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內(nèi)容簡介

　　氫燃料電池汽車是一種將車載氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電力作為動(dòng)力的汽車，是電動(dòng)汽車的一種。鑒于氫氣易燃易爆的特性及整車的電耦合環(huán)境，氫燃料電池相較于傳統(tǒng)汽車，更多涉及氫安全和電安全問題。同時(shí)作為交通運(yùn)輸工具，還需要考慮整車安全問題。本書從氫燃料電池汽車安全設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，詳細(xì)闡述了氫燃料電池汽車主要組成系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)要求以及原理，具體內(nèi)容涉及氫燃料電池汽車的基本概念、氫燃料電池汽車的氫電安全問題、氫燃料電池汽車總體安全設(shè)計(jì)、氫燃料電池汽車車載氫系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)、氫燃料電池汽車燃料電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)、氫燃料電池汽車燃料電池堆安全設(shè)計(jì)、氫燃料電池汽車高壓電安全設(shè)計(jì)、氫燃料電池汽車行駛系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)以及氫燃料電池汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書適用于新能源汽車尤其是燃料電池汽車的研發(fā)人員、管理人員，以及相關(guān)專業(yè)的老師和學(xué)生閱讀參考。

作者簡介

　　戴海峰，同濟(jì)大學(xué)教授、博導(dǎo)。目前是IEEE高級(jí)會(huì)員， SAE NEV技術(shù)委員會(huì)委員，中國汽標(biāo)委電動(dòng)車輛分標(biāo)委委員，IEEE PES動(dòng)力電池分會(huì)常務(wù)理事。擔(dān)任中國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟燃料電池分會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)專家組副組長，中國動(dòng)力電池工業(yè)協(xié)會(huì)氫能與燃料電池分會(huì)專家委員會(huì)副主任，IEEE P2386標(biāo)準(zhǔn)工作組成員，以及Renewable & Sustainable Energy Reviews、Energies等期刊編委等學(xué)術(shù)兼職。長期從事新能源汽車動(dòng)力電池、燃料電池等相關(guān)領(lǐng)域研究，先后主持國家自然科學(xué)基金3項(xiàng)（含重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題2項(xiàng)，建立校級(jí)校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，主持省部級(jí)、校企合作項(xiàng)目等20余項(xiàng)，作為技術(shù)骨干參與科技部與基金委項(xiàng)目3項(xiàng)。在新能源汽車動(dòng)力電池及燃料電池領(lǐng)域，發(fā)表SCI論文50余篇，出版專著2部，申請(qǐng)并獲授權(quán)國內(nèi)專利20余項(xiàng)，申請(qǐng)PCT國際專利1項(xiàng)，4項(xiàng)專利獲轉(zhuǎn)讓。

