- UFFREDUZZI Francesco;AQUILI Alessandro;MEHTA Raj Mattias;
由于电动汽车的普及和严格的排放法规，致使汽车动力总成噪声的急剧下降，这使得风噪及其减缓成为汽车发展的关键领域。因此，准确识别气动声学噪声源对于以高效且成本效益高的方式改善车辆声学舒适性至关重要，尤其是因为许多目前普遍存在的噪声源此前被动力总成噪声所掩盖。波束形成技术通过使用一个或多个麦克风阵列在车辆附近的虚拟平面上识别噪声源，目前是外部气动声学评估的行业标准。然而，并非所有噪声源都位于定义的虚拟平面上，这可能导致对平面外噪声源的强度和位置产生误解。为提升波束成形技术的准确性，Pininfarina公司目前采用多平面公式对车顶麦克风阵列进行建模。这涉及定义多个更好地描述车辆高度变化的平面。多平面方法的自然演进是直接将噪声源映射到车辆的3D扫描图上。本研究的目标是开发一种新算法，通过将三个阵列的数据整合为单一统一的地图，直接在车辆表面表示声学地图。该工具旨在最大限度地减少因聚焦偏差造成的声源定位和强度误差。
2025年S1期 v.53 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 孙铭泽;郭荣;
为降低增程式汽车低温运行成本，充分利用增程器余热，基于增程式汽车集成热管理系统，提出了增程器主动预热电池的运行成本优化方法，分析了增程器主动预热电池对增程式汽车低温运行成本的影响。首先，以某公司生产的增程式汽车为研究对象，基于其动力系统和集成热管理结构，结合部件热负荷试验和实车道路试验，建立了整车热管理仿真模型；其次，从能量管理和热管理集成控制的角度，提出了综合考虑油耗、电耗、电池老化和增程器主动预热电池的低温运行成本评价函数，以最低运行成本为优化目标，建立了融合热管理和能量管理的集成控制策略；最后，基于整车热管理模型，分析了不同初始电量下增程器主动预热电池对运行成本的影响，验证了主动预热方法的有效性。仿真结果表明，与恒温器策略相比，集成控制策略可在4个WLTC周期内降低增程式汽车8%～17%的低温运行成本。
2025年S1期 v.53 10-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 马天宇;李壮壮;闫博文;刘斌;邓伟;张晓宇;
双电机控制器系统是新能源汽车多动力架构中的关键部件之一，对车辆的安全运行至关重要。本文从功能安全的角度出发，以扭矩安全目标“避免因非预期扭矩过大导致车辆意外加速”为例，探讨各种软硬件架构实现方法，并分析涵盖硬件在环测试/功率硬件在环测试、台架测试及整车测试等多个阶段的测试方案。通过对系统安全方案的全方位测试验证，以期为电驱控制系统的功能安全设计与测试提供创新思路，并对新能源汽车整体安全性的进一步提升提供有益参考。
2025年S1期 v.53 26-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李启良;刘彭博;邵煜;于致远;夏海涛;陈硕;
车顶摄像头是智能汽车感知系统重要组成部分，其在雨天时容易出现视野模糊导致感知性能下降。本文研究有无气流下，不同直径雨滴撞击不同斜面角度的车顶摄像头表面动力学特性，探究表面倾角对其特性的影响。实验结果表明：无气流时，斜面倾角70°因惯性力与表面张力达到平衡，铺展直径最大。在低湍流的模型风洞内，气流速度40 km/h时，雨滴撞击速度提升90%，雨膜铺展直径增大25%；但斜面倾角75°时，由于气流剪切作用导致雨膜飞溅加剧；雨滴直径由3.0 mm减少到2.7 mm使韦伯数降低、铺展直径下降。
2025年S1期 v.53 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 顾鼎元;靳畅;张昱扬;
