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新能源电池管理系统(BMS)优化策略研究 被引量:1
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作者 方明耀 《南方农机》 2025年第9期135-138,共4页
电池管理系统作为新能源汽车的“能量大脑”,不仅负责实时监控电池的状态、温度、电压等多项关键参数,还通过智能调节来优化电池工作状态,确保电池在最佳条件下运行。为达到延长电池寿命、提升续航里程以及保障电动汽车性能的目标,文章... 电池管理系统作为新能源汽车的“能量大脑”,不仅负责实时监控电池的状态、温度、电压等多项关键参数,还通过智能调节来优化电池工作状态,确保电池在最佳条件下运行。为达到延长电池寿命、提升续航里程以及保障电动汽车性能的目标,文章首先分析了当前电池管理系统在实际应用中常见的技术问题和挑战,如电池平衡、过充过放保护、热管理等。其次,基于现有技术进展,提出了多种优化策略,如基于大数据的智能预测算法、电池健康状态评估方法以及更加高效的热管理技术等。研究结果表明,这些优化措施能够显著提高电池的工作效率和使用寿命,进而提升电动汽车的整体性能、续航能力以及安全性。通过这一系列研究,为进一步优化新能源汽车的电池管理系统提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 汽车电池管理系统 电芯 管理 SOC/SOH
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热管理策略对电池储能系统性能影响综述 被引量:1
2
作者 吉鹏霄 郭丽娜 陶海军 《电池》 北大核心 2025年第1期178-185,共8页
深入分析电池储能系统(BESS)热管理策略的现状与挑战,旨在明确现有策略在保障系统性能、延长电池寿命与安全操作中的作用与局限。回顾空气冷却、液冷及相变冷却等主流热管理技术,总结各自的技术特点与实际应用案例,并详细论述电池在低... 深入分析电池储能系统(BESS)热管理策略的现状与挑战,旨在明确现有策略在保障系统性能、延长电池寿命与安全操作中的作用与局限。回顾空气冷却、液冷及相变冷却等主流热管理技术,总结各自的技术特点与实际应用案例,并详细论述电池在低温和热失控情况下的性能衰减机制。分析电池组设计改进、冷却通道优化等实际措施,强调在现有技术框架内挖掘创新潜力的具体路径,如通过优化现有电池组设计,结合相变材料(PCM)与其他冷却系统来增强散热效果。同时,探索智能控制算法、改进材料,以进一步提升系统的热管理效率和适应性。 展开更多
关键词 电池管理 储能系统 空气冷却 液冷 相变冷却
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工程机械机器人电池管理系统的设计
3
作者 罗来兴 郭素娜 《电池》 北大核心 2025年第4期794-798,共5页
针对工程机械机器人在极端工况下对电池管理系统(BMS)的高可靠性需求,设计了一套适用于三元正极材料锂离子电池组的主从式BMS架构。提出一种基于开路电压-容量耦合的荷电状态(SOC)/健康状态(SOH)联合估计算法,结合安时积分法与局部峰值... 针对工程机械机器人在极端工况下对电池管理系统(BMS)的高可靠性需求,设计了一套适用于三元正极材料锂离子电池组的主从式BMS架构。提出一种基于开路电压-容量耦合的荷电状态(SOC)/健康状态(SOH)联合估计算法,结合安时积分法与局部峰值电压校准策略,抑制动态工况下的SOC跳变误差。通过多物理场建模仿真与多周期动态工况验证,所提算法在振动、低温等恶劣环境下仍保持较高精度,SOC估算误差不超过4.1%,SOH最大绝对偏差在600次循环时为1.1个百分点。系统集成高精度传感与被动均衡电路,具备电压、电流、温度监测与保护功能,支持实时状态显示与故障诊断,提升了工程机械机器人电池系统的可靠性与寿命。 展开更多
关键词 工程机械 机器人 电池管理系统(bms) 荷电状态(SOC) 健康状态(SOH)
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考虑空调系统的燃料电池汽车能量管理策略
4
作者 赵又群 徐周 +3 位作者 虞志浩 林棻 何鲲鹏 尤庆伸 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期56-65,共10页