圖書目錄

叢書序
前言
第1章氫燃料電池汽車1
1.1氫燃料電池汽車的定義1
1.2氫燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)和原理2
1.3氫燃料電池汽車的主要系統(tǒng)及關(guān)鍵零部件6
本章小結(jié)10
思考題10
第2章氫燃料電池汽車的氫電安全問題11
2.1氫安全問題11
2.1.1氫燃料的性質(zhì)、種類11
2.1.2氫燃料電池汽車的氫安全14
2.2電安全問題16
2.2.1氫燃料電池汽車主要高壓部件17
2.2.2氫燃料電池汽車高壓電安全18
本章小結(jié)19
思考題20
第3章氫燃料電池汽車總體安全設(shè)計(jì)21
3.1氫燃料電池汽車氫電安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則21
3.1.1一般設(shè)計(jì)準(zhǔn)則21
3.1.2車載氫系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則22
3.1.3車載電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則22
3.2氫燃料電池汽車總體布置23
3.2.1氫燃料電池汽車總布置思路23
3.2.2設(shè)計(jì)原則和要求23
3.2.3氫燃料電池汽車布置23
3.2.4燃料電池總成的布置設(shè)計(jì)27
3.2.5空氣供給系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)27
3.2.6氫氣供給系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)28
3.2.7熱管理系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)30
3.3氫燃料電池汽車車架的選擇30
3.4氫燃料電池汽車主要參數(shù)的選擇31
3.4.1氫燃料電池汽車構(gòu)型設(shè)計(jì)流程31
3.4.2氫燃料電池汽車構(gòu)型方案選擇33
3.4.3氫燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型方案選擇33
3.5氫燃料電池汽車通用安全設(shè)計(jì)35
3.5.1失效預(yù)警及失效安全設(shè)計(jì)35
3.5.2整車電磁兼容（EMC）及電氣可靠性設(shè)計(jì)36
3.5.3碰撞氫、電安全設(shè)計(jì)41
3.5.4整車氫氣排放和泄漏安全設(shè)計(jì)46
本章小結(jié)47
思考題48
第4章氫燃料電池汽車車載氫系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)49
4.1加氫系統(tǒng)51
4.2供氫系統(tǒng)52
4.3儲(chǔ)氫系統(tǒng)53
4.4氫燃料電池汽車車載氫系統(tǒng)安全要求58
4.4.1材料選擇58
4.4.2電氣系統(tǒng)59
4.4.3安裝及布置59
4.5車載氫系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)63
4.5.1功能要求63
4.5.2安全要求64
4.5.3啟動(dòng)與關(guān)閉66
4.6車載氫系統(tǒng)的測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)67
4.6.1供氫系統(tǒng)管路氣密性測(cè)試68
4.6.2啟動(dòng)與關(guān)斷功能測(cè)試68
4.6.3安全相關(guān)測(cè)評(píng)68
4.6.4振動(dòng)與沖擊測(cè)評(píng)69
本章小結(jié)70
思考題70
第5章氫燃料電池汽車燃料電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)71
5.1氫燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵零部件及安全因素71
5.1.1控制系統(tǒng)及保護(hù)部件71
5.1.2輔助系統(tǒng)核心部件73
5.1.3外殼、管路及連接件76
5.1.4導(dǎo)線及接地78
5.2氫燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安全因素79
5.2.1熱管理子系統(tǒng)及熱安全設(shè)計(jì)79
5.2.2氫氣子系統(tǒng)81
5.2.3空氣子系統(tǒng)82
5.2.4廢氣和廢水的排放83
5.3氫燃料電池系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)84
本章小結(jié)89
思考題90
第6章氫燃料電池汽車燃料電池堆安全設(shè)計(jì)91
6.1燃料電池堆關(guān)鍵材料和部件91
6.1.1質(zhì)子交換膜92
6.1.2膜電極93
6.1.3氣體擴(kuò)散層94
6.1.4極板95
6.1.5端板96
6.2燃料電池堆安全設(shè)計(jì)97
6.2.1散熱設(shè)計(jì)97
6.2.2絕緣設(shè)計(jì)100
6.2.3密封設(shè)計(jì)101
6.2.4其他零部件設(shè)計(jì)104
6.3燃料電池堆的測(cè)試技術(shù)104
本章小結(jié)111
思考題111
第7章氫燃料電池汽車高壓電安全設(shè)計(jì)112
7.1氫燃料電池汽車高壓電安全設(shè)計(jì)要素分析112
7.1.1人員防護(hù)總則112
7.1.2過電流及短路保護(hù)設(shè)計(jì)118
7.1.3過電壓及欠電壓防護(hù)121
7.1.4預(yù)充電保護(hù)122
7.1.5下電殘余電量釋放123
7.2燃料電池堆安全設(shè)計(jì)124
7.2.1高壓電安全設(shè)計(jì)的一般指標(biāo)124
7.2.2整車高壓系統(tǒng)架構(gòu)及安全指標(biāo)分解125
7.2.3燃料電池絕緣電阻及防護(hù)127
7.2.4動(dòng)力電池絕緣設(shè)計(jì)及防護(hù)131
7.2.5其他高壓安全設(shè)計(jì)及防護(hù)措施132
本章小結(jié)141
思考題142
第8章氫燃料電池汽車行駛系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)143
8.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)143
8.1.1整車高壓平臺(tái)的確定144
8.1.2氫燃料電池參數(shù)設(shè)計(jì)144
8.1.3輔助能源參數(shù)設(shè)計(jì)144
8.1.4儲(chǔ)氫系統(tǒng)參數(shù)145
8.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)146
8.2.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)146
8.2.2變速器和主減速器參數(shù)設(shè)計(jì)147
8.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)148
8.3.1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成和工作原理148
8.3.2電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計(jì)150
8.3.3電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)152
本章小結(jié)154
思考題154
第9章氫燃料電池汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)155
9.1制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析155
9.2制動(dòng)器主要參數(shù)的確定158
9.3制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算163
9.4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算170
9.5制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件176
本章小結(jié)178
思考題178
附錄常用縮寫詞179
參考文獻(xiàn)181