车用大功率燃料电池发动机动力系统平台

为了测试城市客车用燃料电池发动机的性能,开发了200 kW燃料电池发动机动力系统平台。该平台采用了水阻负载结合电动负载的组合式负载结构。其中,电动负载由DC/DC变换器、感应电动机和测功机组成,可以模拟车用燃料电池发动机实际工况。该文研究了平台的部件匹配及保护问题,建立了车用燃料电池发动机的试验工况。实验结果表明该平台可以满足大功率车用燃料电池发动机的性能测试需求。     

燃料电池发动机综合性能评价工具——FCE-CPET

主要开发了一种燃料电池发动机综合性能评价软件,该软件采用C#开发语言,根据燃料电池发动机的试验数据以及已定义的评价体系,对发动机的各项指标及综合性能进行定量评价,并可对多个燃料电池发动机的性能进行对比分析.该软件提供了一个快速、直观地评价燃料电池发动机性能的工具,具有很强的实用性.     

燃料电池发动机冷启动控制的蚂蚁算法研究

本文将蚂蚁算法应用于燃料电池发动机冷启动控制问题，以暖机时间（升温至正常工作温度）最短和提高燃料电池发动机的系统整体燃料效率为目标．通过对某型燃料电池轿车发动机的测试，采用蚂蚁算法运行时，不仅明显提高了燃料电池发动机的系统整体燃料效率，而且其暖机时间也得到了明显缩短．     

质子交换膜燃料电池发动机热管理特性仿真分析

为解决质子交换膜燃料电池发动机在功率变化时热管理系统温度不稳定、进出口冷却液温差大等问题，使用LMS AMESim仿真软件，以30 kW质子交换膜燃料电池发动机为基础，考虑整车的功率变化和驾驶员需求等因素，建立质子交换膜燃料电池发动机热管理系统模型。使用燃料电池发动机标定工况来分析热管理系统各个部件的冷却液温度和压力情况；采用新欧洲驾驶循环（NEDC）工况进行质子交换膜燃料电池热管理仿真测试。结果表明，所建立的热管理系统可以在NEDC工况下保持温度稳定，进出口冷却液最高温差约为5.6℃，可为质子交换膜燃料电池发动机热管理试验研究及测试提供一定的依据和指导。     

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。     

基于模糊故障树的燃料电池发动机氢安全

针对燃料电池发动机的安全可靠性,分析了氢安全和电安全的基本要求及其影响因素,重点从氢安全角度建立了以氢气泄露为顶事件的故障树模型.考虑到底事件和中间事件发生故障概率的模糊性和不确定性,将模糊数学和故障树分析法相结合,对底事件的故障概率进行模糊化并计算了顶事件发生的模糊概率;然后,采用模糊数中值法进行了各底事件的模糊重要度分析,找出了燃料电池发动机安全性的薄弱环节并提出了相关整改措施.研究结果表明,该方法较之传统故障树分析法实用、有效,对提高燃料电池发动机的可靠性与安全性设计具有指导作用.     

燃料电池供气系统鲁棒控制策略研究

燃料电池系统部件的设计和制造完成后,影响燃料电池系统性能和效率的主要因素是燃料电池的运行状况.燃料电池有3个主要的控制子系统,即反应物供应系统、水管理系统和热管理系统.为此,提出一种基于鲁棒控制的供气控制方案系统,应用H-无穷方法设计控制器架构,用以最小化氧气供给的期望值和实际值.通过燃料电池试验,验证该鲁棒控制策略的效果.     

基于联合卡尔曼滤波器的燃料电池传感器故障检测与容错研究

介绍了基于多传感器信息融合技术的联合卡尔曼滤波器的结构和算法,并将此方法运用于燃料电池发动机多传感器的复杂系统中．理论分析与仿真结果表明,该联合卡尔曼滤波器设计合理,其融合算法具有全局最优性,能够有效地对燃料电池发动机传感器的故障进行检测,改善了系统的容错能力和复原能力,提高了系统运行的稳定性．     

带液化空气循环子系统的ARCC发动机研究

为解决空天飞机动力问题,提出一种新型带液化空气循环子系统的吸气式-火箭组合循环(ARCC)概念.该组合循环发动机集涡轮、冲压及火箭发动机优点于一身,在吸气式发动机工作过程中通过液化空气循环子系统液化大气中的氧气,存储供氢氧火箭发动机工作时使用,自身携带少量或不带氧化剂,因而经济性较好.为提高液化空气循环子系统液化比,采用多种措施设计一种新型液化空气循环子系统.计算了液化空气循环热力过程和ARCC发动机比冲性能,结果表明:液化空气循环子系统在整个吸气式飞行过程中具有较高液化比;ARCC发动机在不同的飞行条件下都能得到良好比冲特性,经济性好.     

