面向低油耗的燃料电池乘用车动力系统匹配设计

在绿色省能、零污染的燃料电池汽车的基础上,为提高“电-电”混合动力汽车的协调稳定性、动力系统的效率,满足动态性能的要求,开展对燃料电池/蓄电池的电-电混合动力汽车的动力系统匹配设计。文章以燃料电池汽车为研究对象,依据整车动力性能经济性指标开展了驱动电机、燃料电池系统、动力蓄电池系统的选型与参数匹配,引用混合度定义,考虑燃料电池和蓄电池混合动力系统间的功率配合,使用Advisor车辆仿真软件对常见工况下的各种匹配方案进行仿真计算。结果表明,从动力性以及燃油经济性方面,所确定的动力系统匹配设计方案具有一定的可行性,且符合车辆设计指标,即燃料电池（34 kW）与锂离子蓄电池（46 kW）的最佳匹配。两动力源之间合理的功率配合能够有效提高整车动力性,确保经济性,从而降低车辆的平均运行成本。     

纯电动汽车复合电源系统仿真研究

对纯电动汽车的复合电源系统结构和工作原理进行了介绍。基于MATLAB／SIMULINK平台建立了复合电源系统仿真模型,并以简单易行、最大限度保护蓄电池、提高能量回收效率为前提,为复合电源系统设计了功率分配控制策略,以此策略为基础完成了对复合电源系统的整车仿真。仿真结果表明所设计的功率分配控制策略能充分发挥复合电源的特点,在延长蓄电池使用寿命的同时提高了整车动力性。     

蓄电池的充放电效率与内阻测试方法及应用

本文简单介绍铅酸蓄电池的放电原理及蓄电池的充放电效率与内阻的测试原理,提供整车环境以及实验室台架上两种环境下的铅酸蓄电池充放电效率与内阻测试方法,并例举部分整车蓄电池充放电效率与内阻测试数据,分析蓄电池的充放电效率以及充电（放电）过程中蓄电池内阻与SOC的对应关系,为整车电性能分析提供可靠依据,同时也为整车车载蓄电池的选配提供参考。     

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.     

燃料电池混合动力瞬时优化能量管理策略研究

以提高燃料经济性为目标,采用基于瞬时优化的方法开展能量分配策略研究,并引入了蓄电池等价燃料消耗理论,将蓄电池电能消耗或者电能补充,等效为燃料电池发动机的燃料消耗量,并由此建立系统瞬时燃料消耗量函数.为保证蓄电池工作在最优的范围内,引入蓄电池的充电保持策略.仿真结果表明,按照等价燃料消耗量瞬时优化理论得出的优化结果,能提高燃料经济性,同时蓄电池SOC保持在合理范围内,对今后实车的研制具有一定指导意义.     

整车待机时长评价方法研究

整车电子电器产品的增加会导致整车静态电流的增大,整车静态电流过大,会造成蓄电池的能量消耗过快,导致蓄电池电量不足甚至亏电。本文结合实际情况,通过数据采集系统实测10款车型的整车静态电流和与之匹配的蓄电池参数,提出了一个整车待机时长的计算公式。本文提出的整车待机时长评价方法是由整车待机时长的计算公式得出的一种评价方法,可以为整车电气系统开发做参考。     

一种基于单片机的智能车用双电源警具系统

利用单片机智能判断整车蓄电池及警具蓄电池的电量情况,根据燃油油位、发动机运转状态、整车行驶状态自动选择警具系统的运行模式,在确保整车机动性能的前提下,尽量延长警具工作时间。同时系统还具备故障自诊断及提醒功能,避免电源系统故障影响警车的使用。     

纯电动汽车辅助蓄电池选型方案设计

针对纯电动汽车辅助蓄电池选型困难,文章通过对纯电动汽车与燃油车在低压电源系统及辅助蓄电池工作状态等方面的差异进行分析,从整车零部件的启动电流计算、辅助蓄电池容量理论计算、整车暗电流计算校核、实车验证等方面提供了一个对纯电动汽车辅助蓄电池选型案例,实现了提高辅助蓄电池选型的准确性、延长辅助蓄电池使用寿命等目标。     

基于燃料电池和超级电容的混合驱动系统参数匹配与仿真

目前大多教的燃料电池汽车采用的是"燃料电池 蓄电池(FC B)"的驱动型式,而超级电容相比较蓄电池有更强大的用途.基于汽车动力学仿真软件PAST建立了超级电容和燃料电池的正向仿真模型,对参数匹配和能量管理策略进行研究.初步探讨以"燃料电池 超级电容(FC C)"作为一般轿车动力驱动系统的特点及性能参数,在构建其动力系统结构的基础上,对整车参数进行了匹配,并通过仿真软件PsAT对整车的动力性能进行了仿真研究,结果显示该"FC C"动力系统基本能够满足整车的设计要求.     

