燃料电池电动汽车的燃料

燃料电池的高效率、超低排放甚至无污染等优势显而易见，是理想的汽车动力源。燃料的选择，对降低燃料电池电动汽车的成本、重量，改善整车性能及商品化有着重要的影响。文章针对燃料电池电动汽车的燃料，对氢、甲醇、汽油等燃料进行比较。以氢为燃料整车的结构简单，效率最高，但是燃料供给设施匮乏；以汽油为燃料，可以最大限度的利用现有基础设施；以甲醇为燃料克服氢气、汽油燃料的缺点，而且效率介于氢气和甲醇之间。     

直接氢气燃料电池发动机特性的仿真

在综合各种建模技术的基础上对直接氢气燃料电池发动机进行了建模，并在Matlab/Simulink平台上实现了单级和二级增压两种不同结构系统的仿真模型。通过仿真分析，在各子系统间优化匹配的基础上，对发动机的稳态和动态性能进行了详细探讨，对发动机工作参数的优化进行了研究。     

氢燃料电池车的维护

氢燃料电池车对于我们来说似乎还有些陌生。美国一些维修技师对维护氢燃料电池车也感到有些束手无策。事实上,这类车辆的维护与现在熟知的车辆一样,并非想像般那么困难、棘手。看看下文怎么说。     

燃料电池大客车悬架导向机构优化

针对与普通客车相比,燃料电池大客车具有重心高、簧载质量大等特点.采用传统客车悬架的参数与尺寸已不能满足整车稳定性要求.基于ADAMS环境建立燃料电池大客车悬架参数化模型,对横向稳定杆、推力杆的安装硬点坐标及横向稳定杆的截面尺寸进行了优化,基于应力一强度干涉理论,对推力杆截面尺寸进行了可靠性设计.运动分析表明优化结构无运动干涉,优化后燃料电池大客车稳定性达到了普通客车的水平,为燃料电池大客车的悬架导向机构设计提供了方法参考.     

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.     

燃料电池混合动力客车等效氢耗优化策略

为了改进燃料电池混合动力客车的燃油经济性,基于等效氢耗理论,对燃料电池混合动力系统能量管理算法进行了优化.首先建立了系统瞬时氢耗模型,在该模型中,系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗和蓄电池等效瞬时氢耗2个部分;而后采用最小二乘算法辨识了蓄电池模型待定系数,求解了系统瞬时氢耗最小化问题,探讨了瞬时优化问题的本质;最后以解析解为基础建立了能量管理优化算法,并在中国城市公交典型工况中进行实车试验.结果表明:该工况下所研究的燃料电池城市客车百公里氢耗为9.3 kg,比采用基于规则的能量管理算法降低2.1%;通过提高燃料电池系统效率、降低整车辅助功率和采用制动能量回收策略可进一步提高系统经济性.     

基于遗传算法的燃料电池车控制策略优化

燃料电池车一般包括燃料电池与辅助电池两个特性不同的动力源,属于串联式混合驱动结构。燃料电池车的整车控制策略包括能量分配策略,制动回馈策略和换档控制策略。这三者对整车燃料经济性的影响至关重要。然而,决定整车控制策略的参数较多,一般是靠经验选择,而且难以用常规的方法来优化。本文提出用遗传算法对主要控制策略参数进行优化,取得了令人满意的结果。     

基于深度学习的混合动力汽车预测能量管理

为了优化混合动力汽车的能量动态分配过程,提升混合动力汽车的燃油经济性和动力电池荷电状态（SOC）平衡性,提高混合动力汽车能量管理策略的鲁棒性,以等效燃油消耗最小化策略为基础,结合对车辆未来行驶工况的预测研究,分析车辆未来行驶需求能量的变化,制定相应的动态调整策略。基于车联网通信技术,实时采集车辆的运行状态信息和交通信息,作为车辆未来工况预测模型的输入变量。以数据驱动为特征,基于混合深度学习建立工况预测模型。利用STL分解算法对各输入变量进行周期性、趋势性等特征分解,并对各输入变量的特征分量,使用混合深度学习网络从数据局部特征及时间维度依赖特征来深度挖掘目标车辆车速与外部信息及历史数据的关系,进而对车辆未来的行驶工况进行预测。利用预测的工况信息,分析车辆未来行驶需求能量的变化,应用于自适应等效消耗最小化策略等效因子的实时动态调整,从而实现对车辆的优化控制,并通过与传统自适应等效消耗最小化策略进行对比,验证该方法的有效性。研究结果表明：基于混合深度学习的工况预测模型预测精度比BP网络预测模型高44.72%;利用精确的预测工况信息预测能量管理,可以实时动态调整发动机和电机的功率输出,降低油耗并维持电池SOC平衡。     

基于ECMS和Radau伪谱拼接法的多模式HEV能量管理策略优化

为解决现有能量管理策略在评估多模式混合动力汽车燃油经济性时易出现模式切换、发动机起停和离合器分离与接合过于频繁的问题,针对串并联式PHEV混合动力系统,通过等效燃油消耗最小策略(ECMS)确定全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况下的模式切换序列,并基于该结果,应用Radau伪谱拼接法(RPKM)求解最优模式切换时刻...     

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.     

