電動(dòng)汽車工程手冊(cè) 第三卷 燃料電池電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)
定 價(jià)：238 元
叢書名：電動(dòng)汽車工程手冊(cè)
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- 作者：[德]章桐
- 出版時(shí)間：2020/1/1
- ISBN：9787111638742
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：U469.72-62
- 頁碼：316
- 紙張：
- 版次：
- 開本：16開
《電動(dòng)汽車工程手冊(cè)第三卷燃料電池電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)》涵蓋了燃料電池堆、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池電動(dòng)汽車車載供氫、燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)、燃料電池轎車、燃料電池商用車等內(nèi)容，全面介紹了從燃料電池關(guān)鍵材料、零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)直至整車的相關(guān)技術(shù)。
本手冊(cè)旨在梳理電動(dòng)汽車現(xiàn)有技術(shù)成果、推進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展，不僅可以為高等院校、汽車研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)提供非常有價(jià)值的教材和參考資料，而且可以直接服務(wù)于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新，希望能夠?qū)ι钊胪七M(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提高我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)自主創(chuàng)新能力、提升自主品牌零部件和整車企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力、培育汽車產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能做出貢獻(xiàn)。
目 錄
《電動(dòng)汽車工程手冊(cè)》指導(dǎo)委員會(huì)
《電動(dòng)汽車工程手冊(cè)》編撰委員會(huì)
《電動(dòng)汽車工程手冊(cè)》出版委員會(huì)
序
前言
本卷編寫與審稿人員
本卷前言
1.1術(shù)語1
1.2無碳排放與氫燃料2
1.2.1出行與能源需求2
1.2.2溫室效應(yīng)及其危害3
1.2.3無碳燃料與氫燃料4
1.3氫能源產(chǎn)業(yè)鏈4
1.3.1氫氣基本物理性質(zhì)4
1.3.2氫氣來源與生產(chǎn)5
1.3.3氫氣存儲(chǔ)8
1.3.4氫氣運(yùn)輸8
1.3.5車載氫燃料氣的加注9
1.4燃料電池作為汽車動(dòng)力源11
1.4.1燃料電池種類11
1.4.2汽車對(duì)化學(xué)動(dòng)力源的需求 12
1.4.3車用氫能源的效率13
1.5質(zhì)子交換膜燃料電池基本原理14
1.5.1基本工作原理14
1.5.2氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換16
1.5.3能量轉(zhuǎn)換中的損失18
1.5.4燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率20
1.6國(guó)外燃料電池汽車發(fā)展史21
1.6.1創(chuàng)新探索階段21
1.6.2原理驗(yàn)證階段21
1.6.3技術(shù)攻關(guān)階段21
1.6.4市場(chǎng)切入階段22
1.6.5商業(yè)應(yīng)用階段22
1.7中國(guó)燃料電池汽車發(fā)展24
1.7.1技術(shù)攻關(guān)階段24
1.7.2示范應(yīng)用階段24
1.7.3商業(yè)化應(yīng)用階段24
參考文獻(xiàn)25
2.1術(shù)語27
2.1.1膜電極部分27
2.1.2燃料電池堆部分28
2.2性能參考指標(biāo)30
2.2.1燃料電池膜電極的性能及指標(biāo)要求30
2.2.2燃料電池雙極板的性能及指標(biāo)要求31
2.2.3燃料電池堆的性能及指標(biāo)要求32
2.3燃料電池堆結(jié)構(gòu)32
2.4膜電極33
2.4.1催化劑33
2.4.2質(zhì)子交換膜38
2.4.3氣體擴(kuò)散層41
2.4.4膜電極組件42
2.5雙極板45
2.5.1雙極板定義及功能45
2.5.2雙極板技術(shù)要求45
2.5.3雙極板分類46
2.5.4雙極板流場(chǎng)49
2.6端板與集流體53
2.6.1端板53
