和第一个加速度是影响整个循环排放量的主要因素。

协作车辆路径问题距离和能耗节约量理论边界研究

从理论角度研究协作车辆路径中能够节约的配送距离和能耗量,对协作配送的实际运营具有重要指导意义.提出了低碳协作车辆路径问题(LCCVRP)模型.从理论角度证明了在完全不协作状态下LCCVRP的最优解与完全协作状态下相比,前者的最优路径长度为后者的ρ倍,ρ∈[1,√t](t为所有配送中心总数量),由于能耗量与路径长度高度正相关,故能耗量指标具有类似规律.另外,设计了由贪婪算法和大邻域算法构成的两阶段算法.最后,基于多配送中心VRP (MDVRP)的标准算例,设计了33个LCCVRP算例,并采用设计的两阶段算法求解,得到的求解结果验证了上述理论证明的合理性和模型与算法的有效性,设计的两阶段算法求解质量与已知最优解的平均偏差仅为0.1%左右.

液化天然气汽车LNG冷量利用方式探讨

车用天然气燃料中 ,液化天然气 (LNG)具有压力不高、能量密度大、续驶里程长的优点 ,是理想的车用燃料。随着各大城市天然气的液化储存和进口LNG终端站的建立 ,国内液化天然气汽车 (LNGV)已渐渐从试验阶段走向商业应用 ,随着LNGV的推广 ,LNG冷量利用已被提上了研究日程。通过火用分析方法 ,研究了现在的LNGV的火用损失 ;提出了车用LNG冷量利用的 2种方式 :动力利用和制冷利用 ,并对此进行了热力分析和技术问题的探讨。

汽车发动机油低黏度化对整车油耗影响的试验研究

随着国家第五阶段油耗标准的出台,在保证发动机输出性能的同时,提高发动机效率,降低其燃油消耗显得尤为重要。文章结合整车NEDC循环试验,研究了发动机油黏度对整车油耗的相关性。发现试验车使用适当的低黏度化发动机油最高可达3.5%的节油效果,但过低黏度的发动机油会破坏发动机润滑状态,油耗反而会增加。

基于边界层燃烧方法的宽速域飞行器内流道减阻研究

为了降低宽速域飞行器的内流阻力,基于边界层燃烧方法,分析了系列进口马赫数条件下二维扩散段总阻力中摩阻和压阻的特性,研究了不同进口马赫数下摩阻和压阻分量对总减阻的贡献、燃烧影响区域和壁面热流密度,探讨了喷射参数对减阻效果的影响,探索了边界层燃烧方法在典型混压式进气道中的减阻应用。结果表明,随着进口马赫数的增加,总阻力中摩阻分量随之增加;边界层燃烧对摩阻和压阻减阻的机理有所不同,壁面附近流场特性变化使得摩擦系数减小,燃烧局部增压对壁面产生的增推效果使得压力系数减小;从总内阻减阻百分比看,在相同燃料/空气当量比下,低马赫数工况下边界层燃烧减阻效果不如高马赫数工况,且在低马赫数工况下,喷嘴附近壁面热流密度会显著增加;在本文所研究的参数范围内,摩阻和压阻对当量油气比更为敏感,而对喷射方向和喷射速度不敏感。

怠速起停对汽油车油耗及颗粒数量排放的影响

以一辆配置怠速起停系统的国V缸内直喷汽油车为研究对象,使用底盘测功机试验系统、全流稀释采样系统和固态颗粒计数系统,试验研究怠速起停对缸内直喷汽油车油耗与颗粒数量排放的影响,并分析起动温度、试验循环等因素的影响.结果表明,NEDC循环车辆冷机起动时,车辆怠速起停系统开启的百公里油耗降低了5.1%,颗粒数量排放升高了16.7%;车辆热机起动,怠速起停开启产生的百公里油耗降幅增大到7.3%,颗粒数量排放升幅减小至9.3%;WLTC循环热机起动,车辆怠速起停系统开启的百公里油耗降幅减少到1.7%,颗粒数量排放升幅减少到6.2%.怠速起停有利于降低汽车的百公里油耗,但不利于缸内直喷汽油车颗粒数量排放的控制.

低温对车辆燃油消耗的影响规律

以世界银行HDM Ⅲ模型体系中的车辆油耗模型为基础,通过车辆在不同路况和低温条件下的油耗试验,建立了适合我国寒冷地区道路交通状况的低温油耗模型。为HDM Ⅲ油耗模型在我国寒冷地区的应用提供了修正依据和方法。

三轮汽车及低速货车燃料消耗量标准解读

介绍了三轮汽车和低速货车燃料消耗量限值及测量方法的国家标准。在生产一致性检查时等速燃料消耗量、多工况燃料消耗量对于装单缸柴油机的三轮汽车最大不超过6.3L/100km和6.8L/100km,装单缸柴油机的低速货车最大不超过9.9L/100km和10.5L/100km。

低温烧结技术在太钢的初步实践

在太钢烧结料层不能有效提高的条件下 ,进行小风量、低负压、慢机速、低碳工业性试验 ,烧结矿显微结构明显具备了低温烧结矿的结构 ,烧结矿强度提高冶金性能改善 ,固体燃耗大大降低。

面向冬奥示范的新一代燃料电池系统技术突破

燃料电池汽车是新能源汽车的重要技术路线。针对2022冬奥应用环境,开展了燃料电池发动机系统高密度集成、耐久性管理和低温冷启动技术研究,提升其性能及低温环境适应性。车辆在张家口进行了近3年示范运营,经历了-20℃以下的低温环境,通过抽取样本信息,分析了燃料经济性、耐久性和可靠性。示范运营积累的经验和改进措施为2022冬奥会“氢能出行”服务及燃料电池汽车示范城市群项目实施打下基础。

低温烧结技术在太钢推广应用的探讨

通过试验研究 ,根据太钢烧结的生产实际 ,针对太钢烧结原料硅含量高的特性 ,对形成低温烧结矿(SFCA)的条件。

基于PMP的Plug-in柴电混合动力汽车油耗与排放最优控制策略

综合考虑电池和SCR催化器在低温环境下的工作特性,针对低温下温度对Plug-in柴电混合动力汽车性能的影响,提出最短时间控制和燃油消耗最少问题。以SCR起燃温度和电池正常工作温度时间最短为优化目标,以电池温度、电池荷电状态(State of Charge,SOC)和SCR催化器温度为状态变量,利用极小值原理求得最优控制策略。通过仿真对比规则控制策略,分析了在不同低温条件下基于庞特里亚金极小值原理(Pontryagin’s Minimum Principle,PMP)的最短时间和最少油耗与排放优化控制策略对整车油耗和排放的影响。