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燃料电池汽车动力系统及能量管理策略研究进展 被引量:6
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作者 陈家一 高帷韬 +3 位作者 贾璐 阴亚楠 王诚 欧阳鸿武 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期80-92,共13页
动力系统是燃料电池汽车(FCV)的核心,可分为单一式系统与混合动力系统两大类,其中,将燃料电池与辅助电源相结合组成“电-电”混合动力系统,已成为业界主流。本文根据辅助电源类型的不同,提出3类FCV混动系统的构建方案,分别为燃料电池+... 动力系统是燃料电池汽车(FCV)的核心,可分为单一式系统与混合动力系统两大类,其中,将燃料电池与辅助电源相结合组成“电-电”混合动力系统,已成为业界主流。本文根据辅助电源类型的不同,提出3类FCV混动系统的构建方案,分别为燃料电池+动力电池方案、燃料电池+超级电容方案、燃料电池+动力电池+超级电容方案,并对各方案的优势和劣势进行比较。同时,本文综述了近年来国内外学者提出的面向FCV的代表性能量管理策略,从理论基础与求解方法的差异出发,将现有燃料电池汽车的能量管理策略分为3类:基于规则定义的策略、基于最优化方法的策略以及基于机器学习的策略,并总结了各类策略在最优性与实时性等方面的优势和劣势。其中,基于规则定义的策略最易实现,在工程应用中最为普遍,但无法实现性能最优;基于最优化方法的策略能够接近甚至达到理论最优,但存在计算量过大、计算耗时过长、实时性差等问题;以强化学习为代表的基于机器学习的策略有望在最优性与实时性之间实现理想的平衡,但目前还存在模型训练耗时长、试错代价高等困难,在实车应用层面还存在一定挑战。基于文献研究与分析,本文提出以下观点:1)以大功率燃料电池为核心的功率混合型系统是FCV混动系统的未来发展方向;2)必须进一步提升智能化程度,根据实际使用场景开发具有个性化的能量管理策略;3)亟需建立关于燃料电池汽车能量管理策略的综合评价体系。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 混合动力系统 能量管理策略 强化学习
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X-in-the-loop方法在燃料电池汽车动力系统测试上的应用 被引量:6
2
作者 章桐 牛文旭 +2 位作者 陈会翠 宋珂 高海宇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期107-113,共7页
针对燃料电池汽车动力系统测试难以完全满足开发测试要求的现状,以及难以实现软硬件结合测试的特点,引入X-in-the-loop开发测试验证方法,并基于该方法开发了一套燃料电池汽车动力系统动态性能综合测试平台,可实现模型在环、软件在环和... 针对燃料电池汽车动力系统测试难以完全满足开发测试要求的现状,以及难以实现软硬件结合测试的特点,引入X-in-the-loop开发测试验证方法,并基于该方法开发了一套燃料电池汽车动力系统动态性能综合测试平台,可实现模型在环、软件在环和硬件在环等针对不同类型测试对象的匹配和性能测试。利用X-in-the-Loop方法进行燃料电池汽车动力系统及其关键部件的开发测试,可明显提高测试验证的效率,缩短时间,降低成本。 展开更多
关键词 X-in-the-loop方法 燃料电池汽车动力系统 测试验证
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燃料电池汽车动力系统热管理 被引量:31
3
作者 张扬军 李希浩 +1 位作者 黄海燕 卢青春 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期561-565,共5页
介绍了燃料电池汽车动力系统热管理的基本概念 ,指出热管理研究主要包括关键部件热特性、热管理系统设计和集成优化、车用环境分析与控制、热管理专项技术 4个方面 ,并分别对它们的研究特点与难点、研究方法和进展等进行了阐述。
关键词 动力系统 燃料电池 热管理 集成优化 电动汽车
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四轮驱动燃料电池汽车动力系统参数匹配与优化 被引量:6
4
作者 赵艳娥 张建武 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期409-414,432,共7页
针对某多电机双能源四轮驱动燃料电池汽车动力参数匹配进行了研究。根据其整车结构、行驶工况以及控制策略,对动力系统参数进行初步选择,并以动力系统各部件尺寸最小为目标函数、相应参数为设计变量、整车动力性能为约束条件进行优化计... 针对某多电机双能源四轮驱动燃料电池汽车动力参数匹配进行了研究。根据其整车结构、行驶工况以及控制策略,对动力系统参数进行初步选择,并以动力系统各部件尺寸最小为目标函数、相应参数为设计变量、整车动力性能为约束条件进行优化计算,得出动力传动系统合理的参数匹配,不仅动力性完全满足设计要求,而且经济性得到提高。 展开更多