为提升汽车噪声、振动与声振粗糙度（NVH）的声信号重构精度，提出一种基于阶次提取与重叠相加的车内声信号重构方法。该方法针对旋转机械声源的阶次特性，结合路径跟踪与短时傅里叶变换，提取时频图中特征阶次对应的转速曲线，并通过转速区间内波形相似度匹配与重叠相加算法，实现信号重构；此外，结合心理声学评价指标，以客观参数量化声音听感的相似度，验证了该方法在重构精度与听感一致性方面的优势。研究成果以期为车内声信号模拟提供新的技术路径。
2025年S1期 v.53 46-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 贺银芝;杨现晖;张永锋;杨志刚;俞悟周;姜在秀;
基于波束形成的声源识别技术，是气动声学风洞重要的测试技术之一。三维波束形成算法在传统二维波束形成算法的基础上通过修正导向矢量来实现，其对空间声源的识别更有优势，同时也适用于多阵列的声源识别。本文对三维波束形成算法的影响参数进行研究，包括声源频率、阵列数量、麦克风数量及测试距离。结果表明：声源频率提高，阵列数量增加，可以提高空间分辨率，而动态范围有所下降；麦克风数量增加，测试距离减小，既可以提高空间分辨率，也可以改善动态范围。研究结果对三维波束形成算法的影响参数设置具有重要意义，可用于指导设置合适的参数组合以实现声源识别的最优效果。
2025年S1期 v.53 58-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 沈恒浩;贺银芝;张永锋;张立军;庞加斌;
区别于风洞试验的稳态来流，行驶在道路上的汽车会受到自然风、上游车辆尾迹等影响，经历的气流其速度与方向在不断变化。为研究非稳态来流的湍流特性和汽车前侧窗区域非稳态风噪声源特征，本文以类车体模型为研究对象，基于分离涡模型（DES），分别采用合成涡法（SEM）和前置车辆法生成非稳态风激励条件；通过采集两种方法下类车体前方和前侧窗区域的气流参数，计算出类车体前方的湍流强度达10%～25%，气流速度和角度的概率密度符合高斯分布，脉动风速功率谱符合卡门谱，与实际路试条件一致。结合声扰动方程（APE），分别得到前侧窗区域的对流与声学压力脉动，并使用峰度来表征压力信号的脉动量。结果显示，合成涡法的对流压力脉动能量与稳态风相近，声学压力脉动能量在500～2500 Hz频段较高；前置车辆法受上游车辆影响，两种压力脉动能量均低于稳态风条件。不同于稳态风激励下侧窗外部人耳位置峰度值接近于0的情况，在非稳态风激励下，此位置峰度值会有所增加。
2025年S1期 v.53 68-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 张泽雄;陈子昊;吴旭东;何俊宏;赵艳菊;宋士轲;
本文旨在研究高速列车通过隧道时受电弓区域的流场结构与气动噪声。当高速列车在隧道内运行时，由于列车前方空气受到压缩，受电弓与周围空气的相互作用加剧。目前，高速列车在明线运行时受电弓区域的气动特性已得到广泛研究，而通过隧道时受电弓区域的气动阻力与噪声却鲜有研究。本研究采用改进延迟分离涡模拟（IDDES）方法对安装受电弓的高速列车1/6缩比模型流场进行计算，获取了受电弓区域的瞬态流场，得到了该区域的速度与压力分布；基于波动方程（WE）对受电弓区域声场进行详细解析，获得了来流方向上受电弓的声功率级、噪声频率分布与指向性分布。仿真结果表明：高速列车受电弓噪声分布与周围流动结构密切相关。本研究可为隧道内高速列车受电弓区域的噪声控制提供技术参考。
2025年S1期 v.53 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 金铭心;左曙光;吴旭东;李姗然;
在齿轮动力学中，时变啮合刚度通常被考虑为主要的内部激励源，因此在计算和分析电驱动系统斜齿轮振动噪声时，准确和快速计算啮合刚度具有重要意义。同时，考虑到齿轮在实际使用中，由于磨损产生的剥落缺陷会影响齿面接触状态并引起啮合刚度波动，因此有必要建立一种齿面含缺陷状况下的通用时变啮合激励解析计算模型。本文采用一种齿面接触投影分析，通过模拟齿轮实际三维转角以及接触的对应关系，来获取斜齿轮齿面接触线；在此基础上，利用势能叠加原理，提出计算斜齿轮副啮合刚度的方法，同时考虑了齿轮基体和过渡曲线的影响。在不规则剥落缺陷啮合刚度计算建模中，通过分区方法修正缺陷引起的变截面悬臂梁的转动惯量和横截面积的变化，能有效地描述不规则缺陷对时变啮合刚度的影响。最后，通过有限元方法建立含缺陷齿轮对接触模型，验证了解析计算的准确性。
