燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计

基于氢能的燃料电池混合动力有轨电车是现代有轨电车的研究热点.结合有轨电车的总体性能需求,对燃料电池混合动力有轨电车进行了系统设计,给出了燃料电池/超级电容混合动力系统的总体方案与拓扑结构,进行了混合动力系统配置和有轨电车牵引性能计算.结果表明,所配置的混合动力系统的输出功率分配可以很好地满足列车在0~35 km/h速度时加速度为1.2 m/s2、最高车速70 km/h的动力性能要求.研制的混合动力系统样机在有轨电车模拟运行工况进行了试验,在试验过程中可以实现多套系统能量的分配管理.      

有轨电车燃料电池混合动力多目标匹配优化

有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响,但是目前缺乏有效的优化匹配方法. 基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算,提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法. 以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数,以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC （state of charge） 为约束条件,建立了多目标多约束配置优化模型. 采用多目标优化方法获取Pareto前沿,同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法. 仿真结果表明,多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标,混合动力系统全寿命周期成本从7 000万元降为1 500万元.      

燃料电池混合动力的功率跟随管理策略分析

为了提高燃料电池混合动力系统的经济性,基于燃料电池氢耗量和功率波动率,对功率跟随能量管理策略中参数和荷电状态(SOC)调节方式进行了分析,并定义了燃料电池的功率波动率;基于仿真软件ADVISOR中建立的燃料电池/超级电容混合动力系统模型,计算了不同的超级电容SOC限值和充电功率参数时的燃料氢耗量和波动率;设计了两种SOC调节方法,即Z曲线法和比例积分(PI)调节法,比较了不同SOC调节方法下的氢耗量和波动率.研究结果表明:若SOC的下限增大,致使氢耗量和波动率增加,SOC下限为0.5时的氢耗量比0.25时增加7.10%,波动率增加3.85%;若SOC的上限增大,燃料电池波动率减小,0.95时的波动率比0.75时减小3.51%;充电功率参数在一定范围改变,能够减小燃料电池氢耗量和波动率;SOC调节方式中,当SOC初始值在[0.28,0.52]区间,PI调节法的波动率最优;当SOC初始值在[0.75,0.90],Z曲线法的波动率最优.     

燃料电池混合动力列车的研究现状与发展趋势

作为一种高效、环保、节能的新型列车,燃料电池混合动力列车是一种潜力巨大的新型轨道交通工具,将极大地促进轨道交通系统的重大改革与发展．介绍了混合动力列车的研究现状及发展趋势,分析和探讨了燃料电池技术、混合动力系统、能源管理控制系统、电能存储设备以及高压氢安全措施等燃料电池混合动力列车的关键技术,指出了需要重点研究的问题．     

燃料电池混合动力中巴的整车设计及其能量分配控制策略

由于燃料电池技术的日臻成熟，这种清洁、高效的新型动力源正逐渐被广泛地应用在车辆领域中．因此提出了燃料电池电动中巴车的整车设计构架及其能量分配控制策略，文章主要阐述了在现有中巴车体基础上对燃料电池发动机、蓄电池以及电力驱动系统进行的优化布置，并着重对燃料电池车辆电力驱动系统的配置、车辆控制系统、蓄电池的管理系统以及车辆的能量分配控制策略作了详细论述．     

燃料电池混合动力中巴的整车设计及其能量分配控制策略

由于燃料电池技术的日臻成熟,这种清洁、高效的新型动力源正逐渐被广泛地应用在车辆领域中.因此提出了燃料电池电动中巴车的整车设计构架及其能量分配控制策略,文章主要阐述了在现有中巴车体基础上对燃料电池发动机、蓄电池以及电力驱动系统进行的优化布置,并着重对燃料电池车辆电力驱动系统的配置、车辆控制系统、蓄电池的管理系统以及车辆的能量分配控制策略作了详细论述.     

基于动态规划的混合动力有轨电车能量管理方法

针对传统动态规划算法在燃料电池混合动力系统能量分配中存在的误差累积问题,以及为进一步提高燃料电池混合动力有轨电车的耐久性和燃料经济性,提出了一种基于改进动态规划算法的燃料电池混合动力有轨电车能量管理方法;改进动态规划算法在传统动态规划的基础上调整了状态转移方程,通过只对系统状态量进行离散从而避免计算过程中的插值计算导致的误差累积;同时将系统等效氢耗、动力电池充电状态(SOC)约束和燃料电池加、减载带来的耐久性问题作为优化目标构成加权惩罚函数,使系统在获得良好燃料经济性的同时兼顾耐久性;将所提管理方法与功率跟随和传统动态规划进行对比分析.研究结果表明:所提方法相较于功率跟随方法,使末态SOC值降低了13.3%,燃料经济性提高了78%;相较于基于传统动态规划算法的能量管理方法,使燃料经济性提高了3.5%,且SOC变化范围和燃料电池变载情况均具有显著改善.     

