燃料电池发动机测试系统开发

主要设计了一套燃料电池发动机测试系统,同时对燃料电池发动机动态特性测试方法进行了研究.燃料电池发动机测试系统包括PLC控制系统、辅助电源系统、氢气供给系统、电子负载系统、被测试发动机系统五个部分.加载方式可采用恒流加载和恒功率加载等多种方式,可以实现燃料电池发动机的起动特性、稳态特性、动态响应特性和循环工况运行等多种性...     

燃料电池发动机测试系统开发及应用

根据国家和行业标准,结合企业实际产品开发需要,自主开发100kW燃料电池发动机测试系统。系统基于LabVIEW编程环境,搭建了软件平台主程序和设备控制、数据采集、记录、报警等核心子程序,设计了便于操作的人机交互软件。自主设计匹配电源模块、氢气供给模块、电堆冷却模块、辅助冷却模块、电子负载等关键模块,进行了燃料电池发动机起动特性、稳态特性、额定功率、峰值功率、动态响应特性等试验验证。通过验证,该系统可实现对燃料电池发动机动态温控、变载循环工况的精准控制,为产品开发提供了有效的测试数据支撑。     

燃料电池发动机启动过程效率特性分析

启动工况是车用发动机的主要动态工况之一,燃料电池发动机在启动过程中的效率特性可以很好地反映该发动机的动态性能。通过试验研究的方法分别对氢气利用率、燃料电池堆效率以及系统效率随着启动时间的变化特性进行了分析,并对负载上升时出现的效率异常现象进行了研究。最终得到了燃料电池发动机在启动过程中的效率特性和影响效率的因素。     

高压燃料电池发动机进气压力控制试验研究

研究了高压燃料电池发动机空气系统的控制方法,目的是改善空气系统动态响应,减小辅助系统功耗。通过一款高压燃料电池发动机系统,试验对比了开环压力控制和闭环压力控制两种控制算法,并对该系统提出优化方案。研究结果表明,在目前应用中,在不同压力响应阶段结合两种控制方法可以改善压力响应的速度和精度;从长远来看,采用更加优化的控制方法,能够更好地控制燃料电池发动机系统。     

车用氢燃料电池系统性能测试评价标准体系分析

为了进一步推动车用氢燃料电池系统性能测试标准的完善统一,促进全国车用燃料电池行业标准体系的全面发展。文章分析了国内外各种应用场景下的氢燃料电池性能测试相关标准,提炼出可用于车用氢燃料电池系统性能测试的相关试验标准。通过对比各标准中性能测试的试验方法及评价指标,分析各标准对车用场景下的氢燃料电池性能测试适用性,提出较为全面的车用氢燃料电池系统性能测试评价标准建议。     

车用质子交换膜燃料电池性能仿真与试验研究

总结了燃料电池极化曲线的半经验公式,利用某80kW质子交换膜燃料电池试验数据来拟合公式中的相关系数,同时利用Matlab/Simulink软件建立了质子交换膜燃料电池堆的仿真模型,为燃料电池发动机系统的仿真和分析提供了一个重要工具。通过此模型可以研究燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度、当量比等对电堆性能的影响,从而有助于研究整个燃料电池发动机系统的性能。     

燃料电池系统仿真分析及测试验证

燃料电池系统包含电堆、空气子系统、氢气子系统、冷却子系统，涉及零部件众多。因此在研发初期，通过系统仿真的手段建立燃料电池系统模型，对系统开发具有指导作用。本文首先依据零部件的试验结果及特性参数进行零部件虚拟标定，建立精确零部件模型；然后根据系统流程图搭建完整的燃料电池系统仿真模型；最后通过仿真计算，对系统关键输出性能参数进行评估和预测。将仿真结果与测试数据进行对比校核，结果表明：模型仿真结果与测试数据平均绝对百分比误差最大为4.33%，吻合度较高，验证了此系统仿真模型精度较高，可用于燃料电池系统性能研究，对今后研发燃料电池系统具有重要的指导意义。     

燃料电池发动机额定工况下热启动评价指标体系

根据试验测得的数据,分析了燃料电池发动机(Fuel Cell Engine,FCE)额定功率热启动特性,如FCE功率特性、燃料电池堆电压特性、氢气流量特性等,并在此基础上进行特征参数提取,根据这些参数建立了FCE额定功率热启动性能评价体系,为FCE的性能评价提供了参考。     

8.5 m氢燃料电池城市客车动力系统设计开发

简述某款8.5 m氢燃料电池城市客车的总布置设计,介绍其动力系统包括燃料电池系统、动力电池系统、驱动系统的设计和整车性能仿真及试验,为氢燃料电池城市客车的设计开发提供参考。     

ECU控制性能的动态试验研究

介绍了柴油机动态试验系统的总体设计方案和ECU对发动机控制的工作原理,并针对ECU在动态试验中的控制性能进行了研究。分析了ECU在静态特性试验、台阶响应特性试验和50%/s斜坡响应特性试验中的控制性能。结果表明,ECU在不同的动态试验中控制响应的时间不同,而且在不同的动态试验中出现了不同程度的缓冲。通过进一步研究发现,60%~100%之间油门变化的速度是影响ECU控制扭矩上升的主要因素。     