2025年S1期 v.53 92-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 李旭;吴旭东;黄锦;冯其涛;
以声场重建为代表的声学调控技术是汽车智能座舱技术的重要组成部分，但其在实际应用中面临的求解精度及鲁棒控制问题仍需要深入探讨。为缓解驾乘人员位姿变化对车内声场重建性能的影响，本文提出一种基于面部特征和耳侧位置映射关系的车内声场靶向调控策略，旨在根据驾乘人员位姿变化调整控制参数以实现最优重建性能。仿真与试验结果均表明，以主驾驶位置和副驾驶位置作为车内声学重建区域，所提出参数控制框架通过对被测对象耳侧位置的数值推算，可使区域间的声学对比度在目标频段内能够被有效提升。
2025年S1期 v.53 102-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 张戟;白亚坤;刘家栋;
提出了一种基于Swin Transformer算法的多尺度特征融合模型，用于汽车驾驶员姿态估计。该模型通过逐层下采样增强了特征的语义表达能力，实现了图像细节与语义特征之间的有效平衡。为应对低光照驾驶场景下姿态估计的挑战，引入了教师-学生模型优化策略，在低光照条件下显著提升了姿态估计的准确率。实验结果表明，该模型在COCO数据集上取得了0.719的平均精度（AP）值，超过了此前同类模型的最好水平（0.717）；在自构建的D1-DDB驾驶数据集上，正常光照条件下的AP从0.702提升至0.710，低光照条件下从0.386提升至0.513。上述结果充分验证了所提方法在真实驾驶场景中的有效性与鲁棒性。
2025年S1期 v.53 114-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 李俣静;夏超;余磊;李卒星;杨志刚;
当前汽车空气动力学研究往往忽略道路侧风和湍流的影响，本文通过实验的方法研究侧风和湍流对方背Ahmed模型的气动影响，分析不同的偏航角（β∈[0°，5°]）和来流湍流（I_x∈[0～15.4%]）对气动力、表面压力和尾迹流场的影响。结果表明：在β=0°有湍流条件下，C_d和C_b随湍流强度单调增加，当I_x<8.7%时，C_d和C_b均低于均匀来流条件；在β=5°时，气动力对湍流强度的敏感性降低，当<8.7%时，对C_d的影响不大，但当I_x=15.4%，湍流强度对C_d的影响显著增加；尾迹长度随湍流强度的增加而单调减小，与β=0°相比，尾迹长度在β=5°时对湍流强度变化不敏感。与β=0°相比，β=5°时雷诺数应力对湍流强度的增加不敏感。该研究可为真实道路湍流对汽车空气动力学的影响研究提供参考。
2025年S1期 v.53 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 李彦龙;方馨悦;叶升飞;贾青;
针对模块化飞行汽车气动减阻问题，提出了一种嵌套式构型设计方案，以优化座舱、行驶模块与飞行模块的气动匹配；同时，采用计算流体力学仿真方法，对比分析了嵌套式构型与悬挂式构型在飞行模式下的气动特性。数值模拟结果表明：与Airbus公司开发的悬挂式构型飞行汽车相比，整体阻力系数从0.7399降低至0.3417，降幅达53.82%，显著改善了气动阻力特性。研究成果可以为模块化飞行汽车的构型优化及低阻化设计提供参考，具有推广价值。
2025年S1期 v.53 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 姜祖啸;张立军;庞加斌;贺银芝;周华;