在燃料电池混合动力汽车的实际运行中,空调系统为驾驶员和乘客提供舒适的环境,然而空调系统的运行效果与汽车实际运行的能量分配相互影响,因此需要将空调系统考虑进能量管理策略,设计出在满足舱内温度舒适性要求的情况下,兼顾整车氢耗... 在燃料电池混合动力汽车的实际运行中,空调系统为驾驶员和乘客提供舒适的环境,然而空调系统的运行效果与汽车实际运行的能量分配相互影响,因此需要将空调系统考虑进能量管理策略,设计出在满足舱内温度舒适性要求的情况下,兼顾整车氢耗经济性的能量管理策略。首先在建立整车动力学模型的基础上,利用热平衡方程建立热泵空调系统模型和热负荷模型;然后采用结合了双Q网络和深度确定性策略梯度的优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)算法,建立考虑空调系统能耗与车辆运行需求的能量管理策略。在NEDC典型工况下进行仿真得出:TD3-PER能量管理策略下的空调系统能够使舱温在100s内迅速达到并维持在22~26℃的舒适范围内,满足制冷/制热的同时又保证车舱温度舒适,验证了考虑空调系统时TD3-PER能量管理策略的可行性;在空调系统制冷/制热时,相比传统的深度确定性策略梯度(DDPG)算法策略,基于TD3-PER算法策略的功率分配情况能够延长燃料电池和蓄电池使用寿命,且在制冷/制热时根据氢耗量分别可提高2.59和3.58个百分点的经济性,验证了基于TD3-PER算法能量管理策略在降低氢耗量、提高整车经济性方面相较于传统算法更具优势。 展开更多
关键词 双能源燃料电池汽车 空调系统 能量管理策略 TD3-PER DDPG
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多箱电池包直冷热管理系统的实验研究
5
作者 李鑫盛 贾腾 +2 位作者 赵耀 姜山 代彦军 《制冷学报》 北大核心 2025年第3期84-90,112,共8页
随着锂离子电池功率密度不断提高以及高功率快充技术的发展,电池热管理系统的设计已成为研究的重点和难点。基于吹胀式冷板构建了一种多箱电池包直冷热管理系统,并对系统在不同运行工况下的性能表现进行了实验研究。结果表明:在0.5 C倍... 随着锂离子电池功率密度不断提高以及高功率快充技术的发展,电池热管理系统的设计已成为研究的重点和难点。基于吹胀式冷板构建了一种多箱电池包直冷热管理系统,并对系统在不同运行工况下的性能表现进行了实验研究。结果表明:在0.5 C倍率充电工况下,压缩机转速为2400 r/min时,系统的平均性能系数(COP)可达到5.83,冷板的最大无量纲压力损失系数为6.27%,冷板间最大温差为1.90℃。冷板间的温差随着压缩机转速升高和冷板热载荷的增加而增大,冷板间的最大温差为3.99℃。系统COP随着压缩机转速的升高而降低,系统COP最高可达7.41。 展开更多
关键词 管理系统 直冷 多箱电池 性能系数
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耦合倾斜U形微热管阵列的风冷锂电池热管理系统性能
6
作者 杜佩袁 刁彦华 +2 位作者 任汝阳 赵耀华 孙孟达 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期241-250,共10页
近年来,锂电池储能作为重要的储能技术被广泛应用,但需配备良好的热管理系统对锂电池温度进行控制使其安全稳定运行。提出一种耦合倾斜U形微热管阵列的风冷式锂电池热管理系统,与未加倾斜U形微热管阵列的模组进行对比,研究其在不同环境... 近年来,锂电池储能作为重要的储能技术被广泛应用,但需配备良好的热管理系统对锂电池温度进行控制使其安全稳定运行。提出一种耦合倾斜U形微热管阵列的风冷式锂电池热管理系统,与未加倾斜U形微热管阵列的模组进行对比,研究其在不同环境温度、不同风量和不同充放电倍率下的散热性能。结果显示,环境温度为25℃、充放电倍率为1 C时,相较于未加倾斜U形微热管阵列的模组,耦合倾斜U形微热管阵列的电池模组最大温升最多降低了33.3%,单体电池和电池模组最大温差最多降低了65.8%和35.8%。即使在2 C充放电倍率条件下,电池模组最高温度也可以控制在40℃左右,并且单体电池和电池模组最大温差分别为1.59℃和2.46℃,单体电池和电池模组均具有良好的均温性。 展开更多