计及发动机冷热效应的插电式混合动力汽车最优控制策略研究

为了缩短发动机的冷机工作时间,降低发动机的油耗和排放,以计及发动机冷热效应的燃油消耗最小为目标函数,依据庞特里亚金极小值原理建立了Hamilton函数,对目标泛函进行求解,获得了计及发动机冷热效应的最优控制策略,并将该控制策略分别与CD-CS模式控制策略和忽略发动机冷热效应的最优控制策略进行了比较.研究结果表明:计及发动机冷热效应的最优控制策略与CD-CS模式控制策略相比可使整车百公里油耗降低9.64％;与忽略发动机冷热效应的最优控制策略相比,可使整车百公里油耗降低2.34％,使三元催化器的起燃时间缩短21.3％;该策略可使插电式混合动力汽车具有更好的燃油经济性和排放性.     

氢燃料电池发动机热管理系统的控制方案研究

针对目前氢燃料电池发动机系统在变载过程中存在的电堆温度波动较大、热管理子系统响应速度慢等问题,提出了基于电堆功率、电堆进出口冷却液温差、冷却液流量等多参数跟随的热管理控制方案.利用AMESim仿真软件对某款氢燃料电池发动机的热管理系统建立了一维仿真模型,并在典型工况下对不同控制方案进行仿真分析.结果 表明:水泵转速跟随...     

考虑电堆寿命的氢燃料电池汽车能量管理策略研究

提出了一种在满足动力性需求并且以氢燃料电池堆作为主要能源的前提下,能有效延长电堆使用寿命的能量管理策略。提出将需求功率 SG滤波后再进行规则控制的能量管理策略,将多种循环工况的结果进行手动优化后作为训练数据集,设计三输入一输出的自适应神经模糊推理系统控制器,根据其输出结果再进行一次滤波最终形成基于自适应神经模糊推理系统优化的能量管理策略。使用CLTC-P循环工况对能量管理策略进行仿真验证,结果表明,基于自适应神经模糊推理系统优化的能量管理策略能有效延长氢燃料电池剩余使用寿命,相比滤波加规则策略剩余使用寿命增加了33%,并能保持动力电池SOC处于适宜水平。     

氢燃料电池电电混合汽车能量管理控制策略研究

氢燃料电池电电混合汽车的整车能量管理采用滞环控制策略,以提高燃料电池的经济性与耐久性,并搭建该能量管理控制策略模型用于实际道路工况测试.     

燃料电池发动机空气参数的最优控制

研究了燃料电池测试平台空气系统的控制算法,目的是获得最佳的空气温度和湿度控制,使得系统调整时间最短。建立了燃料电池空气子系统的温度控制模型和湿度控制模型,给出了控制算法,并将本研究的最优控制算法应用于燃料电池发动机系统;计算结果表明,该算法实现了系统的最优控制。     

基于小波变换的燃料电池混合动力系统多能源管理策略研究

设计了一种由燃料电池、超级电容和锂离子电池组成的新型混合动力系统;提出了一种基于小波变换的燃料电池混合动力能量管理策略,实现了按功率需求的变化频率对燃料电池、超级电容和锂离子电池进行能量分配,从而改善了系统的性能,延长了部件寿命;进行了该系统的建模和仿真,结果表明该方法可以很好地实现功率分配,满足设计要求。     

基于遗传算法系统效率优化的PHEV电量保持模式控制策略

为了提高插电式混合动力汽车（PHEV）在电量保持下的燃油经济性,并解决插电式混合动力汽车在运行过程中动力元件效率对系统能量利用率影响的问题,制定了系统效率最优的控制策略。以PHEV关键动力部件的测试数据为基础,建立发动机、驱动电机、无级变速器（CVT）以及动力电池等关键部件的效率数值模型,并考虑了温度及荷电状态（SOC）对动力电池充放电功率的影响。设计以混合动力系统效率最优为适应度评价函数,将CVT速比、发动机转矩作为优化变量,以车速、加速度和SOC为状态变量,在动力性指标的约束下,运用遗传算法进行迭代寻优,PHEV的系统效率在第20代左右收敛于全局最优值。同时发动机转矩和CVT速比通过多代遗传进化,较快收敛于最佳值。将相关优化结果与车速、加速度拟合成相应的三维控制数表,综合数值建模和试验测试数据建模的方法,基于MATLAB/Simulink搭建插电式混合动力汽车整车控制策略仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行仿真验证。结果表明：插电式混合动力汽车在电量保持模式下,利用遗传算法优化的系统效率最优控制策略相比优化前,动力电池SOC运行更为平稳,CVT效率有所提升,驱动电机及发动机转矩分配更为合理;百公里燃油消耗量从优化前的5.2 L降至4.5 L,燃油经济性提升了13.5%。     

一种燃料电池混合动力系统功率控制算法

针对燃料电池动态响应慢和储能系统工作方式灵活多样的特点,在传统控制策略的基础上,提出了蓄电池第一优先使用的功率分配方法,再以整车系统效率最大为目标,建立具有限制的全局优化问题,并选用序列二次规划算法求解。不同工况下的仿真结果表明,该方法不仅能使燃料电池和蓄电池工作在各自有效区域,同时还提高了整车系统效率和燃料经济性。     

客车用燃料电池系统耐久性研究

介绍燃料电池客车国内外技术现状,论述燃料电池耐久性的整车级和部件级控制技术,并进行燃料电池耐久性的台架测试和整车道路测试.结果表明,通过多模式耐久性控制策略,可部分恢复燃料电池性能.