混合动力客车参数正交设计与优化

提出了一种混合动力汽车动力系统结构参数设计的新方法——正交优化设计方法。论文分析了影响混合动力燃油经济性的主要影响因素,利用该方法设计了考查影响混合动力汽车燃油经济性指标的各种因素及其水平数。这种方法不仅可以显著减少试验次数,缩短设计周期,还可以更直观、有效地找出影响混合动力汽车的主要影响因素,判断各因素的优水平,并且得到最优的一组设计参数。仿真结果表明,采用优化参数的客车的燃油经济性比优化前提高了4.6%。     

混合动力电动汽车混合制动技术分析

以提高混合动力电动汽车的制动安全性、稳定性和制动能量回收充分性为目标,介绍了混合制动系统的结构与工作原理,分析了混合制动系统的关键技术;指出目前混合制动系统的研究重点任务;探讨了混合制动技术的发展趋势.     

混合动力公交车整车控制器设计与硬件仿真

根据MCU的特点、原理及电磁兼容性设计方法,研制了一款并联式混合动力公交车的整车控制器(HCU),并利用硬件在环仿真测试对硬件系统功能进行了验证。结果表明,该HCU性能稳定、工作可靠、能准确实现整车控制功能。     

燃料电池电动自行车动力系统设计与整车建模

为了解决燃料电池输出波动较大,不利于电动自行车平稳运行的问题,设计并制作了燃料电池电动自行车用双相交错并联结构的升压变换器.在SIMULINK平台上建立了燃料电池电动自行车整车模型并对其进行仿真,利用PhyX-220型燃料电池作为输入进行样车试验测试.研究结果表明:该模型能够较为精确地反映整车的动态过程,满足动态负载的功率需求;系统输出的电压纹波可控制在2%以内,效率可达94%,验证了燃料电池驱动电动自行车的可行性.      

混合动力公交车使用研究分析

北京公交使用的柴油一电动混合动力公共汽车，经示范运营．现已有870部混合动力公交车在线路正式运营，截止2012年8月，将近四年时间，这些车辆混合动力系统使用稳定，节油效果明显，尾气排放大大降低。     

混合动力轿车后舱热分析

热管理影响混合动力电动轿车的性能、安全和寿命,热分析为热管理提高了基础和依据.根据后舱关键部件的热特性以及车用环境,采用有限元方法对一混合动力电动轿车后舱的温度场进行了分析计算.通过试验验证了仿真的正确性,为热管理系统集成和优化提供了依据.     

氢燃料电池动力船舶关键技术综述

梳理了当今世界上现有氢燃料动力船舶类型,总结了氢燃料动力船舶的特点,分析了氢燃料电池动力船舶关键技术的研究现状,包括：标准规范、动力源、氢制取、氢储存与氢安全;结合船舶的航行环境、结构与运行工况等,提出了氢燃料电池动力船舶各关键技术所面临的挑战,以及应对挑战的措施建议。研究结果表明：目前,全球氢燃料动力船舶数量有限,多为内河湖泊小型客船,以氢燃料电池为主要动力来源,主要采用35 MPa高压气瓶存储氢燃料;氢燃料电池动力船舶的相关标准规范仍处于制定阶段,可参照氢燃料电池汽车建造、测试和使用方面的标准规范要求;氢燃料电池主要以质子交换膜燃料电池(PEMFC)应用最为广泛,催化剂、双极板、膜电极以及密封材料等均对PEMFC性能具有重要影响;为提高燃料电池对船舶的适用性,建议发展大功率燃料电池模块,并开展燃料电池在湿热、盐雾、倾斜、摇摆状态下的环境适应性研究;中国的制氢产业目前仍以煤炭制氢为主,应大力发展可再生能源制氢。短期内,高压气态储氢是最可行的船上储氢方式,应研究轻质、耐压、高储氢密度的新型储罐,提高储氢密度和安全性;为保证氢燃料电池动力船舶安全性,应综合运用定性和定量风险分析方法,明确风险场景,对氢泄漏、扩散、燃烧与爆炸的发展规律与后果进行仿真分析与风险评估,并提出风险缓解措施。     

