车用质子交换膜燃料电池空气供应系统自适应解耦控制方法研究

当空压机性能发生衰减或静态特性发生变化时,采用前馈补偿解耦闭环控制算法对车用质子交换膜燃料电池空气供应系统基于该算法进行控制的品质会变差。为此本文在前馈补偿解耦闭环控制的基础上增加了自适应查表算法,以期提高空压机转速调节能力。硬件在环仿真结果表明,改进后的自适应解耦控制算法可在线和自适应地更新空压机转速标定表,从而有效消除PI调节器积分饱和现象,使空压机响应速度更快,入堆空气流量的控制效果更好。     

AMESim仿真软件在燃料电池系统开发中的应用

利用AMESim软件建立了质子交换膜燃料电池发动机一维仿真模型,包括电堆、空气系统、氢气系统和冷却系统.从空压机选型、电堆运行条件匹配、冷启动和整车经济性四个方面介绍了AMESim仿真软件的应用.仿真结果表明,电堆运行条件对系统零部件选型尤其是空压机影响较大,适当降低进气计量比和进气压力可降低部件功率消耗,提升系统整体...     

质子交换膜燃料电池--城市客车新动力

目前，质子交换膜燃料电池系统被广泛认为是较有实力与传统内燃机竞争的替代动力源。章介绍了质子交换膜燃料电池的工作机理、质子交换膜燃料电池的基本结构、系统的组成、特性及在城市客车上的应用现状，同时提出质子交换膜燃料电池在发展及商业化等方面所面临的问题。     

汽车用质子交换膜燃料电池性能实验研究

对可用于汽车动力源的氢氧质子交换膜燃料电池的性能进行了实验研究，通过测定电压－电流密度曲线等方法研究了质子交换膜燃料电池的性能特点以及电池温度对电池性能的影响，对汽车启动阶段质子交换膜燃料电池的压力特性进行了实验研究。     

质子交换膜燃料电池低电密运行参数的优选分析

通过对质子交换膜燃料电池低电密运行的正交试验研究,分析了过量空气系数、冷却水入口温度、阴极入口处的相对湿度以及阴极入口压力这4个运行参数对质子交换膜燃料电池性能的影响。     

燃料电池空气供应系统非线性鲁棒控制

提出了一种质子交换膜燃料电池空气供应系统非线性鲁棒控制方法.控制目标是在阶跃负载电流条件下过氧比和电堆阴极压力调整到期望值,避免燃料电池空气供应系统出现氧气不足的现象,获得最大净功率.建立了面向控制的空气供应系统多输入多输出模型,针对空气供应系统模型中电堆阴极压力不能直接测量和模型具有非线性程度高、耦合性强、参数的不确...     

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。     

质子交换膜燃料电池发动机空气系统仿真与试验研究

基于AMEsim分析软件建立了质子交换膜燃料电池发动机空气系统模型,对某高压燃料电池发动机台架的空气系统进行了仿真计算和试验验证.结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,具有明显的一致性,仿真研究能够为空气系统设计以及控制提供理论依据.     

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。     

高压质子交换膜燃料电池运行参数优选研究

通过正交试验,研究了空气压力、空气当鼍比、空气-氢气压力差及燃料电池工作温度等运行参数对高压质子交换膜燃料电池性能的影响.对试验结果的分析表明:使用该高压燃料电池时,理应尽可能采用较高的空气当量比,但会相应增加空气压缩机的功率消耗,故在燃料电池发动机整体设计中须加以综合权衡;在较小电流情况下,较高的空气压力有利于燃料电池性能的提高;而随着电流的增加,工作温度对于燃料电池性能的影响增大.     

质子交换膜燃料电池核心组件分析

膜电极和双极板是影响质子交换膜燃料电池性能的关键组件,也是质子交换膜燃料电池实现商业化的必要条件。文章对质子交换膜燃料电池的工作原理、结构进行了分析,重点对质子交换膜燃料电池的膜电极、双极板等几大关键部件进行了讨论。     

基于氢燃料电池零部件分析

当前科技领域关于氢燃料电池的研究较多,这是未来汽车理想的清洁能源之一。其核心零部件主要有五个,即质子交换膜、双极板、催化剂、空压机以及储氢罐。当前,我国关于该核心零部件的研究与发达国家相比还存在着一定差距。在未来,关于该电池核心零部件的研究,质子交换膜主要会集中在其生产制造技术方面,双极板会主要集中在复合材料方面,催化剂会集中在如何降低其铂载量方面,关于空压机的研究将会主要集中在离心式空压机的研究方面,储氢罐则主要集中在研究其材料、结构等方面。     

车用燃料电池发动机模型搭建及仿真研究

利用AMESim搭建质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机单电池和电堆瞬态仿真模型,同时利用某80 kW质子交换膜燃料电池电堆试验数据验证了该仿真模型的正确性,为燃料电池的仿真及预测分析提供了一种新的工具.通过此模型研究了燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度等对电堆性能的影响,同时也预测了阳极侧杂质气体含量对电堆性能的影响.     

