燃料电池发动机空气系统旁通流量估计

1

作者 邱宇奇 杨川 +5 位作者 曾韬 张元海 刘正兴 张学智 喻清华 张财志 《汽车工程》 北大核心 2025年第7期1258-1267,共10页

针对旁通阀处的流量计不耐高温的特性问题,本文提出一种基于半物理半经验模型的旁通流量估计的方法。首先,本文搭建燃料电池发动机空气系统,相比传统的控制结构,该空气系统取消了加湿器以及增加空气回路旁通阀。其次,根据采集的实验数据... 针对旁通阀处的流量计不耐高温的特性问题,本文提出一种基于半物理半经验模型的旁通流量估计的方法。首先,本文搭建燃料电池发动机空气系统,相比传统的控制结构,该空气系统取消了加湿器以及增加空气回路旁通阀。其次,根据采集的实验数据,仿真验证建立的旁通流量估计模型的有效性。最后,在实验台架中进行模型在线验证。仿真与实验研究表明,提出的模型在旁通阀开度在2°-32°和34°-42°情形下,平均相对误差率分别为2.72%和3.35%,模型具有较高的精度,该方法可用作空气系统结构设计优化和喘振控制策略的开发。 展开更多

关键词 旁通阀 半物理半经验模型 旁通流量估计 燃料电池发动机 空气系统

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基于模糊故障树的燃料电池发动机氢安全 被引量：14

2

作者 全睿 全书海 +1 位作者 黄亮 陈启宏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期951-956,共6页

针对燃料电池发动机的安全可靠性,分析了氢安全和电安全的基本要求及其影响因素,重点从氢安全角度建立了以氢气泄露为顶事件的故障树模型.考虑到底事件和中间事件发生故障概率的模糊性和不确定性,将模糊数学和故障树分析法相结合,对底... 针对燃料电池发动机的安全可靠性,分析了氢安全和电安全的基本要求及其影响因素,重点从氢安全角度建立了以氢气泄露为顶事件的故障树模型.考虑到底事件和中间事件发生故障概率的模糊性和不确定性,将模糊数学和故障树分析法相结合,对底事件的故障概率进行模糊化并计算了顶事件发生的模糊概率;然后,采用模糊数中值法进行了各底事件的模糊重要度分析,找出了燃料电池发动机安全性的薄弱环节并提出了相关整改措施.研究结果表明,该方法较之传统故障树分析法实用、有效,对提高燃料电池发动机的可靠性与安全性设计具有指导作用. 展开更多

关键词 燃料电池发动机 氢安全 模糊数 模糊故障树 模糊重要度分析

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车用燃料电池发动机控制系统与协调控制研究 被引量：14

3

作者 全书海 王超 宋娟 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2005年第3期325-328,共4页

介绍了燃料电池发动机的基本结构和特点,设计了实用的控制系统,并阐述了各个子系统的工作原理和控制策略.根据其自身特性和运行工况,提出了燃料电池发动机各子系统的协调控制方法,获得了较好的控制效果.

关键词 燃料电池发动机 控制系统 协调控制

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车用燃料电池发动机试验台 被引量：5

4

作者 程夕明 卢兰光 +5 位作者 刘明基 高大威 黄海燕 裴普成 张扬军 欧阳明高 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第7期79-83,共5页

整个燃料电池发动机试验台以目标燃料电池车辆动力系统为参照设计，包括负载系统、燃料系统、控制系统和数据采集系统，通过数字化的CAN网络交互各部件的运行信息。根据车辆运行要求，借鉴内燃发动机测试规范，初步设计了一种车用燃料... 整个燃料电池发动机试验台以目标燃料电池车辆动力系统为参照设计，包括负载系统、燃料系统、控制系统和数据采集系统，通过数字化的CAN网络交互各部件的运行信息。根据车辆运行要求，借鉴内燃发动机测试规范，初步设计了一种车用燃料电池发动机的试验工况，并对车用燃料电池发动机进行了测试。测试结果表明，整个试验台对车用燃料电池发动机评估发挥了重要作用，而且有助于燃料电池发动机性能的提高，特别是电磁兼容性。 展开更多

关键词 车辆工程 混合电动汽车 燃料电池发动机 测试与评估 数据采集系统

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45kW质子交换膜燃料电池发动机建模与仿真 被引量：8

5

作者 高昆鹏 章桐 +1 位作者 黄晨东 周苏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期264-270,共7页

