氢燃料电池汽车检测与维修技术山东氢谷新能源技术研究院、上海燃料电池汽车商业化促进中心_山东氢谷新能源技术研究院、上海燃料电池汽车商业化促进中心_9787111779575

本书主要阐述氢燃料电池汽车及部件的基础知识、检测与维修方法及实训技能，共分12章，主要内容包括氢燃料电池汽车基础、氢燃料电池汽车动力系统总成基础、氢燃料电池汽车检测标准及测试装备、氢燃料电池系统故障检测与维修、氢燃料电池堆故障检测与维修、空气供应系统故障检测与维修、高压储氢系统故障检测与维修、氢气供应系统故障检测与维修、水热管理系统故障检测与维修、氢燃料电池汽车控制系统故障检测与维修、氢燃料电池汽车传动桥故障检测与维修、氢燃料电池汽车保养与维护。读者通过学习掌握氢燃料电池汽车构成及主要部件的故障检测和维修知识，能够具备检测和维修氢燃料电池汽车典型常见故障的能力。本书适用于从事氢燃料电池汽车维修、保养工作的工程技术人员，也可供相关专业高校师生阅读参考。

氢能作为来源多样、应用高效、清洁环保的二次能源，广泛应用于交通、储能、工业和发电领域。氢能的开发利用已成为世界新一轮能源技术变革的重要方向，也是全球实现净零排放的重要路径。伴随我国双碳战略目标的提出，氢能因具有保障能源安全、助力深度脱碳等特点，成为我国能源结构低碳转型、构建绿色产业体系的重要支撑，产业发展方向确定且坚定。当前，氢能产业发展迅猛，已经从基础研发发展到批量化生产制造、全面产业化阶段。面对即将到来的氢能规模化应用和商业化进程，具有扎实的理论基础和工程化实践能力的复合型人才将成为推动氢能产业发展的关键力量。氢能人才培养是一个系统化工程，需要有好的人才政策、产业发展背景作为支撑，更需要有产业推动平台、科研院所以及众多企业的创新集聚，共同打造产学研协作融合的良好生态。2021年7月，印发《高等学校碳中和科技创新行动计划》，明确推进碳中和未来技术学院和示范性能源学院建设，鼓励高校开设碳中和通识课程。2022年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加强新时代高技能人才队伍建设的意见》，明确提出：技能人才是支撑中国制造、中国创造的重要力量。加强高级工以上的高技能人才队伍建设，对巩固和发展工人阶级先进性，增强国家核心竞争力和科技创新能力，缓解就业结构性矛盾，推动高质量发展具有重要意义。为贯彻落实党中央、国务院决策部署，加强新时代高技能人才队伍建设，同时结合目前氢能产业发展对人才的要求，中国电动汽车百人会氢能中心联合上海燃料电池汽车商业化促进中心、佛山环境与能源研究院、上海氢能利用工程技术研究中心、上海智能新能源汽车科创平台、山东氢谷新能源技术研究院等单位共同编制了氢能与燃料电池产业应用人才培养丛书。本系列丛书包括《氢能与燃料电池产业概论》《制氢技术与工艺》《氢气储存和运输》《加氢站技术规范与安全管理》《氢燃料电池汽车及关键部件》《氢燃料电池汽车安全设计》《氢燃料电池汽车检测与维修技术》，丛书内容覆盖了氢能与燃料电池全产业链完整的知识体系，同时力图与工程化实践做好衔接，立足应用导向，重点推进氢能技术研发的实践设计和活动教学，增进教育链、人才链与产业链的深度融合，可以让学生或在职人员通过学习培训，全面了解氢能与燃料电池产业的发展趋势、技术原理、工程化进程及应用解决方案，具备在氢气制取、储运、加氢站运营、氢燃料电池汽车检测与维修等领域工作所需的基础知识与实操技能。本书是全套系列丛书的第七部，重点介绍氢燃料电池汽车检测与维修技术。