燃料电池轿车可靠性试验方法及评价体系研究

介绍了汽车可靠性工程循环,总结了传统汽车可靠性试验方法和评价指标,在分析燃料电池汽车自身特点的基础上,借鉴传统汽车评价方法建立了燃料电池汽车可靠性试验评价方法。     

基于实际道路条件下的燃料电池发动机使用可靠性研究

以国产燃料电池车为研究对象,基于随机过程的理论,通过统计学原理建立FCE故障过程数学模型,给出故障过程模型的参数估计,包括模型的检验.研究发动机的故障间隔时间和故障强度函数之间的数学表达式,通过试验期间采集的故障数据对车辆的可靠性现状进行了分析.对试验期间出现的故障进行了统计分析,主要包括平均故障数统计分析、故障增长趋势分析、瞬时故障率特性分析等.研究结果能为提高发动机可靠性、增加维修性、为维修策略提供参考依据,同时对研究机械系统之间故障的相关性奠定理论基础.     

基于改进多频正弦激励的燃料电池电化学阻抗谱测量

由多个正弦波直接合成的多频正弦激励信号往往存在波峰因数（crest factor,CF）高,局部幅值大的缺点,不能直接应用于燃料电池电化学阻抗谱（electrochemistry impedance spectrum,EIS）测量。为解决这一问题,提出了一种通过粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）优化多频正弦信号各单频分量相位的方法,降低了多频正弦激励信号波峰因数。首先,根据燃料电池特性建立了燃料电池阻抗模型,并研究了基于多频正弦激励信号的燃料电池EIS测量方法。然后,从相位优化的角度出发,通过采用PSO优化相位的方法实现了波峰因数最小化目标。最后,分别搭建了燃料电池EIS测量系统仿真模型与实测平台进行测试分析和方案验证。仿真与实验结果表明：通过改进多频正弦激励信号测量的燃料电池EIS与其理论EIS基本一致。可见该激励信号可以用于燃料电池EIS高精度测量。     

电池联接方式对燃料电池/燃气轮机混合动力系统性能影响

为了研究不同电池联接方式对混合动力系统性能的影响,应用模块化建模的方法建立了混合动力系统模型.利用该模型分析了电池的燃料和氧化剂都采用串联以及燃料串联氧化剂并联2种不同电池联接模式下燃料电池及整个混合动力系统性能的变化.将所有电池都并联的联接方式作为参考,不同联接方式的结果与参考工况进行了比较.结果表明,将电池的燃料和氧化剂都串联后电池堆可以被更好地冷却,电池堆内的温度分布更加均匀,系统的特性会有明显改善.     

基于微生物燃料电池技术的生物传感器及其应用进展

简要介绍微生物燃料电池型生物传感器的工作原理,概述各种基于微生物燃料电池技术开发的生物传感器及其应用领域.分析影响微生物燃料电池型生物传感器性能的因素,讨论提高传感器性能的方法,以期为研究和开发高性能的微生物燃料电池型生物传感器提供参考.     

基于热模型的动力电池热故障诊断系统

为提高车载动力电池热管理系统的可靠性,使电池温度维持在合理的范围内,根据镍氢电池的结构及传热学原理,建立了电池的热模型,实现了电池内部及表面温度的在线预测.通过模型预测温度与实际温度的对比,对电池温度异常状况进行在线诊断,并将诊断信息通过控制器局域网(CAN)通信传送给整车控制器,使整车及时对故障做出响应.试验结果表明,该系统能准确及时地诊断风机故障、电池剩余容量(SOC)过高及电池过充故障,有效避免了因热故障引起的电池过温.     

基于支持向量机的新能源汽车状态评估

目前,燃料电池汽车正处于试验试制阶段,为了避免故障带来的安全隐患,有必要实时掌握车辆的运行状态.本文在研究燃料电池汽车运行特点的基础上,选取了合理的评估参数,并利用最小二乘支持向量机建立了其零部件评估模型.该模型需要的数据量少,泛化能力强,并通过多个现场实例分析证明了该模型的正确性和有效性.     

微生物电池技术研究

微生物燃料电池具有原料广泛、反应条件温和、清洁高效等优点。简述了MFC的原理、分类,对微生物燃料电池（MFC）产电影响因素进行了阐述,分析了MFC技术的用途,最后归纳了MFC技术的研究发展方向。     

燃料电池“革命”

燃料电池是将天然气等普通燃料的化学能通过电化学反应转变成电能的装置。与我们日常生活中所熟悉的充电电池（比如锂电池）能够储存电能不同,燃料电池具有发电的功能。燃料电池的反应只向一个方向进行,外部回路中电子从燃料极向空气极（氧气极）的方向移动,电流从空气极流向燃料极（图1）。     

基于SiC功率器件的大功率DC-DC变换器

以燃料电池、光伏电池等为代表的新能源在实际应用中需要大功率DC-DC变换器对其输出电压进行调节,同时对其输出功率进行控制.本文将高效SiC MOSFET应用于燃料电池汽车两相交错式Boost型DC-DC变换器中,基于计算、仿真和实验手段分析了应用SiC功率器件变换器的性能.研究结果表明:在大功率DC-DC变换器中,新型SiC功率器件的应用能够提高变换器功率密度、增强变换器可靠性,提升动力系统工作效率.该研究结果将为新型电力电子器件的应用以及新能源相关领域的研究提供参考.     