关键词 四轮驱动 燃料电池电动汽车 参数匹配 优化
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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 被引量:1
5
作者 陈超 曹桂军 +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2期101-104,140,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 混合动力系统 能量分配算法
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燃料电池汽车动力系统运行效率研究 被引量:11
6
作者 殷婷婷 黄晨东 +2 位作者 程伟 欧阳启 孙逸神 《上海汽车》 2012年第8期2-5,共4页
介绍了燃料电池汽车动力系统的结构和工作原理,结合动力系统的功率分布、能流图对燃料电池动力系统运行效率进行了深入研究。最后从零部件效率、动力系统匹配、动力系统结构以及控制策略4方面对系统运行效率的影响进行敏感度分析,为燃... 介绍了燃料电池汽车动力系统的结构和工作原理,结合动力系统的功率分布、能流图对燃料电池动力系统运行效率进行了深入研究。最后从零部件效率、动力系统匹配、动力系统结构以及控制策略4方面对系统运行效率的影响进行敏感度分析,为燃料电池汽车动力系统开发提供了参考依据和理论基础。 展开更多
关键词 燃料电池 汽车 动力系统 运行效率
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燃料电池汽车动力系统仿真试验台开发 被引量:1
7
作者 钟再敏 孔勇进 徐志俊 《汽车技术》 北大核心 2009年第2期50-53,共4页
为满足燃料电池汽车动力系统全部功率范围内精确加载及测试的需要,开发了燃料电池汽车动力系统仿真试验台,介绍了该试验台的系统方案及电源模拟技术和惯量模拟技术。该试验台以双向DC-DC变化器模拟燃料电池,以电模拟方式进行驶使阻力的... 为满足燃料电池汽车动力系统全部功率范围内精确加载及测试的需要,开发了燃料电池汽车动力系统仿真试验台,介绍了该试验台的系统方案及电源模拟技术和惯量模拟技术。该试验台以双向DC-DC变化器模拟燃料电池,以电模拟方式进行驶使阻力的模拟和控制,通过控制电机的速度变化率实现惯量模拟。通过调试试验,得到了设计预期的电源模拟和惯量模拟效果。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 试验台 电源模拟 惯量模拟
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燃料电池汽车动力系统效率计算及试验方法分析 被引量:1
8
作者 文醉 徐梁飞 +1 位作者 陶慧 杨沄芃 《汽车实用技术》 2022年第22期1-5,共5页
针对目前燃料电池汽车动力系统效率测评方法缺失的问题,文章从总能量来源与分配的角度提出了燃料电池汽车动力系统在不同工作模式下效率的计算方法,采用最小二乘法计算动力蓄电池的实时内阻,并得到了动力蓄电池的能量消耗量。以直连构... 针对目前燃料电池汽车动力系统效率测评方法缺失的问题,文章从总能量来源与分配的角度提出了燃料电池汽车动力系统在不同工作模式下效率的计算方法,采用最小二乘法计算动力蓄电池的实时内阻,并得到了动力蓄电池的能量消耗量。以直连构型的燃料电池动力系统在动力系统测试台上进行了稳态工况运行试验,分析比较了动力系统在不同车速时各层级的功率变化,并对效率计算的方法进行了验证。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统 最小二乘法 效率计算 试验方法
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燃料电池汽车动力系统测试平台的设计与验证 被引量:5
9
作者 柴华 章桐 +1 位作者 陈觉晓 高海宇 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期25-30,共6页
为实现燃料电池汽车(FCV)动力系统及其关键部件的开发和产品化综合测试,设计了FCV动力系统的分布式多任务动态测试平台,实现车辆运行环境、道路振动适应性和动态道路阻力的模拟,基于功能特性和冗余需求设计了测试系统的体系结构和功能,... 为实现燃料电池汽车(FCV)动力系统及其关键部件的开发和产品化综合测试,设计了FCV动力系统的分布式多任务动态测试平台,实现车辆运行环境、道路振动适应性和动态道路阻力的模拟,基于功能特性和冗余需求设计了测试系统的体系结构和功能,采用XiL技术设计验证过程和测试用例。通过对测试结果的分析,论证了测试平台的有效性和先进性,并验证了FCV动力总成领域大型多层测试平台的设计方法。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统 多任务 测试平台 主控系统