2.6.2集流體57
2.7電堆密封58
2.7.1密封要求59
2.7.2密封材料59
2.7.3密封結(jié)構(gòu)形式60
2.8電堆組裝62
2.8.1組裝尺寸確定62
2.8.2緊固形式63
2.8.3電堆合格檢測(cè)條件64
2.9典型的商業(yè)化燃料電池堆65
2.9.1典型的石墨板和復(fù)合板電堆65
2.9.2典型的金屬雙極板電堆66
參考文獻(xiàn)66
3.1燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)基本概念71
3.1.1術(shù)語及概念71
3.1.2燃料電池系統(tǒng)原理介紹73
3.1.3子系統(tǒng)構(gòu)成及作用73
3.2空氣供應(yīng)子系統(tǒng)74
3.2.1空氣供應(yīng)子系統(tǒng)簡(jiǎn)介74
3.2.2燃料電池專用空壓機(jī)75
3.2.3加濕器78
3.2.4中冷器80
3.2.5調(diào)節(jié)閥80
3.3氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)80
3.3.1氫氣供應(yīng)子系統(tǒng)簡(jiǎn)介80
3.3.2氫氣循環(huán)原理81
3.3.3氫氣壓力調(diào)節(jié)及流量控制裝置83
3.3.4燃料電池氫氣循環(huán)技術(shù)進(jìn)展84
3.4水熱管理子系統(tǒng)88
3.4.1水熱管理子系統(tǒng)簡(jiǎn)介89
3.4.2燃料電池堆熱平衡90
3.4.3燃料電池堆水平衡90
3.4.4冷卻水泵91
3.4.5散熱器組件92
3.4.6節(jié)溫器94
3.4.7冷卻液96
3.5控制子系統(tǒng)97
3.5.1控制子系統(tǒng)簡(jiǎn)介97
3.5.2單電池電壓巡檢97
3.5.3燃料電池進(jìn)氣系統(tǒng)控制策略99
3.5.4濕度調(diào)節(jié)103
3.5.5燃料電池堆溫度調(diào)節(jié)105
3.5.6燃料電池堆故障檢測(cè)與報(bào)警107
3.5.7 燃料電池陽極出口排氣策略研究108
3.6 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)109
3.6.1 動(dòng)力性109
3.6.2經(jīng)濟(jì)性110
3.6.3動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性110
3.6.4功率品質(zhì)111
3.6.5環(huán)境適應(yīng)性111
3.6.6可靠性112
3.6.7耐久性112
3.6.8安全性112
3.6.9噪聲及排放114
參考文獻(xiàn)116
4.1術(shù)語119
4.2概述121
4.2.1供氫系統(tǒng)形式122
4.2.2氫的特性123
4.3車載高壓供氫系統(tǒng)125
4.3.1設(shè)計(jì)基本要求125
4.3.2系統(tǒng)選用基本要求127
4.3.3 系統(tǒng)功能及組成128
4.3.4系統(tǒng)安裝要求143
4.3.5零部件設(shè)計(jì)開發(fā)要素相關(guān)試驗(yàn)144
4.3.6成本分析149
4.3.7系統(tǒng)加注153
4.3.8應(yīng)用155
4.4車載高壓儲(chǔ)氫瓶160
4.4.1儲(chǔ)氫瓶國(guó)內(nèi)外發(fā)展過程160
4.4.2儲(chǔ)氫瓶結(jié)構(gòu)與類型162
4.4.3儲(chǔ)氫瓶設(shè)計(jì)162
4.4.4儲(chǔ)氫瓶制造工藝163
4.4.5儲(chǔ)氫瓶在燃料電池汽車中的應(yīng)用165
4.5車載金屬吸附儲(chǔ)氫系統(tǒng)165
4.5.1金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置國(guó)內(nèi)外發(fā)展過程165
4.5.2金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置結(jié)構(gòu)與類型167
4.5.3車載金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置設(shè)計(jì)171
4.5.4金屬氫化物儲(chǔ)氫裝置在燃料電池車輛中的應(yīng)用176
4.6車載有機(jī)溶質(zhì)儲(chǔ)氫系統(tǒng)180
4.6.1有機(jī)液體儲(chǔ)氫材料技術(shù)簡(jiǎn)介180
4.6.2有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)原理介紹180
4.6.3有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)研究及車載有機(jī)液體供氫系統(tǒng)應(yīng)用
進(jìn)展182
4.7車載液化氫儲(chǔ)存系統(tǒng)183
4.8車載重整制氫系統(tǒng)184
4.9車載供氫系統(tǒng)氫安全185
4.9.1氫的危險(xiǎn)性185
4.9.2氫安全設(shè)計(jì)188