汽车电源管理系统浅析

汽车电源管理系统负责对整车的电源系统状态进行监控,并对蓄电池、发电机的供电和负载在不同工况下的工作进行管理。当整车负载较大时,控制发电机输出功率增大,当发电机功能输出超出负载的需求及蓄电池的充电需求时,控制减少发电机的功率输出。当发电机不工作时,蓄电池电压降低到一定值,限制或禁止某些较大负载的功能,从而降低进一步的电流消耗,保证蓄电池下一次的起动性能。汽车电源管理系统的目的主要是为保证整车静态存放时间,防止蓄电池出现过充或过放,从而延长蓄电池使用寿命,提升车辆的起动性能。     

动力电池SOC估算方法的实时工况对比研究

随着燃料电池混合动力汽车的普及,三元锂电池的荷电状态(SOC)估算应用是电池管理系统的重要研究方向,直接决定燃料电池混合动力系统的续航里程。为进一步了解和探索SOC估算方法的准确性,本文基于电池物理模型,通过安时积分法(AH)和内阻法SOC与实际路况SOC的对比分析,研究结果表明:内阻法SOC估算方法能够更符合实际车辆运营SOC的变化情况。     

燃料电池混合动力系统构型和控制方法研究

介绍了四种燃料电池混合动力系统构型及电压控制和电流控制两种控制方式,并对控制的结果进行了比较, 得到了电流控制方式更有利于对燃料电池和辅助动力源装置进行功率分配的结论,选取了合适的驾驶循环,在动态试验台架上对四种构型进行了试验研究,通过对燃料经济性、驾驶循环动力性以及动力系统控制策略的实现效果等方面的综合比较,得出了构型C综合性能较好的结论。     

分布式清洁供暖及氢能热电联供装置应用分析

以燃料电池为核心的热电联供是一种高效环保的分布式清洁供暖方式,越来越多国家与地区开始关注,在国内尚属新鲜事物。首先,以山东省为例,对其发展规划所提到的清洁供暖方式,了解其含义及优缺,并从成本、安全性、效果/效率、寿命、规模、应用领域六方面进行对比分析;其次,阐述分布式能源的含义、特点及分类,明确燃料电池热电联供是清洁供暖与分布式能源的良好结合体;最后,从耗煤量、耗天然气量及费用节约三个方面对燃料电池热电联供系统进行节能性分析。分析结果为今后搭建及优化系统、建模理论分析提供了一定的指导。     

燃料电池城市客车混合动力系统的自适应控制

在燃料电池发动机和镍氢电池组组成的混合动力系统中,提出了通过一个双向电源变换器实现双电源输出功率混合的控制方法。在分析燃料电池发动机输出特性的基础上,设计了双向电源变换器的外特性曲线,使得镍氢电池组根据燃料电池发动机输出电压的变化,自动调节工作模式和充、放电电流,实现了混合动力系统输出功率的自适应控制,得到了稳定的动力系统输出电流和电压的变化过程。     

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。     

氢燃料-光伏电池汽车动力系统分层能量管理策略

汽车产业的热门趋势是新能源汽车,光伏电池汽车和燃料电池汽车的技术却未被开发,正是最好的发展方向。本文根据燃料电池和光伏电池的工作原理及输出特性,对其进行数学建模,选用双向全桥DC/DC变换器,作为系统控制的一部分,使用传统移相控制正向工作模式,并对其传输功率进行分析。利用matlab/simulink软件对上面的建立的数学模型进行建模仿真,建立出氢燃料-光伏电池汽车动力系统模型。分析研究氢燃料电池和光伏电池的能量控制理论,从而设计出系统级的协调控制与能量管理,即分层能量管理策略。     

功率混合型燃料电池汽车动力系统的恒压式能量分配算法

分析了功率混合型燃料电池汽车动力系统的特征,给出了功率混合型动力系统能量分配算法的实用设计原则,阐述了该型动力系统适用的恒压能量分配方式,并依据提出的设计原则进行了能量分配算法设计。在燃料电池城市客车“清能3号”的应用中,又提出一种分模式控制解决方案。实验证明,所设计的算法能综合考虑动力系统的部件安全性、动力性和经济性,具有一定的应用价值。     

具有辅助动力源的燃料电池汽车功率平衡控制算法

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池汽车动力系统的动态数学模型。通过设计线性二次型调节器得到最优控制律;通过构造状态观测器解决状态变量蓄电池开路电压不可测量的问题,从而建立了基于全状态反馈的燃料电池汽车动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,所建立的动力控制算法达到了既定的控制目标,并且充分考虑了动力系统主要部件的动力性和经济性。     

燃料电池轿车动力系统建模与仿真研究

建立了燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,采用最小二乘参数辨识的方法对模型中的未知参数进行了估计。仿真和实验结果对比证明,所建立的动态数学模型可以在一定程度上反映动力系统的特性,能够用于后续控制算法的设计和开发。     

插电式混合动力汽车的油耗和电耗

为检测可外接充电的混合动力电动汽车的油耗和电耗,文章分别按最高荷电和最低荷电2种状态条件,在汽车排放试验室的底盘测功机上进行试验,分别测出这2种状态下的CO,CO2,HC排放量和电能消耗量.利用测得的CO,CO2,HC排放量,以碳平衡法计算这2种状态下的燃料消耗量.假设储能装置2次充电之间的平均行驶里程为25 km,通过加权平均值的计算,得出混合动力电动汽车的油耗和电耗.