燃料电池整车原理软件教学系统标准

燃料电池汽车氢安全策略已基本形成了比较完善的框架，在加氢、储氢、排氢、氢泄露及紧急情况等各环节均能保证安全，随着仿真模拟的进步，安全试验的积累和优化，多种故障分析方法的普遍应用以及传感器技术不断提高，必将推动燃料电池汽车商业化、规模化、产业化发展的历史进程。任何能源都有一定的安全性问题，只要在使用过程中，根据其基本特性，通过科学设计，合理使用，就会避免或者降低其危害，为人类的发展提供能量。氢能作为一种清洁能源，具有易燃、易爆及氢脆等安全性问题。但这些安全危害的出现都是在一定环境条件下产生的，只要在使用过程中控制必要条件，就可避免氢气的危害。例如，氢气炸裂极限是体积密度达到4.0%～75%，即氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75%之间时，遇火源就会炸裂，而当氢气浓度小于4.0%或大于75%时，即使遇到火源，也不会炸裂。实训台拥有多个安全锁，可以严格控制氢气设备的运行，在氢气供出期间保证安全正常的运行状态。燃料电池整车原理软件教学系统标准

无论是国际上还是国内与燃料电池汽车相关的标准中，都提到了氢安全性的问题。国际上与氢燃料电池相关的比较有代表性的标准为以下三项：国际标准化组织发布的与氢安全防护相关的ISO 23273:2013、全球统一汽车技术法规发布的GTR 13和SAE International发布的SAEJ2578。ISO 23273:2013标准，该国际标准规定了燃料电池汽车车内外的氢安全防护和对人体防护方面的很多要求。该标准适用的范围是用压缩氢气作为燃料电池动力系统燃料的燃料电池汽车，该标准关注的侧重点是车辆在正常操作时的情况和车辆单点故障时的情况，同时对具体的要求只做了概述性的规定。例如该标准指出：在预设的区域内，比如无机械通风的车库、靠机械通风的建筑物或室外等场所，都必须满足车内外的正常排放均为不可燃的法规要求。氢能实训平台供应商氢气管理实训台通过电脑控制，可以对氢气进行精确测量，对管罐、气瓶、球垫进行远程控制。

对于不同类型的燃料电池堆，在确定较优操作条件基础上，比较较佳性能输出曲线，划分功率输出段，分析计算极化压降、欧姆压降和浓差压降的形状、斜率和变化幅值，确定各功率段性能曲线的陡降点。检测各曲线陡降点V-I 值，利用所建立的电堆性能评价模型，评价电堆各功率段性能。电堆较佳性能曲线比较结果和性能评价模型。汽车燃料电池系统实训装置示教板完整展示了汽车燃料电池动力系统，可以动态模拟燃料电池动力系统的启动、低速行驶、一般行驶、全速行驶、减速行驶和停车六种工况下的能量流动方向以及电动机的运行状态，动态展示汽车燃料电池系统特点和优势。本示教板适合高职、职业技工类学校、职教中心等开设的汽车运用、汽车维修等专业以及汽车维修工等相关工种的汽车教学培训。

为了加深学生对燃料电池输出特性的理解，可实现氢流量和空气流量控制，进而可调节燃料电池发电功率，通过小功率灯泡亮度或直流马达转速直观体现。燃料电池汽车动力系统开发平台为本次发布会主打产品，可模拟燃料电池汽车动力系统，包括动力电池模拟器和燃料电池发动机模拟器，电机采用电子负载进行替代。燃料电池发动机模拟器则由电堆模拟器和真实零部件构成，采用电堆模拟器可以避免误操作或控制策略Bug对真实电堆造成不可逆损伤。同时，该产品具有以下特点：配置燃料电池整车动力学模型，可实现不同车型车速谱到需求功率谱转换；配置燃料电池电压、腔体和膜水传质模型，可模拟不同工作条件下燃料电池稳态和动态电压输出；支持二次开发服务，可将控制器底层接口和应用层软件开发给学生，加强学生的工程实践能力，并推进科研成果落地转换。实训台里的氢气管理系统中可以安装一些完备的报警装置，如传感器、气体检测仪和报警器。

燃料电池汽车的燃料是氢气，由于氢气本身的特性，使得燃料电池汽车氢系统的安全性成为人们首先关心的问题，因此，为了燃料电池汽车的推广和使用，有必要对燃料电池汽车的氢系统安全性进行研究。氢特性及燃料电池氢系统概述:在常温常压下，氢气是一种无色无味无毒的气体。从氢安全的角度考虑，其具有以下特点：(1)易燃性：氢气是一种极易燃的气体，燃点只有574℃，同时氢气和空气混合时可燃范围非常广，使得氢气很容易快速点燃，又由于氢气密度低，因此氢气燃烧后火焰上升也很快；(2)炸裂性：氢气)炸裂的体积分数在4～75%之间，相比甲烷的5～15%，其炸裂极限体积分数的范围很宽，为了避免)炸裂，需将氢气浓度控制在 4%以下，通常的做法是使用氢浓度传感器实时监控，并在必要的时候使用风扇排风降低浓度。实训台里的模拟氢气管理设备可以模拟出各种实际情况，方便技术人员的学习和熟悉。安徽氢能实训平台功能

当实训台参数超过预定范围时，系统急停，可以自动进行紧急保护，有效确保氢气设备的安全运行。燃料电池整车原理软件教学系统标准

新能源燃料电池发电教学实训台组成：系统由自吸式PEM燃料电池堆、金属氢化物氢瓶及其组件燃料电池控制器、直流线性负载，交流线性负载，直流感性负载和测试仪表组成。1、自吸式PEM燃料电池堆：用来作为电能的输出2、金属氢化物氢瓶及其组件：用来给燃料电池提供氢燃料3、线性负载电流表：用来测量直流负载电流4、线性负载电压表：用来测量直流负载电压5、交流电压表：用来测量交流离网、并网运行过程中负载电压6、交流电流表：用来测量交流离网、并网运行过程中负载电流7、计时器：用来累计氢瓶使用时间8、温度表：用来反映电堆周围环境温度9、线性电阻负载箱：用来作为阻性负载10、电机/轴流风扇：用来作为感性负载11、DC/DC电源模块（9V）：仪表供电12、DC/DC电源模块（12V）：将燃料电池输出波动直流电转化为12V直流电13、燃料电池控制器：控制燃料电池风扇转速和定时排气。燃料电池整车原理软件教学系统标准

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