參考文獻(xiàn)191
5.1術(shù)語195
5.2燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型197
5.2.1單一燃料電池構(gòu)型197
5.2.2燃料電池+動(dòng)力蓄電池構(gòu)型198
5.2.3燃料電池+超級(jí)電容構(gòu)型201
5.2.4燃料電池+動(dòng)力蓄電池+超級(jí)電容構(gòu)型201
5.3燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件介紹202
5.3.1燃料電池202
5.3.2蓄電池206
5.3.3電機(jī)209
5.3.4DC/DC變換器212
5.4先進(jìn)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)介紹213
5.4.1豐田213
5.4.2本田214
5.4.3現(xiàn)代215
5.4.4奔馳216
5.5燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)性能表征217
5.5.1動(dòng)力性217
5.5.2經(jīng)濟(jì)性218
5.5.3耐久性219
5.5.4可靠性220
5.5.5環(huán)境適應(yīng)性221
5.5.6安全性222
5.6動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件參數(shù)匹配225
5.6.1參數(shù)匹配流程225
5.6.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配225
5.6.3 蓄電池參數(shù)匹配231
5.6.4燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)匹配233
參考文獻(xiàn)236
6.1 術(shù)語239
6.2燃料電池轎車性能240
6.2.1動(dòng)力性240
6.2.2經(jīng)濟(jì)性242
6.2.3環(huán)境適應(yīng)性243
6.2.4耐久性245
6.2.5可靠性245
6.3動(dòng)力總成參數(shù)匹配246
6.3.1初始條件及工況選擇246
6.3.2關(guān)鍵總成選取247
6.3.3電機(jī)參數(shù)的選擇249
6.3.4 燃料電池系統(tǒng)參數(shù)的選擇251
6.3.5動(dòng)力蓄電池組參數(shù)的選擇251
6.4燃料電池轎車結(jié)構(gòu)布置252
6.4.1燃料電池轎車主要部件布置252
6.4.2燃料電池轎車布置方式對(duì)整車影響255
6.5燃料電池轎車電氣系統(tǒng)256
6.5.1整車高壓電氣架構(gòu)256
6.5.2整車CAN總線259
6.5.3系統(tǒng)電氣架構(gòu)260
6.6燃料電池轎車安全261
6.6.1車載供氫系統(tǒng)的安全261
6.6.2高壓安全263
6.7燃料電池轎車熱管理264
6.7.1燃料電池冷卻系統(tǒng)264
6.7.2電機(jī)冷卻系統(tǒng)266
6.7.3動(dòng)力蓄電池冷卻系統(tǒng)266
6.7.4空調(diào)系統(tǒng)268
6.7.5發(fā)動(dòng)機(jī)艙氣流分析269
6.8燃料電池乘用車試驗(yàn)驗(yàn)證270
參考文獻(xiàn)272
7.1術(shù)語273
7.2燃料電池商用車性能274
7.2.1燃料電池公交客車性能274
7.2.2燃料電池公路客車性能275
7.2.3燃料電池物流車性能276
7.3燃料電池商用車動(dòng)力總成參數(shù)匹配276
7.3.1公交客車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型及匹配設(shè)計(jì)276
7.3.2公路客車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型及匹配設(shè)計(jì)278
7.3.3物流車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型及匹配設(shè)計(jì)278
7.4燃料電池商用車結(jié)構(gòu)布置279
7.4.1公交客車總布置設(shè)計(jì)280
7.4.2公路客車總布置設(shè)計(jì)281
7.4.3物流車總布置設(shè)計(jì)281
7.5燃料電池商用車電力電子系統(tǒng)282
7.5.1公交客車電力電子系統(tǒng)282
7.5.2公路客車電力電子系統(tǒng)284
7.5.3物流車電力電子系統(tǒng)284
7.6燃料電池商用車安全284
7.6.1公交客車安全設(shè)計(jì)284
7.6.2公路客車安全設(shè)計(jì)287
7.7燃料電池商用車熱管理287
7.7.1公交客車綜合熱管理287
7.7.2公路客車綜合熱管理290
7.7.3物流車綜合熱管理291
7.8燃料電池商用車試驗(yàn)驗(yàn)證292
參考文獻(xiàn)293
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