基于粒子群优化的燃料电池氢气路PID控制方法

燃料电池氢气路的控制直接影响燃料电池系统的性能.本文在传统的PID控制中通过引入粒子群优化算法,对氢气路的参数进行优化,并进行仿真对比分析.结果表明,相比传统的试凑法PID控制,优化PID控制具有明显优势.     

燃料电池汽车步入发展快车道（二）

车用燃料电池的燃料出现多样化燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。质子交换膜燃料电池是目前汽车领域呼声较高的一代动力装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得所需的燃料——氢气。燃料电池汽车将以多快的速度在全世界普及,取决于所使用的氢燃料的类型。质子交换膜燃料电池目前主要包括氢质子交换膜燃料电池、甲醇重整燃料电池和天然气或汽油重整燃料电池等类型(见表2)。氢:从环保角度来看,理想的解决方案是使用纯净的氢气,然而,尽管氢的比能量最高可达到120.7kJ/g,但是由于氢在常温下为气体,而且单位体积的能量密度小,若使燃料电池汽车行驶里程达到500km,则在常温常压下需要约36m~3的氢气,若用在小轿车上,这将需要很大的存储空间,显然这是不现实的,并且还要以很大的成本在世界各地建立一套新的燃料供应系统。目前解决办法主要有压缩氢气、液化氢气以及合金储氢。压缩氢气就是将氢气比正     

新一代氢燃料电池自行车2美元可跑128km

<正>由澳大利亚新南威尔士大学的研究人员研发出了最新一代的Hy-Cycle燃料电池自行车。来自该大学HyCycle研究小组的成员表示,这款氢燃料电池自行车在加满燃料后可连续行驶约128km,而整个消耗的氢气成本大约至少需要2美元。而该项研究最大的挑战来自于如何在2.5kg容量的罐装燃料容器中加入更多的氢     

考虑燃料电池衰退的FCHEV反馈优化控制策略

为了提高插电式燃料电池混合动力汽车的经济性和燃料电池耐久性，在构建燃料电池衰退模型的基础上，制定等效氢气消耗最小（ECMS）的反馈优化控制策略。ECMS反馈优化控制策略中目标价值函数的等效氢气消耗除包括燃料电池氢气消耗和动力电池等效氢气消耗外，还将燃料电池开路电压衰退转化成等效的氢气消耗加入到目标价值函数之中，以电机需求功率P_m、动力电池SOC值为状态变量，动力电池目标功率为控制变量，取使目标价值函数最小的动力电池目标功率作为参考动力电池目标功率输出，并根据反馈的燃料电池电压衰退速率对燃料电池系统输出功率限制变化值ΔP_f进行动态调整，最终得到燃料电池目标功率。通过MATLAB/Simulink建立插电式燃料电池汽车前向仿真模型，采用城市道路循环（UDDS）工况进行验证。研究结果表明：相比基于规则的能量管理策略，电量保持（CS）阶段采用ECMS反馈优化控制策略，氢气消耗量降低2.6%，同时燃料电池的开路电压衰退降低4.1%，基于ECMS的反馈优化控制策略相比基于规则的能量管理策略在高效区间的工作点占比更高；与ΔP_f分别为1，2，3 kW时相比，采用燃料电池系统电压衰退速率反馈调节ΔP_f策略的氢气消耗量为0.105 3 kg，相比ΔP_f为1，2 kW的氢气消耗量（0.121 3，0.110 2 kg）有明显优化，接近ΔP_f为3 kW的氢气消耗量（0.102 9 kg），同时燃料电池电压衰退速率有明显的减小，整车经济性与燃料电池耐久性都得到了改善。     