燃料电池发动机辅助系统功率的半经验模型

分析了燃料电池发动机辅助系统功率的变化特点及其规律,并在试验研究的基础上,通过反三角函数进行改造,建立了辅助系统功率特性的半经验模型.文中用3台燃料电池发动机在不同工况下的试验数据对模型进行了验证,结果表明,所建立的半经验模型具有较高的精度,能够较好地反映燃料电池发动机辅助系统的功率特性.该模型具有结构简单,模型参数较少等特点,通过较少的试验数据即能获得模型中的参数,便于在车辆动力学仿真研究中应用.     

车用柴油天然气双燃料发动机工作特性及燃料控制

由于石油资源逐渐枯竭和严格限制汽车排放污染,促使世界各国广泛发展车用天然气发动机。该课题研究通过自行建立的柴油天然气双燃料供应系统,采用发动机台架试验方法,分析了车用柴油天然气双燃料发动机的工作特性和双燃料的控制方法,提出一种电子控制方案,并进行了可行性试验,初步试验结果令人满意。但与国外同类技术相比,其控制功能仍需进一步完善。     

基于进气调节的汽油机空燃比控制系统研究

针对单缸汽油机进行了结构改进,设计了用于空气调节的电子节气门机构,制定了各个工况下的空燃比控制策略,并对发动机的控制参数进行了优化,开发了发动机空燃比控制系统,实现了喷油和进气量的联合控制.台架试验结果表明,采用进气调节系统后,发动机动力、经济性和排放指标得到了显著的改善.     

柴油机可变预行程泵电控系统的匹配标定

柴油机电控系统的匹配、标定研究对电控系统的应用具有重要意义。介绍了进行柴油机电控系统标定的方法。获取了供油量和供油提前角脉谱 ,使 6 110型柴油机的性能总体上得到了改善。可变预行程泵电控系统具有结构简单 ,对原机改动小 ,实用性强的特点 ,研究表明可变预行程泵电控系统有较好的综合性能 ,应用它可为直喷式柴油机性能的改善提供潜力     

涡扇发动机基于转速上升速率的地面起动供油规律研究

本文提出了一种涡扇发动机地面起动供油规律的设计方法。通过引入转速上升速率作为控制参数,设计转速上升速率给定控制规律,采用闭环控制适应性调整起动供油量,在很大程度上降低起动过程对供油精度的敏感度,并应用于某型航空涡扇发动机地面起动,取得了良好的验证效果。     

涡轮发动机系统的双变量控制

针对推进剂流量单变量控制的涡轮发动机动力系统运行经济性差等缺点,提出了工作喷嘴数目开环控制配合燃料泵排量闭环控制的双变量控制方法,闭环控制部分采用改进的自适应算法.与单变量控制方法比较,系统经济性提高30%以上,涡轮前温度降低250 K以上.仿真结果表明,该双变量控制方法简单实用,适用于多速制反舰兼反潜的重型水下航行器使用,能够兼顾系统运行效率和平稳性.     

电控液化石油气单缸发动机试验研究

对188型单缸发动机燃用液化石油气(LPG)的性能进行了试验研究.改进设计了LPG供气系统和原机点火系统,标定了LPG喷射器的流量特性,分析了不同压缩比、点火角对发动机性能和排放的影响规律.借助设计的控制系统实现了发动机各个工况下喷气量和点火定时的控制,并通过试验对发动机燃用汽油和LPG两种情况下的性能进行了对比分析.结果表明,改进后的电控LPG单缸发动机经济性得到了提高,排放性也得到一定的改善.     

渔船直喷式CNG-柴油双燃料动力系统控制装置研究

探讨了渔船柴油机改成高压直喷式CNG-柴油双燃料发动机的原理、总体结构组成及控制系统组成,并介绍了控制系统硬件结构组成和软件设计,综合分析了渔船主机改装直喷式CNG-柴油双燃料模式。     

燃料电池汽车动力总成控制策略

讨论了燃料电池汽车的动力总成负载均衡、动力蓄电池充电态闭环控制、燃料电池发动机功率的预测调节 ,以及电机回馈制动控制策略等问题 ;介绍了动力总成控制器的算法实现 ,并示例性地给出了实车转鼓测试结果 .测试结果表明 ,针对电电混合动力总成提出的基本控制策略能充分考虑动力总成各组成部件的动力和经济特性 ,具有一定的实用价值     

甲醇-柴油汽车的控制与性能研究

研究了进气预混甲醇柴油汽车的经济性性能和加速性能，并开发了控制甲醇喷射的电控装置。试验结果表明，利用进气管喷射甲醇与空气形成均匀的预混合气，在气缸内由柴油引燃的方法，能使甲醇对柴油的替代率达到35．1％，经济性有所改善，而汽车的加速性能有较显著地提高。这种方法在一定程度上能缓解柴油汽车对石油资源的消耗。