车辆气动力的风洞测量与实际道路测量存在差异，为了获得更准确可靠的气动力风洞测量结果，有必要对风洞的结构参数等影响因素进行研究并修正试验结果。本文首先介绍了经典的风洞误差校正理论；然后将该理论用于校正两个风洞中各种汽车模型的气动阻力测量值；接下来通过计算流体力学（CFD）模拟分析了地面移动带长度对气动力，特别是阻力的影响。结果表明，当前主流的全尺寸整车风洞结构能够满足车辆空气动力学性能的测量要求，与实际道路条件的差异是可以预测的，通过修正可使数据更加可靠。
2025年S1期 v.53 152-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 魏晓冲;杨颖;庞加斌;付强;
基于上海地面交通工具风洞中心（SAWTC）的气动声学整车风洞模型，建立包含准确几何和物理边界条件的数值风洞模型；应用国际Driv Aer标模，并结合风洞试验与数值风洞方法，分别研究验证了风洞流场品质以及Driv Aer标模的3种背型数值模拟结果与物理试验之间的相关性，并尝试分析其差异机理，探究数值风洞的工程适用性。结果表明，所建立的数值风洞能够较好地复现风洞试验环境，Driv Aer标模风阻系数误差在2.6%～5.9%之间，相较于开放路面计算更接近试验数据。由此，验证了SAWTC基于风洞计算域的数值风洞的与物理实际的一致性和准确性，这为汽车风洞试验优化、数值风洞方法改进及气动力预测提供了技术依据。
2025年S1期 v.53 162-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 郭亦凡;朱文峰;薛子奇;王阳阳;
极端风雨场景下，电动汽车在非均匀瞬态气动载荷、胎-路低附着及水滑效应等复杂耦合作用下，其自动/辅助驾驶是提升行车安全性的关键因素。本文聚焦风雨极限工况下电动汽车的气动特性及其力矩等效分配，旨在提升复杂气象条件下电动汽车行驶稳定性。首先，建立风雨流场下车身极限气动数值计算模型，研究不同侧风角度及降雨对电动汽车气动载荷和行驶稳定性的量化作用；其次，针对电动汽车四轮独立驱动系统的力矩分配需求，提出分布式驱动下等效风雨气动载荷及其力矩分配策略，精准反映风雨气动载荷对力矩分配的影响；最后，计入四轮分布式风雨气动载荷，建立Car Sim-Simulink联合仿真平台，进行风雨场景下电动汽车极限气动稳定性仿真实验。研究成果可支持提升电动汽车极限气动特性和行驶稳定性设计水平。
2025年S1期 v.53 173-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 张子庆;沈嘉佚;房亮;程传辉;梁志鹏;张磊;
针对直喷增压汽油发动机高废气再循环率下的低压废气再循环（EGR）系统中冷器出现冷凝水现象进行分析与建模，并通过发动机台架试验探究EGR率和进气中冷处生成的冷凝水对发动机燃烧、排放和油耗的影响。结果表明，冷凝水对发动机的工作稳定性和燃烧有较大影响，25%的EGR率下部分缸的循环波动率显著上升，达到12%左右；中冷器后的冷凝水生成量可以使用包括热交换、相变两部分的多相流模型进行计算。增压直喷发动机在EGR和中冷后冷凝水作为燃烧减速剂的共同作用下，缸内最高压力得以降低。EGR的引入以及进入气缸的冷凝水会使发动机燃烧速率降低，缸内燃烧温度降低，有利于减少颗粒物数量和NOx排放，最大降低幅度分别约38%和93%。随着EGR率的升高，CO排放先减小后增加，THC的排放有所升高；随着EGR率的升高，油耗先减小后略微增加。最后，通过设计冷凝针对性试验，发现中冷后生成的冷凝水会对发动机的工作稳定性和缸内燃烧一致性产生较大影响。特别的，通过试验观察到了由于进气歧管的物理形状导致冷凝水对各缸燃烧影响存在较大差异的现象。
2025年S1期 v.53 187-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ]
- 陆盈莹;沈亚皓;吕洪;张存满;