燃料电池城市客车电电混合动力系统研究

对电电混合燃料电池城市客车在不同工况下的输出性能和匹配特性进行分析,研究电电混合动力系统在各种工况下的能量管理策略。表明动力电池可以保障燃料电池系统在平稳状态工作,显著延长燃料电池工作寿命,节约成本,提高整车可靠性。     

新型燃料电池发动机空气增湿系统性能研究

对鼓风机、散热器和膜增湿器的工作特性进行了研究,基于系统整体性能优化进行了燃料电池发动机空气增湿系统集成设计。空气增湿系统和冷却系统得到有效耦合,对新型空气增湿系统性能研究表明:该系统效率更高,鲁棒性更强。     

燃料电池客车氢系统碰撞安全性仿真分析与评价

针对燃料电池客车供氢系统碰撞安全性问题,建立了供氢系统正面碰撞有限元仿真模型,分析了某燃料电池客车氢系统的强度与刚度特性,结果表明,仿真与碰撞试验结果良好一致;该燃料电池客车氢系统的碰撞安全性满足相关法规的要求。     

燃料电池客车镍氢蓄电池性能匹配

基于燃料电池客车行驶特性和其能量流控制策略对镍氢蓄电池组的功能需求,依据试验数据分析了镍氢蓄电池脉冲功率容量、可用能量与放电深度的关系特性,从脉冲功率容量、充放电能量和放电深度等方面对燃料电池客车进行蓄电池组性能匹配。装车实践表明,该匹配方法高效可行,不仅极大地提高了车辆的机动性和制动能量回馈吸收,而且避免了以往蓄电池频繁处于过充过放状态的缺陷,提高了蓄电池性能并延长了其使用寿命。     

采用离心式空压机的燃料电池系统性能仿真研究

建立了燃料电池系统CFD仿真平台,应用该平台对一种采用离心式空压机的燃料电池系统性能进行了仿真研究,并与国内目前采用旋涡式空压机的燃料电池系统性能进行了比较分析.结果表明:采用离心式空压机的燃料电池系统运行范围能够达到常用系统运行范围,且系统效率更高,空气加湿性能更好.     

燃料电池轿车性能分析和试验验证

对比分析3种动力系统结构对应的燃料电池轿车整车动力性、经济性的关系,发现具有Plug-in动力系统结构特征的燃料电池轿车效率高、成本低、综合性能好.通过对不同动力系统结构的料电池轿车试验和示范运行试验记录数据统计分析,结果表明:具有相近动力性能、相似运行工况以及相同道路的情况下,Plugin燃料电池轿车的燃料经济性高.试验验证结果与性能分析结论一致.     

车用燃料电池发动机试验台热管理系统设计

针对质子交换膜燃料电池特性和试验研究的要求,采用温度自动控制和自来水自动掺混补给方法,设计并建立了一套适用于质子交换膜燃料电池发动机台架试验的热管理系统,以保障试验研究工作正常进行,并可同时开展针对燃料电池发动机热特性的试验研究。     

基于滑模理论的车用EGR系统混沌控制

基于高阶滑模混沌控制的快速稳定和高效鲁棒特点,建立了柴油机EGR系统动态数学模型;设计了柴油机EGR系统的误差评估滑模面、滑模控制率与混沌控制器;针对EGR阀动态控制规律与响应迟滞机理,制订了柴油机EGR阀的控制、修正与优化策略。利用Control Core软件,对EGR阀的响应特性、占空比和EGR率进行了仿真,实现了高阶滑模混沌控制器对EGR系统精确修正、优化与控制。依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了增压柴油机EGR系统的动态响应特性和排放测试等试验。试验结果表明,该高阶滑模混沌控制器性能可靠、处理能力强、控制精度高,满足柴油机EGR系统的控制要求。     

免疫反馈策略在电子节气门控制系统中的应用

为了提高汽车发动机电子节气门控制系统的动态响应特性,进一步探索改善发动机过渡工况排放性能的控制策略。首先根据电子节气门非线性机电系统建立了对应的数学模型,以便于对电子节气门控制系统进行研究。随后基于智能控制算法具有抗干扰能力强、鲁棒性强和适用于非线性控制系统等优点,而且免疫反馈控制算法也具有在控制系统中响应迅速的特点,将模糊控制算法和免疫反馈控制算法应用于电子节气门系统的运动控制,探讨电子节气门系统的非线性对控制效果的影响。基于经典控制算法PID对系统的控制精度和响应的调节、模糊控制算法对非线性系统的响应性的适应性以及免疫反馈算法对提高控制系统的响应速度有效性的品质,设计了用于提高电子节气门系统响应特性的模糊免疫PID控制器,进一步进行电子节气门响应特性研究。试验结果表明,与PID和模糊PID控制的系统响应特性比较,模糊免疫PID控制系统的响应速度和调整速度等动态特性指标具有明显优势,有利于电子节气门的响应特性的提高,对于提高汽车的动力性、经济性以及排放性都有重要的意义。     

插电式燃料电池轿车整车控制策略研究

针对插电式燃料电池轿车系统方案,设计了整车能量管理策略,燃料电池系统工作在准稳态,提高了燃料电池寿命和系统效率;设计了整车转矩控制策略,包括驻坡、再生制动、怠速爬行等功能,以满足整车驾驶性能要求;设计了故障诊断策略,以满足整车安全和可靠性的要求.最后利用试验结果对设计的控制策略进行了验证.