本书共分12章，全面覆盖了氢燃料电池汽车基础、氢燃料电池汽车动力系统总成基础、氢燃料电池汽车检测标准及测试装备、氢燃料电池系统故障检测与维修、氢燃料电池堆故障检测与维修、空气供应系统故障检测与维修、高压储氢系统故障检测与维修、氢气供应系统故障检测与维修、水热管理系统故障检测与维修、氢燃料电池汽车控制系统故障检测与维修、氢燃料电池汽车传动桥故障检测与维修、氢燃料电池汽车保养与维护。鉴于氢燃料电池汽车的复杂性，对检测与维修技术提出了更高的要求，本书通过全面阐述氢燃料电池汽车及部件的基础知识、检修方法及实训技能，希望培养行业人才掌握检测与维修氢燃料电池汽车典型常见故障的能力，助力氢能产业的健康有序发展。时间匆忙，丛书编写委员会虽力求覆盖完整产业链的相关要点，但编写工作仍有许多不足，期待可以不断改进与完善，以培养产业亟需的高技能人才为盼。在此特别感谢各有关合作单位的鼎力支持，以及机械工业出版社各位编辑、审校人员的辛勤付出。希冀本套丛书能够为氢能产业专业人才提供帮助，为氢能产业人才培养提供支撑，为氢能产业可持续发展贡献微薄之力。张真氢能与燃料电池产业应用人才培养系列丛书编写委员会主任山东氢谷新能源技术研究院院长

组编单位：山东氢谷新能源技术研究院（简称氢研院）是济南市人民政府与中国电动汽车百人会共建的民办非企业性质的新型研发机构。氢研院于2020年成立，是山东省第一家专业从事氢能和相关领域研究的省级研究机构。氢研院的团队年轻且充满活力，是成长最为迅速的研究院之一，现已发展为集政策咨询、行业交流、技术研发、成果转化、人才引育、示范推广为一体的第三方智库平台和产业协同创新平台。上海燃料电池汽车商业化促进中心（下简称促进中心）成立于2007年7月12日，受上海市民政局社会服务机构管理处管理，业务主管单位为上海市经济和信息化委员会。上海燃料电池汽车商业化促进中心是中国最早从事氢燃料电池汽车促进工作的社会服务机构之一，在万钢副主席（时任同济大学校长）指导下成立。促进中心的合作伙伴为氢能及燃料电池产业链上有影响力的企业组织，涵盖氢能制储运加企业、燃料电池系统等核心零部件企业、整车制造企业。业务范围包括组织加速燃料电池汽车商业化的活动和国内外交流合作；研究政策法规，提供建议；提供咨询和资讯；提供燃料电池及氢能会展服务。促进中心自成立以来便致力于促进合作伙伴间的资源共享、人才互补、技术合作、资金融通、催化行业发展，加速燃料电池汽车商业化步伐。主编：缪文泉，教授级高工，1985年进入上海汽车研究所开始、到现在的作为上海智能新能源汽车科创功能性平台项目负责人，一直从事机动车产品的检测技术研究和测试评价工作。曾任中国汽车工程学会特聘专家，工信部新能源汽车技术委员会委员，全国汽标委委员、摩托车分标委秘书长；组建了全国四轮全地形车标委会任秘书长，上海新能源汽车及应用技术委员会任秘书长等行业工作；是上海市质监局技术带头人，上海市科学技术委员会技术专家等。作为项目负责人:承担863课题和子课题各一个，科技支撑计划子课题一个；工信部、质检总局和上海市科委、经信委等的课题16个，合计资助资金4000万元，项目总经费1.2亿元。2018年作为项目负责人，承担了上海智能型新能源汽车科创功能性平台项目，获得市政府资助4.5亿元，平台目定位是：围绕国家、上海的科创中心建设战略，面向燃料电池汽车和智能网联汽车发展重大需求，创新机制，打造国际一流的，具备标准引领、试验服务和成果转化功能的公益性功能型平台，关注点状、原创技术的培育服务，支撑技术创新和汽车产业的转型升级。。依托构建的上海新能源汽车及应用标委会在国内率先构建了新能源汽车安全监控技术和管理体系；2005年开始全面介入新能源汽车工程和技术服务领域。启动检测技术研究、检测平台建设、国家标准制修订三位一体的新能源汽车检测公共服务平台的建设，该平台多次被评为上海市的优秀公共服务平台；建成了国家新能源机动车产品质量监督检验中心，确立上海在新能源汽车检测领域在法律上的领先地位，新能源汽车检测领域市场份额排国内第二，2017年相关业务收入3亿元。2016推动建设的具有国际领先水平的锂电池材料检测平台，规划建设燃料电池全产业链的检测评价平台。直接支持了新能源汽车三包、召回后市场监管。