鉴于氢气的易燃易爆特性，氢燃料电池汽车（HFCV）的安全性是大家关注的焦点之一，氢泄漏防控则是保障其安全运营的核心挑战，因此需要系统研究燃料电池汽车的氢气泄漏扩散机理及其控制策略。本研究选取国产某款燃料电池乘用车作为研究对象，基于计算流体力学原理，通过Fluent软件建立车载供氢系统的三维物理模型，对氢气泄漏扩散过程进行数值模拟分析。进一步探究导流装置的控流效应，创新性地提出两种差异化导流板设计方案，通过对比分析揭示其气控机理。仿真数据表明，相比X、Y两个方向，氢气于Z方向泄漏存在较大安全隐患，且随着泄漏量增加，氢气扩散范围迅速扩大，浓度升高，安全隐患增大；导流板能有效引导氢气聚集，有助于实现从多点监测到单点监测的转变，降低成本，但仍存在许多问题，需要大量工作对导流板进行优化。本研究为氢燃料电池汽车的氢气泄漏防控提供了理论依据，对推动氢能技术商业化进程具有重要意义。未来研究将考虑实际环境因素影响，进一步优化导流板设计，提高氢气泄漏防控的安全性和经济性。
2025年S1期 v.53 256-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 3208K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 景源;戴文博;HARENBROCK Michael;王瑞华;林瑞;
燃料电池汽车运行过程中受到空气中污染物的显著影响，造成其性能和寿命衰减。针对此问题，本研究针对其中的一种氨污染物NH_3，探究不同应对策略对NH_3中毒质子交换膜燃料电池（PEMFC）的恢复效果。研究发现，新鲜空气吹扫可有效恢复NH_3中毒的PEMFC，但恢复过程迟缓，每小时吹扫性能恢复率为72.5%。5×10~(-6)体积分数NH_3毒化1 h后，一次极化曲线测试后电压恢复79.2%，可见工况动态变化与性能恢复有很大的关联。电化学阻抗谱结果表明，NH_3的毒化显著影响阴极活化阻抗与传质阻抗，而对高频阻抗影响相对微弱。此外，中毒的PEMFC阴极活化阻抗比传质阻抗更易恢复。研究成果可为PEMFC在复杂环境下的稳定运行提供技术参考，以促进燃料电池汽车产业的商业化进程。
2025年S1期 v.53 286-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨凤婷;毕诚;沈亚皓;赵强;吕洪;张存满;
随着氢燃料电池汽车（HFCV）的日益普及，其在室内停车设施中的安全性受到广泛关注，因此评估HFCV在各种停车场景下的氢气泄漏行为非常重要。近年来，属于室内停车场的半封闭式车库由于具有良好的通风条件和占地空间优势，在城市地区的建造越来越普遍，因此也成为氢安全评估的重要场景。本文调查了HFCVs在半封闭停车场景中的氢气安全问题，采用计算流体动力学（CFD）分析了泄漏条件和通风对氢气扩散行为的影响。结果表明，较大的热激活泄压装置（TPRD）孔径会产生较大范围的可燃气体云，但消散也更快；在涉及多辆停放的情况下，氢气会积聚在车辆之间的间隙中，因此增加车辆停放间距可以改善氢气在车辆间的聚集行为；针对自然通风条件，水平风向在降低氢浓度方面比纵向风更有效。研究成果可为氢燃料电池汽车在室内停车环境中特别是在半封闭环境中的安全停放管理提供指导。
2025年S1期 v.53 295-313页 [查看摘要][在线阅读][下载 2521K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 陈思阳;朱建功;陶思怡;姜波;魏学哲;戴海峰;季晨振;
新能源汽车在低温环境下续航里程显著衰减，因此精准预测剩余里程对缓解用户里程焦虑、优化能源管理及提升电池性能都具有重要意义。本文首先基于2023和2024年各自1—4月的30辆新能源车真实行驶数据，开展了数据清洗、特征提取及模型构建。数据清理主要针对时间乱序、缺失值及异常值问题，采用时间序列重排、插值修复及分段筛选等方法，结合荷电状态（SOC）阈值分段策略，显著扩充有效样本量；特征提取主要是结合空气阻力模型及低温特性，从驾驶行为、电池状态、车辆静态参数等多个维度共提取22项特征，经相关性分析最终筛选14项核心特征，引入车辆额定能量与标称续航里程，以增强模型表征能力。在模型构建上，基于提升树算法的多车数据融合模型，通过分层建模策略优化短续航车辆预测，进一步结合增量学习方法，动态更新模型以适应电池性能衰退等时变特性。结果表明，最终模型在长续航与短续航车辆上的预测均方根误差分别为24.483 km和6.425 km，显著优于传统单车模型。本文所提出的预测方法不仅提升了低温条件下的续航预测精度，也为新能源汽车的电池管理与能量优化提供了新的技术思路。