关键词 电池 管理系统 倾斜U形微热管阵列 散热
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储能电池直冷热管理系统的模拟实验
7
作者 孔俊龙 毕扬 +1 位作者 赵耀 代彦军 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期289-296,共8页
储能电池在能量存储领域的广泛应用要求高效的热管理系统确保其安全与性能。冷媒直冷技术因其优良的均温性和高效能,在电池热管理领域受到关注。系统通过直冷板流道中的制冷剂两相汽化过程实现电池组的高效温控和温度均匀性控制。实验... 储能电池在能量存储领域的广泛应用要求高效的热管理系统确保其安全与性能。冷媒直冷技术因其优良的均温性和高效能,在电池热管理领域受到关注。系统通过直冷板流道中的制冷剂两相汽化过程实现电池组的高效温控和温度均匀性控制。实验结果显示,在环境温度25℃下,系统在500 W热载荷、40 Hz压缩机频率的标准工况下,冷板表面温度均匀,最大温差控制在0.4℃以内。同时,冷板间温度差异小,平均温度极差仅为0.28℃,系统温度均匀性良好。通过优化压缩机频率等运行参数可进一步提升系统性能。研究结果可为储能电池热管理系统的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 储能电池管理 直冷系统 两相流 传热 温度均匀性 压缩机 性能系数
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相变冷却与液冷耦合的锂电池组热管理系统多目标优化
8
作者 许智 姜昌伟 +3 位作者 李兵 亓俣权 钱发 李光伟 《化工进展》 北大核心 2025年第10期5627-5639,共13页
针对一种相变材料耦合液冷散热的电池热管理系统进行了基于神经网络与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)结合的多目标优化。首先使用数值模拟方法研究了不同电池间距、冷却液流速和冷却液通道纵横比等设计变量对电池散热效果的影响,然后利用... 针对一种相变材料耦合液冷散热的电池热管理系统进行了基于神经网络与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)结合的多目标优化。首先使用数值模拟方法研究了不同电池间距、冷却液流速和冷却液通道纵横比等设计变量对电池散热效果的影响,然后利用拉丁超立方抽样(LHS)生成设计变量经数值模拟获得目标值进行神经网络训练,建立起设计变量与电池最高温度和最大温差之间的映射关系。随后采用带精英保留策略的NSGA-Ⅱ算法找到最小化电池包体积(V_(b))、电池最高温度(T_(max))和电池最大温差(ΔT_(max))的三目标优化Pareto前沿并确定最佳设计。最终优化结果表明,神经网络与NSGA-Ⅱ算法结合的多目标优化方法十分有效。相较于初始设计,优化后的V_(b)降低了7.6%,能量密度提升了8.22%;电池组T_(max)和ΔT_(max)分别为34.89℃和4.02℃;相变材料(PCM)的利用率提升了7%;冷却液泵功耗从8.79×10^(-4)W降低到了4.065×10^(-4)W,降低幅度高达53.75%。 展开更多
关键词 电池管理系统 相变冷却 液冷 多目标优化 计算流体力学 神经网络
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新能源汽车电池管理系统设计与优化
9
作者 孙豪 汪亚芳 姜科楠 《农机使用与维修》 2025年第10期36-39,共4页
新能源汽车电池管理系统(BMS)作为保证电池组安全、性能和寿命的关键技术,已经成为新能源汽车发展的核心组成部分。本文主要探讨新能源汽车电池管理系统的设计与优化方法,通过分析电池组的工作状态和电池管理的重要性,探讨了BMS中的主... 新能源汽车电池管理系统(BMS)作为保证电池组安全、性能和寿命的关键技术,已经成为新能源汽车发展的核心组成部分。本文主要探讨新能源汽车电池管理系统的设计与优化方法,通过分析电池组的工作状态和电池管理的重要性,探讨了BMS中的主要功能模块以及故障诊断方法,针对目前故障诊断存在的问题提出一种基于多参数融合的智能优化方法,旨在提升系统的能效和响应速度。通过本研究,旨在为新能源汽车电池管理系统的设计与优化提供理论依据和技术支持,推动新能源汽车产业的可持续发展。 展开更多