Coupled Faults Analysis and Evaluation M ethods Based on Cellular Automata

The reliability analysis of coupled faults may be difficult due to its properties of multiple and intermittent. The challenge is to find the rule and depict of the cross-linking relationship by mathematical model. The method in this study was developed around the Cellular Automata（ CA） with a novel neighborhood definition and the structure of network model to build the failure cellular automata. And the simulation of the coupled faults influence combined with the importance evaluation method of network node to find the most critical faults which were beneficial to improve the design,without consuming massive computational overhead.     

层次分析法在产品系统可靠性分析中的应用

针对故障树因果图只能进行定性故障分析的局限性,将层次分析法与故障树分析法进行有机结合,构建了定量化故障树分析模型,并提出“定量化故障树分析法”。运用该法对系统故障进行量化分析,能清楚直观地描绘出系统各个组成部分对实现系统可靠性目标的相对重要性,从而有效地指导生产,提高系统可靠性。     

传输NMS及OSS中的统计与分析功能

针对传输网管系统对数据统计与数据分析工作等方面关注较少的问题,在分析其对数据统计与数据分析等功能需求的基础上,提出了点、线、面的统计分析方法.在网络可靠性方面,以实际传输网络为例(1个10 Gbit SDH(Synchronous Digital Hierarchy)环,2个2.5 Gbit SDH环,均构架在由约120个DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)放大或再生设备构成的长途光网络上,途经15个省),对其故障数据的统计特性进行了分析,结果表明,其到达曲线与负指数曲线非常接近.在此基础上通过数学建模,提出了网络可靠性的分析方法;探讨了目前传输网络管理系统及运营支撑系统在此方面的不足,同时提出了将数据统计与分析功能纳入网络管理功能定义的建议.     

采煤机牵引部液压系统的故障树分析

应用可靠性理论的故障树分析法（FTA）,对采煤机牵引部液压系统的典型故障进行了定性、定量分析。其方法和结论对从事采煤机设计和使用的有关人员有一定的应用与参考价值。     

软件可靠性预测的小波分析方法

软件可靠性预测对于软件可靠性评估以及软件工程项目的过程控制具有重要作用。本文提出的软件可靠性预测模型,通过小波分解将非平稳的软件可靠性随机序列分解成趋势项、周期项和一系列时间调制平稳随机序列,对趋势项和周期项按常规的预测方法进行预测,而时间调制平稳随机序列再用小波方法预测,最后合成得到软件可靠性预测。实例分析表明,本方法是可行的。     

斜拉桥结构静力可靠度分析

将响应面法 (RSM )、有限元法、一次二阶矩法 (FORM)和重要抽样法各自的优点相结合 ,提出一种新的结构可靠度计算方法———混合分析法 ,并将其成功地应用到斜拉桥结构静力可靠度分析中 ,得出一些有益的结论 .并且 ,进行了斜拉桥结构静力可靠度计算的敏感性因素分析 ,指出影响斜拉桥静力可靠度的主要随机因素 .     

改进的非线性PCA方法及其在过程监控中的应用

针对化工聚合反应过程的特点,结合小波分解多分辨率特性和独立元分析(ICA)提取个数较少的相互独立信号的优点,改进了基于自相关神经元网络的非线性主元分析(NLPCA)方法。在传统的非线性PCA方法中引入了独立元分析模块,不仅解决了自相关神经元网络中确定各层神经元个数的问题,而且以最少的独立元个数捕捉数据的非线性特征。多尺度监控可以识别各种幅值的故障,提高了监控效果。在此基础上,计算I²、I²_e和SPE统计量用于故障检测。贡献图法用于识别故障变量。在聚酯生产过程上的仿真结果表明,改进后的方法比传统的非线性PCA方法更及时地检测到过程故障,运用贡献图可以有效地实现故障变量分离。     

混合故障模型下离散Hopfield联想存储器的鲁棒性

离散 Ｈｏｐｆｉｅｌｄ 联想存储器（ Ｄ Ｈ Ａ Ｍ）在联想记忆方面有很大的优点,但是在硬件实现过程中存在着各种故障。对于软硬故障同时存在情况下 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 的性能进行分析是很有必要的。该文对 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 建立了同时包含权值误差、权值断路、神经元输出固值等各种软、硬故障的故障模型,定义了概率意义下 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 的鲁棒性。运用概论统计的方法推导出了运行于同步方式下 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 的鲁棒性,推导中对结果进行了近似处理。对 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 系统进行了仿真实验,与利用这种鲁棒性分析方法计算进行了对比,结果相差非常小,证实了此方法的正确性,可以用于 Ｄ Ｈ Ａ Ｍ 的可靠性计算。     

IPCA在故障检测与分离中的应用

基于ＰＣＡ模型，综合利用Ｔ＾２检验值，Ｑ检验值和故障补偿等集成化主元分析（ＩＰＣＡ）方法对系统的工况故障和仪表故障进行检测和分离，并对仪表故障进行补偿，该方法既能进行故障检测，又能对不同的故障进行分离。仿真实例表明，这种方法是有效的。     

暖通空调系统故障诊断的故障向量空间法

为了能有效诊断暖通空调系统（ＨＶＡＣ）中可能出现的故障,保证暖通空调系统安全、节能地运行,提出了一种应用于暖通空调系统故障诊断的新方法——故障向量空间法（ＦＤＳＭ）。ＦＤＳＭ 的基本思想是通过观察一组反映系统或设备结构特性的特征值的变化来进行故障诊断。该方法于１９９５ 年１０ 月在英国牛津接受了国际能源局第２５ 子课题（ｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｎ ＨＶＡＣｓｙｓｔｅｍ ）主持的竞赛性检验,证明了这种方法的有效性和可靠性。这种方法的提出对ＨＶＡＣ系统的正常运行和节约系统能耗有较大的意义。