建立了较为完整的包括电堆、反应气体供应以及水热管理3个主要模块的45 kW级质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机数学模型.电堆电压模型引入了误差补偿项,提高了电压计算精度,并通过实验数据得到验证.选取冷却液入堆温度、空气过量系数和... 建立了较为完整的包括电堆、反应气体供应以及水热管理3个主要模块的45 kW级质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机数学模型.电堆电压模型引入了误差补偿项,提高了电压计算精度,并通过实验数据得到验证.选取冷却液入堆温度、空气过量系数和阴极入口空气压力为系统的操控变量,在给定电流密度下进行了电堆相关性能对操控变量的敏感性分析.仿真结果表明,为了获得较好的系统输出性能,应适当降低冷却液入堆温度,提高阴极入口空气压力;为了保持合理的电堆温度,必须有效控制该系统的水热管理系统. 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池发动机 建模 仿真 敏感性分析

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过量空气系数对燃料电池发动机输出特性的影响 被引量：6

6

作者 秦敬玉 毛宗强 +1 位作者 徐景明 解正国 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期379-381,385,共4页

以一个 2kW氢 空质子交换膜燃料电池堆以及由此组成的发动机台架为研究对象 ,探讨了过量空气系数 λ改变所导致的燃料电池堆和发动机输出特性的变化。结果表明 ,增大λ可提高电堆性能 ,当λ增大到 2 .0附近 ,电堆性能随λ增加速度明显... 以一个 2kW氢 空质子交换膜燃料电池堆以及由此组成的发动机台架为研究对象 ,探讨了过量空气系数 λ改变所导致的燃料电池堆和发动机输出特性的变化。结果表明 ,增大λ可提高电堆性能 ,当λ增大到 2 .0附近 ,电堆性能随λ增加速度明显减小 ,当λ >3.0时 ,电堆性能基本上与λ无关。λ=2 .0 展开更多

关键词 电动汽车 氢-空燃料电池 过量空量系数 燃料电池发动机

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新型燃料电池发动机空气增湿系统性能研究 被引量：4

7

作者 劳星胜 诸葛伟林 +2 位作者 张扬军 郭宫达 韩永杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期194-197,215,共5页

对鼓风机、散热器和膜增湿器的工作特性进行了研究,基于系统整体性能优化进行了燃料电池发动机空气增湿系统集成设计。空气增湿系统和冷却系统得到有效耦合,对新型空气增湿系统性能研究表明:该系统效率更高,鲁棒性更强。

关键词 燃料电池发动机 膜增湿器 集成设计

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车用燃料电池发动机热管理系统研究 被引量：8

8

作者 陈潇 汪茂海 +1 位作者 张扬军 张钊 《车用发动机》 北大核心 2006年第6期12-15,共4页

建立了车用燃料电池发动机热管理系统模型,该模型能考虑系统内各部件间及部件与电池堆间的相互影响;应用该模型计算分析了某65 kW车用燃料电池热管理系统对燃料电池堆性能的影响、热管理系统运行参数的控制依据和散热器布置形式的影响... 建立了车用燃料电池发动机热管理系统模型,该模型能考虑系统内各部件间及部件与电池堆间的相互影响;应用该模型计算分析了某65 kW车用燃料电池热管理系统对燃料电池堆性能的影响、热管理系统运行参数的控制依据和散热器布置形式的影响等。结果表明,应主要通过调节冷却风扇转速来调整电池堆温度,通过调节冷却水泵来保持电池堆进出口水温温差;散热器并联要优于散热器串联。 展开更多

关键词 燃料电池发动机 热管理系统 相互作用 风扇 水泵

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燃料电池发动机电堆散热的控制 被引量：5

9

作者 童正明 黄浩明 +1 位作者 李立楠 陈华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期3009-3014,共6页

在对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行热分析的基础上,搭建起36k W的燃料电池发动机散热系统的测试平台。借助测试平台,对燃料电池散热系统作了极端工况测试分析。分析表明,该散热系统能满足系统的散热要求。此外通过对不同组合散热风扇... 在对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行热分析的基础上,搭建起36k W的燃料电池发动机散热系统的测试平台。借助测试平台,对燃料电池散热系统作了极端工况测试分析。分析表明,该散热系统能满足系统的散热要求。此外通过对不同组合散热风扇的散热能力进行了测试,积累了大量的基础数据和控制经验。最后以电堆出水温度误差、温度误差变化量和燃料电池功率为输入量,散热风扇的运行组数为输出量,制定出一套三维模糊控制规则。结果表明,该模糊控制规则能够保证燃料电池工作在最佳温度区间,温控误差符合设计要求。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池发动机 热管理 温度控制 模糊控制算法

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60kW燃料电池发动机集成及20次工况循环实验 被引量：3

10

作者 侯明 明平文 +8 位作者 李相一 焦玉野 陈沛 燕希强 刘景开 张海峰 姜玉玉 张华民 衣宝廉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期53-56,共4页

