燃料电池轿车动力系统及其零部件道路模拟试验

利用远程参数控制技术,在实验室内复现实际道路行驶状况的振动载荷谱,分别利用4通道道路模拟试验台和6自由度振动试验台,进行燃料电池轿车整车、动力系统关键零部件,包括动力蓄电池、动力控制单元、燃料电池电堆和燃料电池发动机支持系统的振动加载室内试验.试验中,考察振动强度、系统故障、动力系统和关键部件性能衰退,发现动载会引起所研究的燃料电池轿车整车燃料经济性下降17.59%,且会引起动力系统与关键部件的结构破坏与部件故障.     

燃料电池城市客车动力系统结构研究

文章讨论了几种不同的以燃料电池与超级电容混合为动力源的城市客车(FCCB)的动力系统结构方式,分析了其利弊及对汽车性能的影响。在此基础上,对其中一种构型进行了参数匹配,并用计算机进行了汽车动力性能的仿真研究,结果表明该种动力系统构型是可行的。     

燃料电池轿车用无刷直流电机控制技术研究

介绍了成功应用于燃料电池轿车动力系统上的无刷直流电机控制系统.采用状态变量法对无刷直流电机构造了数学模型,在对转矩闭环控制的电机特性分析的基础上,研究了全转速范围内的电机牵引控制技术,进一步得出多变量控制结构框图.控制采用双环结构,即转矩/电流环和占空比环,弱磁角通过占空比的比例调节给出.最后,给出了不同转速段转矩闭环的控制结果.实验表明,该方法控制效果良好,可以使系统运行于高效区,满足燃料电池轿车对驱动系统的要求.     

基于状态反馈的燃料电池轿车动力控制算法

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型.在该模型基础上,设计了基于状态反馈的闭环功率平衡算法.针对状态变量蓄电池开路电压在运行过程中无法测量的问题,构造了相应的渐进状态观测器.以蓄电池开路电压观测值反馈实现了蓄电池最佳荷电状态的控制,使算法克服了对蓄电池SOC（state of charge,荷电状态）估计值的依赖,实现了解析冗余,较好地解决了SOC估计过程中存在的初始值不易确定和累计误差的问题.离线仿真和实车转鼓实验的结果证明,所建立的动力控制算法达到既定的控制目标,并且能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值.     

使用CANoe对车身控制器局域网络仿真的研究

提出了一个轿车车身控制器局域网络的设计方案，包括网络的拓扑结构、层次结构模型、应用层的数据定义和总线的波特率．研究的目的是通过对这个车身网络进行仿真，来分析车身网络的设计是否合理．研究运用了一种新的仿真工具——CANoe．通过应用介绍了CANoe的使用方法．仿真结果表明，所设计的车身控制器局域网络运行状况良好，满足使用要求．     

燃料电池客车动力系统建模与能量管理策略研究

基于ADVISOR进行二次开发,建立了燃料电池客车整车前向仿真模型.基于模糊控制方法制定了能量管理策略;为提升燃料电池耐久性,对模糊控制进行改进,提出改进后的模糊控制能量管理策略.中国典型城市工况下的仿真结果表明,改进后的模糊控制能量管理策略在车辆经济性和燃料电池耐久性方面均优于功率跟随式能量管理策略.     

纯电动轿车主控制器CAN总线接口设计及应用

一种基于CAN总线的网络具有速度高,抗干扰性强和通用低成本的特点.在国家"863"项日电动轿车开发中应用了CAN总线网络,给出了软硬件接口设计.实际应用表明,CAN总线的软硬件接口设计是可行的.     

燃料电池轿车模型预测实时优化控制

针对面向示范的燃料电池轿车,以提高能量经济性为目标,采用模型预测控制(MPC)对能量管理策略进行实时动态优化.仿真结果表明:所设计的MPC策略能够有效改善燃料电池轿车的能量经济性,并能满足实时控制的需要.     

燃料电池飞机动力系统技术概述

燃料电池作为一种清洁高效电化学发电装置,正被逐步应用在汽车和轻型飞机上。首先对PEMFC进行介绍;分析对比氢的制取和储存技术;重点分析了燃料电池的电动力系统及其子系统;分析氢气安全问题;最后指出燃料电池电动力系统发展需要解决的技术课题。     

燃料电池混合动力系统优化控制策略

针对车用燃料电池蓄电池混合动力系统的特点设计了优化的能量管理策略。采用动态规划算法对目标驾驶循环进行全局优化,对最优能量分配策略进行分析,提取相应的控制规则,并设计了基于模糊控制的燃料电池混合动力系统实时控制策略。仿真及台架试验结果表明该控制策略能够控制燃料电池工作在高效区,提高整车的燃料经济性。     