丛书序前言第1章氢燃料电池汽车基础1.1氢燃料电池汽车的定义与分类1.2氢燃料电池汽车的结构1.2.1氢燃料电池动力系统1.2.2底盘1.2.3车身1.2.4电气设备1.2.5与纯电动汽车的区别1.3氢燃料电池汽车的主要零部件1.3.1燃料电池系统1.3.2 驱动电机1.3.3DC/DC变换器1.3.4储氢系统1.3.5电子控制系统参考文献第2章氢燃料电池汽车动力系统总成基础2.1氢燃料电池汽车动力系统结构简介2.1.1氢燃料电池系统2.1.2动力电池系统2.1.3DC/DC 变换器2.1.4 电机及控制器2.1.5减速机构2.2氢燃料电池汽车动力系统架构2.2.1纯氢燃料电池动力系统2.2.2氢燃料电池加动力电池方案2.2.3氢燃料电池加超级电容方案2.2.4氢燃料电池加动力电池加超级电容2.2.5氢燃料电池加动力电池加超高速飞轮动力系统2.3氢燃料电池汽车动力系统能量流2.3.1氢燃料电池汽车的能量来源2.3.2氢燃料电池汽车能量流分析参考文献第3章氢燃料电池汽车检测标准及测试装备3.1氢燃料电池汽车标准体系3.2维护保障及测试评价相关标准3.3氢燃料电池汽车测试的特点3.3.1涉氢安全性3.3.2氢电耦合特性3.3.3其他特性3.4氢燃料电池汽车及系统实验室3.5氢燃料电池汽车测试装备3.5.1整车测试装备3.5.2氢燃料电池系统测试装备3.5.3氢燃料电池堆测试装备3.5.4氢燃料电池系统其他部件测试装备3.5.5车载氢系统及氢安全测试装备第4章氢燃料电池系统故障检测与维修4.1氢燃料电池系统基础4.1.1氢燃料电池系统基本工作原理4.1.2氢燃料电池系统的主要部件4.2氢燃料电池系统检测主要方法4.2.1氢燃料电池系统的安全性能测试4.2.2氢燃料电池系统的动力性能测试4.2.3氢燃料电池系统的环境适应性测试4.3氢燃料电池系统检测4.3.1水淹和膜干故障的产生机理4.3.2水淹和膜干故障的危害4.3.3水淹和膜干故障的一般识别方法4.4氢燃料电池系统维修实训4.4.1实训案例一：氢燃料电池系统故障检修4.4.2实训案例二：氢燃料电池系统氢气管路故障检修4.4.3实训案例三：氢燃料电池系统空气管路故障检修4.4.4实训案例四：氢燃料电池系统散热系统故障检修4.4.5实训案例五：氢燃料电池系统绝缘检修参考文献第5章氢燃料电池堆故障检测与维修5.1氢燃料电池堆基础5.1.1氢燃料电池的基本工作原理5.1.2氢燃料电池堆的主要部件5.2氢燃料电池堆检测主要方法5.2.1极化曲线法5.2.2电流中断法5.2.3电化学阻抗谱法5.2.4循环伏安法5.3氢燃料电池堆故障检测5.3.1氢燃料电池堆故障5.3.2膜脱水现象的诊断5.3.3在线故障诊断系统和故障处理策略5.3.4故障诊断实例参考文献第6章空气供应系统故障检测与维修6.1空气压缩机6.1.1空气压缩机基础6.1.2离心式空气压缩机6.1.3故障诊断方式6.1.4检修方法6.1.5空气压缩机更换6.2增湿器6.2.1增湿器基础6.2.2故障及检修方法6.2.3增湿器更换6.3中冷器6.3.1中冷器基础6.3.2主要故障6.3.3