介绍了大连化物所研制的一台用于城市客车的60kW燃料电池发动机。该发动机采用变压操作、功率自适应控制模式;具有较高的过载能力,最大输出功率为80kW。为了考察发动机的稳定性,根据燃料电池发动机测试规范进行了20次工况循环台架试验... 介绍了大连化物所研制的一台用于城市客车的60kW燃料电池发动机。该发动机采用变压操作、功率自适应控制模式;具有较高的过载能力,最大输出功率为80kW。为了考察发动机的稳定性,根据燃料电池发动机测试规范进行了20次工况循环台架试验。通过在给定几个输出功率下的电压值比较可见,该发动机性能输出稳定,在额定输出功率下,电压标准偏差为2.17V。 展开更多

关键词 燃料电池 燃料电池发动机 稳定性

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超级电容与燃料电池发动机混合动力系统测试研究 被引量：6

11

作者 张冰战 赵韩 +1 位作者 张炳力 朱可 《汽车技术》 北大核心 2008年第4期44-47,共4页

构建了包括混合动力系统、负载系统、数据采集系统及控制系统的超级电容与燃料电池混合动力系统测试平台,并对该系统进行了测试试验。测试结果表明,道路仿真软件RLS能有效模拟实际道路工况;超级电容可弥补燃料电池发动机的缺陷;CAN总线... 构建了包括混合动力系统、负载系统、数据采集系统及控制系统的超级电容与燃料电池混合动力系统测试平台,并对该系统进行了测试试验。测试结果表明,道路仿真软件RLS能有效模拟实际道路工况;超级电容可弥补燃料电池发动机的缺陷;CAN总线技术采集设备的使用提高了数据采集系统的可靠性。该混合动力系统测试平台为燃料电池汽车的开发提供了试验手段。 展开更多

关键词 超级电容 燃料电池发动机 混合动力系统 数据采集

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燃料电池发动机测试系统的开发 被引量：7

12

作者 谢康 卢青春 +2 位作者 金振华 高大威 黄海燕 《车用发动机》 北大核心 2003年第5期22-25,29,共5页

主要介绍了基于传统发动机试验台的燃料电池发动机测试系统的开发,对测试系统的硬件结构和软件设计进行了描述,介绍了测试系统的应用情况。

关键词 燃料电池发动机 测试系统 面向对象

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大功率车用质子交换膜燃料电池发动机性能测试实验室设计 被引量：3

13

作者 张新丰 罗明慧 +1 位作者 姚川棋 戴维 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期132-137,共6页

设计了用于大功率车用质子交换膜(PEM)燃料电池发动机性能测试的实验室.根据对目前国内外相关测试标准的分析,得出相关测试项目,实现了实验室规划,包括燃料供给与排放系统、环境舱、振动试验台、高压电源供给及数据采集系统.对燃料电池... 设计了用于大功率车用质子交换膜(PEM)燃料电池发动机性能测试的实验室.根据对目前国内外相关测试标准的分析,得出相关测试项目,实现了实验室规划,包括燃料供给与排放系统、环境舱、振动试验台、高压电源供给及数据采集系统.对燃料电池发动机测试系统中潜在的线损、静态及动态误差进行了分析,并在此基础上提出了误差的补偿方法,设计了分布式测量系统,从而将系统中可能存在的测量误差降至最低,以实现高精度的测量. 展开更多

关键词 燃料电池发动机 测试系统 误差分析 分布式测量

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基于TTCAN的燃料电池发动机分布式控制系统硬件在环仿真平台 被引量：2

14

作者 洪木南 张科勋 +2 位作者 卢兰光 李建秋 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期753-757,共5页

建立了满足硬件在环仿真测试要求的燃料电池发动机模型及基于TTCAN网络通信的分布式控制系统模型;定量分析了TTCAN的循环周期和信号延迟之间的关系;基于MPC555设计了电气系统子节点软件,并对该节点进行了硬件在环仿真测试,验证了硬件在... 建立了满足硬件在环仿真测试要求的燃料电池发动机模型及基于TTCAN网络通信的分布式控制系统模型;定量分析了TTCAN的循环周期和信号延迟之间的关系;基于MPC555设计了电气系统子节点软件,并对该节点进行了硬件在环仿真测试,验证了硬件在环仿真平台的有效性。 展开更多

关键词 燃料电池发动机 分布式控制系统 TTCAN 仿真

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燃料电池发动机测控系统控制平台开发 被引量：2

15

作者 包成 卢兰光 +1 位作者 刘明基 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期13-15,47,共4页