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插电式燃料电池汽车动力系统总布置参数化设计
10
作者 王斌 《上海汽车》 2009年第1期13-17,共5页
结合荣威插电式燃料电池混合动力轿车的开发过程,阐述了荣威插电式燃料电池混合动力轿车总布置的参数化设计系统、关键技术和具体的布置方法,初步实现了对荣威插电式燃料电池混合动力轿车总布置的参数化设计。
关键词 燃料电池 汽车 总布置
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燃料电池汽车动力系统集成及框架设计 被引量:6
11
作者 冷如波 周庆伟 +2 位作者 凌天钧 何健 周锋 《上海汽车》 2009年第9期2-5,共4页
中国燃料电池汽车离产业化还有较大的差距,动力系统集成度低是原因之一。文章研究动力系统一体化设计方法,并在一款燃料电池汽车上得到实现。这种集成框架式的设计方法为其它燃料电池汽车动力系统集成提供范例。
关键词 燃料电池 汽车 动力系统
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燃料电池汽车动力系统模块化集成设计探讨 被引量:6
12
作者 周庆伟 王燕文 《上海汽车》 2017年第7期3-8,18,共7页
文章结合实际项目案例,阐述了一种燃料电池动力系统模块化集成设计的思想、方法。将模块化的燃料电池动力系统集成布置于发动机舱,使之适应传统汽车车身平台,类似于传统汽车动力总成的装配方式。
关键词 燃料电池汽车 动力系统 模块化 集成设计
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氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真 被引量:3
13
作者 王承祥 崔立堃 +1 位作者 冯绪永 付坤 《汽车实用技术》 2023年第5期8-15,共8页
针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础... 针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统设计 性能仿真
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燃料电池汽车动力系统网络通信节点的设计 被引量:2
14
作者 张新波 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第4期340-343,共4页
燃料电池汽车的动力系统是决定燃料电池汽车性能的关键,动力系统各个零部件之间采用的是CAN总线的通信方式.文中提出了一种燃料电池汽车动力系统网络通信节点的设计方案.该设计能够保证在电磁干扰比较严重的情况下,燃料电池汽车动力系... 燃料电池汽车的动力系统是决定燃料电池汽车性能的关键,动力系统各个零部件之间采用的是CAN总线的通信方式.文中提出了一种燃料电池汽车动力系统网络通信节点的设计方案.该设计能够保证在电磁干扰比较严重的情况下,燃料电池汽车动力系统各个控制单元之间可以安全通信.通过分析设计方案的可行性并以此为基础制定出合理的网络通信协议,结果表明,所设计的节点满足使用要求. 展开更多
关键词 CAN总线 燃料电池汽车 汽车电子 汽车网络
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燃料电池汽车动力系统匹配方法研究 被引量:6
15
作者 黄英英 文雪峰 《重型汽车》 2021年第3期13-14,共2页
文章以燃料电池输出功率稳定为前提,根据燃料电池的特性和负载变化,设计匹配燃料电池汽车动力系统。首先,描述燃料电池汽车的应用背景,随后,确定燃料电池汽车动力系统的技术路线、工作原理以及能量控制策略,之后,根据整车功率平衡原理,... 文章以燃料电池输出功率稳定为前提,根据燃料电池的特性和负载变化,设计匹配燃料电池汽车动力系统。首先,描述燃料电池汽车的应用背景,随后,确定燃料电池汽车动力系统的技术路线、工作原理以及能量控制策略,之后,根据整车功率平衡原理,建立动力学模型,完成动力系统匹配设计,最后,通过实际算例,验证匹配的合理性。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统 匹配
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燃料电池汽车动力系统仿真分析及控制策略研究
16
作者 梁满志 囤金军 +1 位作者 范志先 冯海明 《时代汽车》 2020年第7期71-72,共2页