2025年S1期 v.53 314-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 2505K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - HU Zhengyu;STOLL Tobias;NIKOLOPOULOU Vasiliki-Ioanna;KIRZINGER Markus;BERNER Hans-Jürgen;CASAL KULZER André;
目前，环境保护领域对氮氧化物的排放日益关注。由于选择性催化还原（SCR）具有高转化率，因此在汽车行业的重要性愈发凸显。本文提出一种能够预测以铜为介质的选择性催化还原反应（Cu-SCR）的有效率的模型。该模型用于计算一个配置在特定的氢气燃烧发动机上的催化还原反应。由于化学反应的复杂性，本文使用高斯过程回归法（GPR），以温度、进气的氮氧化物的浓度、发动机排放的质量流速以及二氧化氮在总氮氧化物的占比为函数变量，对氮氧化物的转化率进行预测。由于高斯过程回归对数据高需要的特点，本文使用一个GT模型来获取催化还原反应的总体性能以避免在测量过程中大量的人力物力消耗；随后该模型经过仿射变化，在维持其基本工作表现的原则下，使用有限的实验数据实现对模型精度的验证，并使用Matlab软件的fmincon方程来优化模型，以缩小模型与实验数据的误差。
2025年S1期 v.53 326-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭荣;孙铭泽;黄珍琛;孙自艺;
提出一种集成热泵、PTC加热器和电机废热回收的集成热管理系统，用于提高电池预热速度，保持座舱热舒适性，以及降低电动汽车的整体能耗。同时，提出一种热管理控制策略，该策略采用模型预测控制来优化加热器功率控制。通过Simulink和AMEsim的联合仿真验证所提出集成热管理系统的可行性。结果表明，与基准方案相比，所提出的集成热管理系统在3个WLTC驾驶循环中分别可以节省6.99%、4.75%和2.36%的车辆SOC总能量消耗；在此基础上，所提出的热管理控制策略可使车辆SOC消耗减少0.53%。
2025年S1期 v.53 334-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 陈子杭;袁浩;魏学哲;戴海峰;
燃料电池的动力学过程复杂，涉及电化学反应、反应物传递和膜水传递等多重耦合机制，这些过程对燃料电池的输出性能至关重要，但传统等效电路模型难以实现各动力学过程的独立量化分析。文本基于质量守恒、动量守恒和组分守恒等方程构建团聚体二维阻抗模型，并在不同运行条件下对模型进行验证；在此基础上，通过系统动力学独立配置和阻抗弛豫时间分布，进行燃料电池内部电化学反应以及催化层、扩散层及流道内传递的动力学过程解耦分析。结果发现，中高频段阻抗除了与阴极催化层内质子传输以及电荷转移过程有关外，还分别与阴极催化层和气体扩散层内氧气扩散有关。此外，还分析了团聚体参数铂载量对各动力学过程的定量影响。研究结果可为燃料电池动力学机理研究提供理论支持。
2025年S1期 v.53 356-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 2401K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 许李成;房亮;