基于MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW软件平台 ,结合dSPACE的软硬件资源 ,开发出了燃料电池发动机测控系统的控制平台。在燃料电池发动机测试规范的基础上 ,该平台实时地实现了发动机的工况管理、基于CAN总线的各部件节点的协调控制、自动和... 基于MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW软件平台 ,结合dSPACE的软硬件资源 ,开发出了燃料电池发动机测控系统的控制平台。在燃料电池发动机测试规范的基础上 ,该平台实时地实现了发动机的工况管理、基于CAN总线的各部件节点的协调控制、自动和手动测试及无缝切换、测功机负载控制、故障诊断和处理及数据记录等功能 ,顺利完成了燃料电池发动机的测试。 展开更多

关键词 汽车工程 燃料电池发动机 控制平台 发动机测控 CAN总线 故障诊断 测功机负载控制 数据记录

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基于竞争风险的燃料电池发动机多失效模式统计相关性分析 被引量：2

16

作者 陈铁 郑松林 +1 位作者 刘新田 冯金芝 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期266-270,283,共6页

为解决复杂系统多失效模式相关性难以判别与量度的问题,提出一种基于竞争风险理论的多失效模式统计相关性分析模型。采用多元对数正态分布建立系统的联合失效分布,构造基于条件概率的极大似然函数,运用模拟退火算法对极大似然估计值进... 为解决复杂系统多失效模式相关性难以判别与量度的问题,提出一种基于竞争风险理论的多失效模式统计相关性分析模型。采用多元对数正态分布建立系统的联合失效分布,构造基于条件概率的极大似然函数,运用模拟退火算法对极大似然估计值进行优化求解。在大样本条件下,凭借Fisher信息矩阵获得极大似然估计量的渐近协方差矩阵,并采用Delta方法推导出相关矩阵的方差。建立相关性p值假设检验过程,判别各竞争失效模式间的相关关系与相关程度。通过对燃料电池发动机的故障数据进行分析,验证所建模型的可行性和有效性,为竞争失效系统的可靠性预测和分配提供理论依据,为研究最优维修策略提供技术基础。 展开更多

关键词 燃料电池发动机 竞争失效模式 失效相关性 多元对数正态分布 模拟退火算法 假设检验

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质子交换膜燃料电池发动机空气系统仿真与试验研究 被引量：3

17

作者 许思传 安凯 +1 位作者 周定贤 常国峰 《车用发动机》 北大核心 2011年第1期38-41,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 燃料电池发动机 空气系统 仿真

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燃料电池发动机自适应控制模型集的确定 被引量：2

18

作者 张传升 周苏 陈凤翔 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期385-388,共4页

多模型自适应控制是解决燃料电池发动机电压-电流间的非线性特性导致控制器设计困难的较好方案。本文中提出了一种包含多个线性局域模型的多模型集,其参数通过最小二乘法辨识得到。最后通过仿真数据与实验数据的比较确定模型集包含6个2... 多模型自适应控制是解决燃料电池发动机电压-电流间的非线性特性导致控制器设计困难的较好方案。本文中提出了一种包含多个线性局域模型的多模型集,其参数通过最小二乘法辨识得到。最后通过仿真数据与实验数据的比较确定模型集包含6个2阶局域模型。验证结果表明模型集有较高的准确性。 展开更多

关键词 燃料电池发动机 多模型集 自适应控制

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车用燃料电池发动机试验台热管理系统设计 被引量：3

19

作者 罗建曦 张扬军 涂尚荣 《车用发动机》 北大核心 2003年第4期32-33,38,共3页

针对质子交换膜燃料电池特性和试验研究的要求,采用温度自动控制和自来水自动掺混补给方法,设计并建立了一套适用于质子交换膜燃料电池发动机台架试验的热管理系统,以保障试验研究工作正常进行,并可同时开展针对燃料电池发动机热特性的... 针对质子交换膜燃料电池特性和试验研究的要求,采用温度自动控制和自来水自动掺混补给方法,设计并建立了一套适用于质子交换膜燃料电池发动机台架试验的热管理系统,以保障试验研究工作正常进行,并可同时开展针对燃料电池发动机热特性的试验研究。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池发动机 台架试验 热管理 温度控制

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燃料电池发动机控制系统设计 被引量：4

20

作者 马天才 孙泽昌 《车用发动机》 北大核心 2005年第5期52-56,共5页

控制系统的性能对于保证燃料电池发动机安全、可靠、高效地运行非常重要。通过对质子交换膜燃料电池发动机的工作过程分析及其故障处理对控制系统的要求,确定了其控制系统设计的目标。结合燃料电池发动机失效性分析以及具体的使用环境,... 控制系统的性能对于保证燃料电池发动机安全、可靠、高效地运行非常重要。通过对质子交换膜燃料电池发动机的工作过程分析及其故障处理对控制系统的要求,确定了其控制系统设计的目标。结合燃料电池发动机失效性分析以及具体的使用环境,提出了燃料电池发动机控制系统设计的要点及一般性方法。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 燃料电池发动机 失效性 控制系统设计

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