燃料电池系统氢循环部件性能测试

搭建了燃料电池系统测试台架，设计了引射器和氢气循环泵两个部件基于燃料电池系统的测试方案，并对引射器和氢气循环泵进行了性能测试和对比分析。测试数据表明，引射器方案的燃料电池系统系统输出功率比氢气循环泵方案大0.1kW～0.3kW，系统效率比氢气循环泵方案低0.2%～0.7%，从燃料电池系统系统层面分析氢循环部件性能可以获得更为全面的评价分析结果。     

丰田Mirai氢燃料电池汽车解析(下)

正(接上期)5.燃料电池堆燃料电池堆是通过氢气和氧气的化学反应发电的装置,安装在地板下面。利用氢气罐提供的氢气和从车外吸入的空气中的氧气,产生200V或更高的电压。燃料电池组使用单体电池发电,单体电池由一个电解质膜夹在隔板中组成,几百个单体电池连在一起产生高电压。     

高分子电解膜燃料电池(一)

燃料电池是把水电解成为氧气和氢气的逆过程.在1839年,英国科学家Sir William Robert Grove发现氢气和氧气能够再结合产生水和电流,这也就是燃料电池的诞生.尽管现在有多种燃料电池,但高分子电解膜燃料电池是车用燃料电池中的领先者,被全球汽车制造商认为是传统内燃机的替代物.     

丰田Mirai氢燃料电池汽车解析(上)

正丰田Mirai四门轿车于2014年12月15日在日本正式上市是丰田汽车公司的第一款氢燃料电池汽车。丰田燃料电池系统将诸如燃料电池堆和高压氢气罐等混合动力技术与燃料电池技术相结合。燃料电池汽车有效地将发电所需的氢气和空气输送到燃料电池,产生电能,并利用电能驱动汽车的牵引电机。高压电零部件包括带电机的燃料电池空气压缩机、空调电动压缩机、燃料电池逆变器、燃料电池堆、燃料电池冷却水泵、燃料电池水泵与氢气泵逆变器、带电机的燃料电池汽车变速器和带转换器的逆变器供电。所有其他常规的汽车电气,如前大灯、音响和仪表都是由一个单独的12V辅助电池供电。在Mirai中设计了许多安全措施,以确保大约244.8V的燃料电池汽车镍氢动力蓄电     

三种高分子电解膜燃料电池

前两期我们介绍了氢气/空气电解膜燃料电池.在实际应用中,还有几种其它类型的高分子电解膜燃料电池,虽然它们在发展程度和简化程度上都远不能与氢气/空气燃料电池同日而语,但我们仍然希望通过对以下三种高分子电解膜燃料电池的介绍,使读者能够全面了解高分子电解膜燃料电池技术的发展情况.     

新型燃料电池车 HONDA FCV CONCEPT

<正>可以看到氢气的加注口位置与普通汽油车无异,也就是说完全不需要改变用车习惯就能完全适应未来的燃料电池系统。本田全新发布了新一代燃料电池车FCV,新版概念车搭载了70MPa的高压氢气储存罐,续航距离可达700km以上。而目燃料装载速度很快且使用方式与普通汽油车类似,直接将输氢管插入加注口即可,3分钟左右就能完成整个装填过程。另外新车还带有外部充电功能,简单来说就是可以将FCV当     

ElementI公司在中国开发用于燃料电池公交车的车载氢气发生器

正Element I公司(el),一家制氢技术开发商与北京Blue-G新能源科技有限公司签署了一项购买协议,提供一款el氢气发生器,旨在为一辆燃料电池公交车提供高达每分钟500升的高纯度氢气。该基于el专利技术的车载氢气发生器将甲醇和水的混合物转化为氢气。Blue-G希望瞄准中国客户,将该氢气发生器整合到燃料电池公交车上。第一台氢气发生器     

燃料电池公共汽车整车道路性能

针对燃料电池公共汽车在示范运行过程中的整车道路性能开展研究。根据示范运行数据,对整车氢气消耗量、安全性以及动力系统耐久性等进行了分析。结果表明,燃料电池公共汽车的整车道路性能满足示范运行要求,但燃料电池系统等国产关键零部件的可靠性和耐久性仍需不断改进。     