通过计算流体力学（CFD）仿真和响应曲面分析，研究双平板流动中空气温度、流速及下平板运动状态对上平板传热的影响。结果表明，空气温度显著影响上平板的总受热，而对辐射受热影响较小；下平板的运动能够减薄边界层，增强对流传热。响应曲面分析进一步证实，下平板温度是影响辐射热流密度的主要因素，而空气温度和流速对总热流密度的影响更为显著。
2025年S1期 v.53 366-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 张智明;陈冲;梁启昕;张云瀚;杨贺;韦萍;
双极板对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的燃料供给质量和电化学性能起着至关重要的作用。然而，设计具有高度均匀气体分布的燃料供给流场十分困难，尤其是在过渡区，该区域反应气体的传输直接受流道构型影响。本文设计并研究了一种具有多平行子流道的新型阴极双极板流场，通过计算流体动力学（CFD）进行了建模与仿真，重点分析了过渡区的康达效应（Coanda effect），评估并分析了该流场的质量流量分布和压力损失；针对过渡区的康达效应，通过优化过渡段结构以追求均匀的质量流量分布和更低的压力损失，对这些流道进行了进一步改进。验证结果表明：基于均匀分布原则分配流道宽度可改善质量流量分布的均匀性；在过渡段添加圆角并控制射流宽度与圆角半径之比小于0.5，可增强康达效应，从而减缓过渡区逆压梯度，抑制分离现象，进而降低压降损失。此外，在改变气体出口压力以降低压力损失的同时，给出了相应的气体反应物浓度调整策略，以确保质量流量不衰减。综合考虑流体分布均匀性和压力损失的影响，为双极板流道设计提供了参考依据和优化方向。
2025年S1期 v.53 373-385页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 向德成;陈天明;马天才;
甲醇重整制氢燃料电池系统在分布式发电及动力系统中具有储运安全、能量密度高等优势，但因动态响应慢、功率小（<30 k W）等问题导致难以满足工业级需求，且现有的相关研究尚缺乏针对百千瓦级系统的动态仿真与参数优化方法。本文构建了200 k W级系统的一维仿真框架，突破大功率系统设计与调参的技术瓶颈；基于Aspen Plus模拟软件构建了该系统的一维热力学-动力学耦合模型，集成重整了反应器、膜分离提纯、燃料电池发电等关键模块；通过全局敏感性分析量化水醇比（1.0～1.5）、催化转化效率（80%～95%）、提纯效率（65%～95%）对系统性能的影响，结合5 k W实验台架数据验证模型精度（偏差<3%），提出了基于能量枢纽理论的动态响应优化策略，解析负荷切换过程中效率与稳定性的耦合机制。一维仿真模型预测系统额定效率为41.0%，优化后提升至45.4%，显著高于典型小功率系统（<40%）；提纯效率对效率影响贡献度达59.1%；动态仿真表明系统可在188 s内完成50%～100%负荷切换，可初步满足备用电源的响应要求。本文提出的面向200 k W级甲醇制氢系统的一维动态仿真方法，解决了传统小功率模型外推误差高（>15%）的问题；所建立参数敏感性分级优化策略，可将系统调参周期缩短40%。
2025年S1期 v.53 386-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 胡煜;吴楠;景秀辉;庞加斌;马天才;
随着氢动力汽车因其低排放和可持续性潜力而成为化石燃料驱动汽车的可行替代品，相关投资持续增长，氢安全成为一个需要认真关注的关键点。由于氢气尚未成为日常交通的主流，它在安全问题方面具有其独特性，有待进一步调查。本文综述了氢气带来的潜在风险和安全挑战，深入探讨了氢气在不同场景下道路车辆中带来的相应挑战，涵盖四类典型应用场景的对比分析，即空旷区域、隧道、停车场和加氢场景。该分析可作为未来氢技术进步和减轻危险策略研究的指导。