中冷器更换6.4阀体及其他6.4.1节气门6.4.2空气滤芯6.5维修实训6.5.1实训案例一：节气门卡滞故障维修6.5.2实训案例二：空气压缩机故障处理第7章高压储氢系统故障检测与维修7.1高压储氢瓶7.1.1高压储氢瓶分类7.1.2内胆材料对比7.1.3典型高压储氢瓶7.2高压阀门及减压阀7.2.1阀门介绍7.2.2阀门的故障及主要检修方法7.3温度压力传感器7.3.1陶瓷压敏电容7.3.2扩散硅压敏电阻7.3.3NTC热敏电阻7.3.4铂电阻7.3.5传感器常用特性参数7.4维修实训7.4.1减压阀故障7.4.2卡套漏气7.4.3管路试验第8章氢气供应系统故障检测与维修8.1氢气供应系统基础8.1.1氢气供应系统组成8.1.2氢气供应系统工作模式8.2氢循环泵8.2.1氢循环泵基础8.2.2故障诊断8.2.3检修方法8.2.4维修更换8.3引射器8.3.1引射器基础8.3.2引射器工作原理8.3.3维修更换8.4阀体及其他8.4.1瓶口阀8.4.2进氢阀和比例阀8.4.3分水器及排水阀8.5维修实训8.5.1实训案例一：氢循环泵故障处理8.5.2实训案例二：比例阀工作异常第9章水热管理系统故障检测与维修9.1水泵9.1.1水泵基础9.1.2诊断方式9.1.3检修方法9.1.4维修更换9.2散热器9.3节温器9.3.1节温器基础9.3.2故障诊断方式9.3.3检修方法9.3.4维修更换9.4其他9.4.1冷却液9.4.2去离子器9.4.3PTC加热器9.5维修实训9.5.1实训案例一：水泵故障处理9.5.2实训案例二：电子节温器（ETV）故障处理第10章氢燃料电池汽车控制系统故障检测与维修10.1电-电混合控制系统基础10.1.1车辆控制单元（VCU）10.1.2能量控制单元（ECU）10.2FCU基础、故障树及主要检修方法10.2.1FCU基础10.2.2故障树10.2.3主要检修方法10.3控制单元、CAN总线常见故障及主要检修方法10.3.1FCU、VCU与BMS10.3.2CAN总线基础10.3.3常见通信故障与检修方法10.4DC/DC变换器基础、常见故障及主要检修方法10.4.1DC/DC变换器基础10.4.2常见故障10.4.3主要检修方法10.5维修实训：DC/DC变换器的日常维护参考文献第11章氢燃料电池汽车传动桥故障检测与维修11.1电驱动传动桥基础11.2电机及动力电池基础11.2.1电机基础11.2.2动力电池基础11.3电驱动传动桥部件故障树11.4电驱动传动桥故障检修方法11.5维修实训：驱动电机系统的维护保养参考文献第12章氢燃料电池汽车保养与维护12.1氢燃料电池汽车维护保养的安全要求12.1.1场地安全要求12.1.2一般安全要求12.2氢燃料电池汽车维护保养的一般要求12.2.1运行前检查12.2.2定期检查12.2.3维护保养12.2.4氢燃料电池系统报废12.2.5车载氢系统年检与报废12.2.6数据记录保存管理12.3维修实训：氢燃料电池汽车的保养维护12.3.1目的要求12.3.2使用仪器、设备和工、量具12.3.3氢燃料电池汽车实训内容及步骤12.3.4氢燃料电池系统实训内容及步骤12.3.5车载氢系统实训内容及步骤12.4交付要求参考文献附录附录A氢燃料电池车辆日检内容附录B燃料电池系统定期维护保养内容附录C车载氢系统定期维护保养内容附录D燃料电池系统维护保养的具体操作方法附录E车载氢系统维护保养的具体操作方法附录F维护保养工作单

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