汽车电子：郡士开发出使用固体电解质的新型氢气传感器

郡士（GUNZE）开发出使用固体电解质的新原理氢气传感器。与目前的接触燃烧式氢气传感器相比，具有不需加热、耗电低以及响应时问短等特点。目标用途为燃料电池汽车、固定式燃料电池以及氢气站等使用氢气的领域。作为固体电解质，沿用了PEFC（高分子固体电解质型燃料电池）一般使用的全氟磺酸类聚合体。然后再附加铂金类催化剂构成。与燃料电池构成相似，但不同之处是不使用氧极和氧气。氢气（H2）在催化剂的作用下分离成氢离子（H^＋）和电子，氢离子穿过固体电解质逸出，因此可以检测出其浓度。     

基于MotoTron平台的燃料电池共轨喷射系统的研发

针对目前常用的燃料电池氢气供应方式存在氢气利用率低、耗能大和使用范围小等缺点,本文中提出了基于MotoTron平台的氢共轨喷射系统快速原型开发技术.通过对控制参数的整定,达到共轨喷射系统氢气输出稳态误差合理、出口流量动态可调的目的.结果表明,该方法能使氢气在燃料电池阳极分布更为均匀,提高了氢气利用率,延长了燃料电池寿命,为后续的整车开发奠定了基础.     

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。     

Honda投产新型燃料电池车“FCX Clarity”

FCX Clarity在Honda汽车新车型中心生产,该汽车研发中心增设了燃料电池车专用的总装生产线,进行燃料电池车特有的组装加工,例如燃料电池堆及氢气罐的安装等。其核心技术燃料电池堆由Honda生产技术株式会社生产。特别是对制造精度要求很高的电池单元工序,     

Genepax公司公布“水汽车”原理：真正“燃料”是金属

日本Genepax公司于2008年6月12日公布的以水和空气发电的燃料电池系统“Water Energy System”，安装在汽车上面每一升水可行驶80公里，其部分反应原理本站昨日已有报道，即在燃料极侧使金属或金属化合物与水发生化学反应从而提取氢气。今天，该公司公布了该系统的更多细节，其中消耗的物质并非像此前所说的那样只有水而已。     

运行工况对PEMFC性能与水含量的影响分析

本文中利用燃料电池单体可视化测试平台和水平衡模型研究质子交换膜燃料电池的性能与水含量的关系和影响因素。首先，给出燃料电池水平衡模型；接着，搭建燃料电池单体可视化测试平台；最后，对进气温度与湿度和氢气与空气的化学计量比对燃料电池的电化学交流阻抗谱、电压和水含量的影响进行测试，并分析其影响因素。     

5个关键问题读懂氢燃料电池技术

正近年来,当红的燃料电池技术频登新闻头条。利用氢气等清洁燃料,为从汽车到数据中心等众多应用提供电能,既高效又实现零排放。那么,燃料电池是什么?它又是如何工作呢?1.什么是燃料电池?燃料电池是一种能量转化装置,它将氢气、天然气或其它碳氢化合物燃料中的电化学能转化     

采用直接氢气系统供电的燃料电池汽车

燃料电池是一种高风险、高回报的技术。燃料电池汽车能够提供一种可靠的汽车动力源，具有电动汽车的安静、高效和零排放等特点，同时又不受蓄电池特有的行程限制。 燃料电池是一种能量转换装置，通过氢气和氧气以电化学方式由化学能转化为电能，唯一的产物是水。其产生的电能可用来驱动汽车上的电动牵引电机，与电池供电的电动汽车功能相似。 目前，大批量生产燃料电池汽车所面临的最大困难是如何将氢气注入燃料电池组中。有 2种方法供选择：一是直接将氢气储存在车上；二是用液体燃料汽油或甲醇在车上生成氢气。直接氢气法对环境的益处最大…