燃料电池观光汽车动力系统参数的匹配与优化

为改善燃料电池观光车整车动力性与经济性的问题,首先对整车动力系统的主要部件进行选型;然后在满足动力性设计要求的条件下,以经济性最低为目标,利用遗传算法与ADVISOR联合仿真选择最佳的动力源功率匹配方案,最后基于模糊控制的功率跟随式控制策略,在ADVISOR平台下进行仿真测试。经验证,整车设计方案及改进的控制策略可有效提高燃料电池的效率,降低氢耗8.6%。     

Process modeling of fuel cell vehicle power system

Constructed here is a mathematic model of PEM Fuel Cell Vehicle Power System which is composed of fuel supply model, fuel cell stack model and water-heat management model. The model was developed by Matlab/Simulink to evaluate how the major operating variables affect the output performances. It shows that the constructed model can represent characteristics of the power system closely by comparing modeling results with experimental data, and it can be used in the study and design of fuel cell vehicle power system. Supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2007AA05Z145), State Key Development Program for Basic Research of China (Grant No. 2007cb209707) and Shanghai Science and Technology Project (Grant Nos. 06SN07115 and 07JC14024)     

燃料电池发动机空气系统特性的仿真

为提高燃料电池发动机效率,需对其空气系统进行研究和优化.针对现有单级增压空气系统的不足,提出了两种采用涡轮增压器的复合式增压空气系统方案(串联式和并联式),建立了仿真模型从压力和过量空气系数这两个关键参数的角度进行对比研究.结果表明,两种复合式增压空气系统方案均能有效提升发动机整体效率和最大净输出功率,其中整体效率可提升5个百分点,最大净输出功率可提升15%, 且串联式方案比并联式方案更具效率优势.     

车用燃料电池发动机控制系统与协调控制研究

介绍了燃料电池发动机的基本结构和特点,设计了实用的控制系统,并阐述了各个子系统的工作原理和控制策略,根据其自身特性和运行工况,提出了燃料电池发动机各子系统的协调控制方法,获得了较好的控制效果。     

固体氧化物燃料电池系统仿真分析与控制

固体氧化物燃料电池（SOFC）系统是一个非线性、多变量和强耦合的系统,很难用传统的建模方法来建立。本文基于BP神经网络的方法,利用MATLAB/Simulink平台构建SOFC系统模型,并在该模型的基础上增加PID控制,实现了闭环控制系统的分析。实验结果表明,该模型预测精度高,由预测模型得出的温度数据与实际数据的绝对误差为0.011%,增加的PID控制算法具有很强的抗干扰能力。     

燃料电池汽车整车热管理系统设计与仿真分析

以某款燃料电池汽车为研究对象,综合考虑车辆的整车布置环境和热管理要求,设计了一套完整的氢燃料电池汽车热管理系统;对关键零部件进行选型与性能匹配设计,运用AMESim软件搭建热管理系统一维仿真模型并进行可信度验证。通过冷却液输入流量、零部件进出水温度及温差等指标对不同工况下的氢燃料电池汽车热管理系统进行仿真分析,结果表明:除电堆和中冷器出水温度在峰值工况下达到极限值不宜长时间工作外,该系统其余工况均运行良好,满足设计要求,可为今后研发燃料电池汽车整车热管理系统提供一定设计思路。     

轿车动力总成悬置系统隔振性能的仿真研究

应用机械系统分析软件ADAMS,建立了动力总成悬置系统六自由度的动力学模型。采用模型参数化分析方法,讨论了悬置的性能参数对系统隔振性能的影响,以悬置的性能参数为设计变量,以系统振动传递率最小为目标函数,对动力总成悬置系统进行了优化设计,从而降低了轿车在各工况时由发动机激励引起的振动。     

微生物燃料电池中盐桥连接的探讨

文章介绍了微生物燃料电池(MFC)的结构,对原有的通过质子交换膜连接的结构进行改良,并且对分体式微生物燃料电池的盐桥了进行研究,分析盐桥的孔径对整个微生物燃料电池体系产能和清洁2个方面的影响.实验结果证明了盐桥用于MFC降解污水是可行的,并且其截面积的增加对系统的产电和COD的降解均有促进作用.     

重型商用车动力传动系参数优化与软件开发

为了提高重型商用车的燃料经济性和动力性,优化设计了动力传动系参数.基于燃料消耗限值,以重型商用车动力性和燃油经济性为目标函数,对重型商用车动力传动系参数进行了全面的优化设计.基于MATLAB平台,开发了重型商用车动力传动系参数优化设计软件.以某重型商用车为例,进行了动力传动系参数优化设计,并进行了实车道路试验.优化设计...