混合动力电动汽车电动机的仿真建模与分析

混合动力电动汽车(HEV)的核心是混合动力系统，而电动机又是混合动力系统的主要部件．文中介绍了电动机仿真模型，并在ADVISOR仿真分析平台上对原有电动机仿真模型进行了修改，考虑温度敏感性和非热量损失对电动机模型的影响，使得仿真计算和分析的精度进一步提高。     

燃料电池混合动力系统参数匹配与多目标优化

在满足机车动力性能需求的条件下,运用参数匹配方法对燃料电池系统的重量、体积指标进行了优化. 首先,搭建了机车动力学模型,针对列车运行的加速启动、匀速爬坡、最大时速运行3种关键工况,分别得到3个需求功率峰值;其次,基于传统方法,以最大需求功率峰值为目标,分析了超级电容-动力电池配比;然后,在传统方法基础上,采用改进粒子群算法（improved particle swarm optimization,IPSO）,进行了基于系统重量和体积的多目标优化参数匹配计算,得到了最优解;最后,对传统方法和多目标优化方法进行了对比分析. 研究结果表明:两种方法均能满足列车动力需求;采用多目标优化方法,为同型燃料电池混合动力有轨电车配置2套150 kW燃料电池,124个超级电容（48 V,165 F）和337个动力电池（3.7 V,9 A?h）. 车辆经32.24 s加速可达时速70 km/h,最大爬坡能力为85.5‰,持续爬坡能力为732.5 m;相比较传统方法,重量和体积优化率分别达到83.075%和86.696%.      

混合动力挖掘机

随着世界经济的发展,能源危机的日趋严重,发展节能与新能源技术与产品已成为了全世界工业的发展方向。开展节能与新能源示范推广工作,不仅有利于促进节能减排、保障能源安全、推动城市生态文明建设,同时更将促进相关产业结构调整与发展。而这一趋势,如今也由汽车行业发展到了工程机械行业……     

混合动力汽车

混合动力汽车是燃油动力加电力的汽车。它的混合动力总成包括发动机和电动机,且巧妙地结合了发动机和电动机各自的优点;还有内置动力分离装置的混合动力专用变速器、镍氢电池组和动力控制总成等。     

混合动力挖掘机

随着世界经济的发展,能源危机的日趋严重,发展节能与新能源技术与产品已成为了全世界工业的发展方向。开展节能与新能源示范推广工作,不仅有利于促进节能减排、保障能源安全、推动城市生态文明建设,同时更将促进相关产业结构调整与发展。而这一趋势,如今也由汽车行业发展到了工程机械行业……液压挖掘机作为一种重要的通用型工程机械,其市场保有量及发展速度始终处于整个工程机械行业的前列。而伴随着液压挖掘机技术的不断进步,作为重要的配套产品中的电器系统,其性能和功能也对液压挖掘机起着越来越重要的作用,今天,我们便来谈谈混合动力挖掘机。     

混合动力环保车

乡间的清新空气和鸟语花香对大多数居住在城市中的人而言是一种奢侈的享受,空气中漂浮着的各种有毒物质在不知不觉中危害着人们的身体健康,而汽车尾气是造成空气污染的主要因素之一。　　为了解决汽车尾气对环境的污染问题,汽车专家们一直致力于电动汽车的研究,也就是用电代替汽油作为汽车的动力,而电是不会产生污染的洁净能源,所以电动汽车被人们称为环保汽车。然而,电动汽车的研究进展缓慢,最大的难题是蓄电池单位重量存储的能量太少,这就像“小马拉大车”,动力性很差。　　日前,科学家又研制出了一种混合动力环保汽车,将汽油和电两种能源结合在一起,互补使用,也可以在一定程度上降低汽车尾气对环境造成的污染。　　混合动力汽车靠电动机驱动,电动机的能源来自内燃机、发动机和蓄电池。那么,内燃机、发在混合动力汽车中,司机脚下的油门踏板与普通汽车不同,它的内部装有感应器。感应器将司机脚下的用力强度信息传达给中央控制系统。中央控制系统实际上是一台微型电脑,接收到油门信号后,控制系统将按照编好的软件系统控制蓄电池工作。当汽车以中、低速度行驶时,内燃发动机产生的能量通过发电机转变为电能,供给电动机使用。　　当汽车需要高速行驶或者爬坡时,内燃发动机功率不足,...