本次研究以燃料电池客车为原型,提出了燃料电池和动力电池组成混合动力的优化措施,希望能够满足特殊工况下能量和动力需求,提升燃料电池客车各项动力性能指标。现结合仿真结果分析模糊控制策略,对燃料电池的功率需求进行了控制改进,希... 本次研究以燃料电池客车为原型,提出了燃料电池和动力电池组成混合动力的优化措施,希望能够满足特殊工况下能量和动力需求,提升燃料电池客车各项动力性能指标。现结合仿真结果分析模糊控制策略,对燃料电池的功率需求进行了控制改进,希望可提升燃料电池汽车动力系统仿真分析和控制处理质量,全面降低燃料电池输出功率波动影响。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统 仿真分析 控制策略
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增程式燃料电池汽车动力系统匹配研究 被引量:2
17
作者 张来云 刘旭鹏 《上海汽车》 2016年第8期8-14,共7页
依据某款A型传统汽车的整车参数,在GT-SUITE动力学仿真软件中,研究建立该增程式燃料电池汽车整车动力系统模型。在几种典型循环工况下,模拟整车实际行驶的功率需求和能量需求,并基于该燃料电池汽车的功率和能量需求关系,对驱动电机、燃... 依据某款A型传统汽车的整车参数,在GT-SUITE动力学仿真软件中,研究建立该增程式燃料电池汽车整车动力系统模型。在几种典型循环工况下,模拟整车实际行驶的功率需求和能量需求,并基于该燃料电池汽车的功率和能量需求关系,对驱动电机、燃料电池发动机、动力蓄电池等核心零部件的相关技术参数进行了选型优化。研究中以NEDC行驶工况为例,进行了整车动力系统的仿真验证和匹配分析,并提出了整车动力系统匹配方案,最后通过整车试验数据证明所建立的模型准确有效,该动力系统匹配方案实用可靠。 展开更多
关键词 增程式燃料电池汽车 动力系统 仿真 匹配
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业界领先的燃料电池汽车动力系统采用博纯加湿器
18
《汽车零部件》 2010年第9期95-95,共1页
近期,业界领先的某燃料电池汽车动力系统公司开始采用美国博纯(PermaPure)专利FC系列加湿器,用于其燃料电池系统中。现在,这批燃料电池被安装在世博园专用的燃料电池车中,为几千万世博园游客服务。
关键词 燃料电池系统 汽车动力系统 加湿器 燃料电池 世博园
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燃料电池汽车动力系统功能分析及仿真研究
19
作者 伍庆龙 于长虹 +1 位作者 王燕 刘力源 《汽车文摘》 2022年第3期12-18,共7页
本文通过介绍燃料电池汽车动力系统的构型方案,分析了燃料电池汽车的系统功能、驾驶模式以及控制策略。基于CRUISE仿真软件,搭建了某款燃料电池样车的整车及动力系统模型,在NEDC工况下进行了性能仿真计算分析。结果表明,在样车开发设计... 本文通过介绍燃料电池汽车动力系统的构型方案,分析了燃料电池汽车的系统功能、驾驶模式以及控制策略。基于CRUISE仿真软件,搭建了某款燃料电池样车的整车及动力系统模型,在NEDC工况下进行了性能仿真计算分析。结果表明,在样车开发设计阶段,利用仿真软件对其进行计算研究,可以提前起到预测车辆性能指标的作用。同时在文章结尾,对燃料电池汽车的发展进行了展望,提出了相关建议,为工程设计人员提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力系统 构型方案 功能分析 建模仿真
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基于模型预测框架的燃料电池汽车混合动力系统能量管理 被引量:1
20
作者 王金环 宋占伟 《车用发动机》 北大核心 2024年第5期61-70,共10页
混合动力系统作为燃料电池汽车的关键组成部分,系统的能耗与寿命优化是推动其进一步商业化发展的关键,而能量管理策略(EMS)在提高燃料电池汽车混合动力系统的效率和燃料经济性方面发挥着重要作用。为有效降低混合动力系统的内部损耗,进... 混合动力系统作为燃料电池汽车的关键组成部分,系统的能耗与寿命优化是推动其进一步商业化发展的关键,而能量管理策略(EMS)在提高燃料电池汽车混合动力系统的效率和燃料经济性方面发挥着重要作用。为有效降低混合动力系统的内部损耗,进一步提高系统经济性,提出了一种基于模型预测框架的混合动力系统能耗优化能量管理控制方法。首先构建包含动力系统内部损耗与氢气消耗的目标函数,然后利用模型预测架构求解目标函数来控制燃料电池的输出电流,以实现合理的能量分配,最后在Matlab中进行仿真,验证所制定方法的合理性和有效性。与应用较为广泛的等效氢耗最小策略(ECMS)相比,结果表明所提方法可以显著降低动力系统的内部损耗和氢气消耗。此外,该策略还可以有效保持蓄电池的荷电状态(SOC),延长动力系统的使用寿命。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 混合动力系统 能量管理 模型预测控制
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