燃料电池空气系统非奇异滑模控制

为了提高燃料电池的效率和使用寿命，必须对其多个状态进行精确的控制。首先，建立了面向控制的燃料电池空气系统四阶非线性方程，并进行模型有效性验证。然后，针对空气供给系统压力和空气流量的非线性和强耦合性等特点，提出了一种基于全局反馈线性化理论的非奇异终端滑模控制策略。反馈线性化通过对空压机转速和背压阀开度的协同控制，将非线性模型转化为线性模型，实现对阴极压力和空气流量的解耦；考虑空气系统在复杂环境下受到不确定性扰动，设计比例积分观测器对扰动进行观测以减少环境影响；在此基础上，设计非奇异滑模控制器。仿真结果表明：非奇异滑模控制的阴极压力和过氧比各误差积分均小于传统滑模和反馈线性化控制，可显著提高燃料电池空气供给控制系统精度和鲁棒性，对今后研发高精度燃料电池阴极空气供给控制系统提供参考。     

质子交换膜燃料电池车载系统智能控制算法研究

介绍了质子交换膜燃料电池(PEMFC)车载系统的智能控制算法。由于汽车行驶过程中对功率需求的随机性,使得该系统成为一个变输入变输出系统,对控制的实时性有较高的要求。为此,该系统引入仿人智能控制,并取得了良好的控制效果。     

中国电动汽车零部件工业的发展(续2)

2．4大连新源动力股份有限公司 大连新源动力股份有限公司是中国最大的致力于燃料电池产业化的股份制企业。2003年，公司承担了国家科技部“八六三”燃料电池重大专项——燃料电池轿车发动机系统研制、燃料电池技术国内标准制定及中国科学院重大项目“质子交换膜燃料电池的开发”等国家重大项目。图5为在东博会上展示的燃料电池中巴车。图6是中巴车燃料电池系统集成。公司主营业务是质子交换膜燃料电池的生产销售、样机的研制出售及承接国家科研开发任务。新源动力以中国科学院大连化学物理研究所“九五重点攻关项目”——质子交换膜燃料电池技术为依托，拥有30项发明专利及10余项专有技术。     

质子交换膜燃料电池核心部件分析

对质子交换膜燃料电池工作原理、结构进行分析,重点对质子交换膜燃料电池的双极板、质子交换膜、电催化剂、膜电极关键部件进行分析研究,质子交换膜燃料电池生产成本高是影响商业化普及的重要原因,未来随着质子交换膜燃料电池技术的进步,生产成本将大幅度降低,有望在汽车产业得到广泛应用。     

电动自行车用200W至500W质子交换膜燃料电池电源系统研制

本比较了作为电动自行车及轻型电动车动力电源的可充式化学电源与质子交换膜燃料电池电源系统的优缺点；完成电动自行车用的200W至500W质子交换膜燃料电池堆的设计与研制,燃料电堆外围辅助系统包括氢燃料贮存与供应系统，空气净化与供应系统，冷却与散热系统及电源变换与控制系统的总集成设计与研制，最后完成燃料电池电动自行车的整车集成与研制，整车性能，安全实用性都达到预定的指标，显示该技术成果的巨大产业化潜力。     

质子交换膜燃料电池气体扩散层研究进展

气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组件,在燃料电池电堆中起到电子传导、反应气体传输、电堆水热管理的作用.近年来,随着质子交换膜燃料电池的开发和应用愈发广泛,气体扩散层的开发已成为加快燃料电池产业落地的关键因素.重点阐述了质子交换膜燃料电池气体扩散层的市场发展、制备技术及工艺优化问题,评价了最新...     

基于PLC的燃料电池控制系统研究

根据燃料电池系统和可编程逻辑控制器（PLC）的特点,提出了基于PLC的燃料电池控制系统方案,将三菱FX3U型PLC应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）控制系统中,阐述了该控制系统的硬件和软件设计过程。