2025年S1期 v.53 396-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 2801K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 赵强;胡雅琪;郝佳;沈亚皓;吕洪;
利用火焰加速模拟器（FLACS）软件评估封闭停车场中停放的氢燃料电池汽车，在泄压装置激活泄漏时的氢气扩散和爆炸特性，着重考察停车场横梁对氢气的扩散行为、浓度分布和爆炸后超压的影响。结果表明：横梁会阻碍氢气在天花板的横向扩散，从而导致距泄漏点近的区域氢气浓度最高可升高73%，远的区域氢气浓度最高可降低25%；横梁会使停车场空间内的可燃体积减小，但可燃气体整体浓度升高；除此之外，横梁导致爆炸后停车场内最大压力增大23%，从而会加剧事故伤害程度，甚至导致人员伤亡。
2025年S1期 v.53 410-419页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 单丰武;黄豪;李彬斌;覃清梅;曾建邦;余卓平;
随着新能源汽车产业的快速发展，动力电池系统的安全问题日益突出，因此研究动力电池的安全风险评估和预警对于确保行业的可持续发展具有重要意义。然而，传统的评估方法存在成本高、周期长等局限性，其研究也多集中于事故演变规律的分析上，而对安全事故主要诱因——动力电池极端环境下的安全性能缺乏深入探究。为此，本研究基于机器学习技术，提出了一种融合EWM（熵权法）和TOPSIS（优劣解距离法）的纯电动汽车动力电池安全风险评价方法，并引入了RF（随机森林算法）来构建预测模型：从车企业监控平台获取4辆故障车三级报警数据，经过数据清洗和特征提取，筛选出相关系数>0.7的电池单体和整包特征参数作为模型输入；基于特征数据集训练EWM+TOPSIS评估模型和RF预测模型，并使用2辆纯电动汽车全尺寸燃烧实验数据验证模型。结果表明，在极端工况下，本研究建立的模型可以比企业的监控平台提前1～3 min预警热失控，输出的量化评分和报警等级预测能直观地反映电池状态的变化，评估结果与实际报警级别高度一致。本研究为动力电池安全预警提供了一种新的技术方案，对提高新能源汽车的安全性具有参考价值。
2025年S1期 v.53 420-437页 [查看摘要][在线阅读][下载 3386K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵世佳;张智明;王建斌;刘轩宇;
燃料电池汽车作为实现“双碳”目标的重要路径，其技术发展与产业化进程备受关注。本文首先对国内外燃料电池汽车产业发展态势和技术现状进行系统梳理，主要从电堆性能、储氢技术、续驶里程等方面开展分析；然后阐述全球燃料电池汽车产业最新发展情况及前瞻技术现状，揭示现阶段燃料电池汽车产业发展面临的瓶颈问题；最后结合国内外燃料电池汽车产业发展趋势，提出燃料电池汽车产业高质量发展的措施建议和实施路径，以期为燃料电池汽车产业突破提供技术支撑。
2025年S1期 v.53 438-443页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张智明;刘轩宇;赵世佳;王建斌;张衡;
针对车用燃料电池电堆有限元模型难以计算及收敛困难的问题，采用计算等效刚度的方法将单电池的流道部分和密封部分简化为均匀的各向异性材料，通过堆叠梁结构的力学性能差异建立了燃料电池电堆的等效梁模型。分析了车用燃料电池电堆受冲击的塌腰机理，实现了含多片单电池的车用燃料电池电堆等效梁模型。以不同单电池沿冲击方向最大位移为评价指标，系统分析了电堆单电池片数、冲击加速度大小、电堆封装力和端板厚度对电堆受冲击作用时塌腰程度的影响机制。研究表明，更多的单电池片数和更大的冲击加速度会导致更明显的塌腰现象，而提高封装力和改进端板形状能够减轻电堆的塌腰程度。
2025年S1期 v.53 444-452页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]