面向车载深冷高压供氢系统的控制策略研究

提出一种深冷高压储供氢系统的实时控制策略,用于管理控制燃料电池卡车的氢能储供过程。首先,基于流体热力学模型建立深冷高压储氢瓶泄放模型,预测氢的状态参数变化。其次,结合车辆热管理系统,设计一种新型深冷高压氢供给系统,综合利用燃料电池"废热"和深冷高压"冷能"。最后,通过数值建模对换热器运行参数进行定量研究,优化了控制策略。整体动态响应机制既满足了燃料电池正常运行的要求,又提升了整车能量利用率。

车载深冷高压氢节流过程冷能研究

对重型卡车储氢和供氢系统进行数值模拟,利用热力学模型描述卡车耗氢过程,对卡车行驶过程中的热力学工况进行监测,开展节流过程及冷能转移过程的研究。首先,针对深冷高压氢特点和重型卡车动力学参数建立面向低温流体的热力学模型,包括整车物理模型、储罐热扩散模型、供氢导热模型、供氢流动换热模型的构建,并对热力学预测模型的准确性进行验证;其次通过ANSYS Fluent流体仿真模型验证换热系数准确性。研究显示,供氢节流过程会使氢气发生液化导致供氢压力不足。为了改变这种现象,提高深冷高压氢的利用效率,对加热策略及其影响进行了研究,从能量角度对其进行了解释。