关键词 新能源汽车 电池管理系统(bms) 充放电管理 多参数融合 能效
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锂离子电池储能单元温度均匀性与热管理系统能耗研究
10
作者 王钰洁 钟子琦 许诺 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期83-90,共8页
锂离子电池作为新能源电力系统中的储能单元之一,其温度控制和均匀性以及热管理系统能耗是提升新能源电力系统可靠性的关键。该文建立锂离子电池生热与传热模型,进行单电池温升验证。提出一种侧凹型液冷板,建立计算流体动力学(CFD)三维... 锂离子电池作为新能源电力系统中的储能单元之一,其温度控制和均匀性以及热管理系统能耗是提升新能源电力系统可靠性的关键。该文建立锂离子电池生热与传热模型,进行单电池温升验证。提出一种侧凹型液冷板,建立计算流体动力学(CFD)三维数值模型,分析流向及流速、进口竖向流动面积和流道横向流动面积对液冷板散热性能的影响,对3种液冷板进行性能对比。结果表明增大流速能提高散热性能但会显著增加能耗,双正流向转角处无液体回流现象温度均匀性好。流道横向流动面积增大时,液体压降和平均压强降低,电池温度分布趋于平缓,能显著降低能耗和提高温度分布均匀性。不同版型性能对比中,侧凹型液冷板综合性能最优。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池储能 管理 液冷板 新能源电力系统
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钠离子电池储能系统产热特性与热管理策略优化
11
作者 彭宇翔 高立克 +2 位作者 李勇琦 唐彬 罗传胜 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期3764-3773,共10页
随着可再生能源的快速发展,储能系统在平衡能源供需、提高能源利用效率方面扮演着越来越重要的角色。钠离子电池储能系统因其独特的优势,被视为未来大规模储能的有力候选技术之一,钠离子电池充放电过程中产生的热量会对电池的性能、寿... 随着可再生能源的快速发展,储能系统在平衡能源供需、提高能源利用效率方面扮演着越来越重要的角色。钠离子电池储能系统因其独特的优势,被视为未来大规模储能的有力候选技术之一,钠离子电池充放电过程中产生的热量会对电池的性能、寿命及安全产生重大影响。因此,非常有必要开发出更高效的热管理策略以提高钠离子电池储能系统的安全性。本工作主要采用实验和数值仿真相结合的方法,研究了钠离子电池在充放电过程中的非对称产热特性,进而提出了在放电过程中采用多阶段变流量的热管理优化策略。通过实验发现,钠离子电池放电过程产热量是充电过程产热量的3倍,1P放电工况下,峰值产热功率达70 W。而1P充电工况下,峰值产热功率仅为25 W,且持续时间极短。本工作提出了充放电过程采用不同流量的非对称式液冷热管理系统,并且基于放电过程产热功率呈现阶段式变化的特征,放电过程提出的多阶段变流量的优化策略实现了降低同等电池温度的情况下,有效降低热管理系统功耗的目的。本研究对优化钠离子电池热管理系统功耗、提高钠离子电池储能系统安全性具有重要意义。 展开更多
关键词 钠离子电池 储能系统 产热特性 管理策略
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基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化分层能量管理方法
12
作者 刘畅 黄永聪 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期73-80,共8页
为了满足燃料电池混合动力机车正常运行,同时提高燃料电池耐久性,文中提出一种基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化双层能量管理方法。该方法的顶层部分通过有限状态机划分系统运行状态,实现负载功率的合理分配。底层... 为了满足燃料电池混合动力机车正常运行,同时提高燃料电池耐久性,文中提出一种基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化双层能量管理方法。该方法的顶层部分通过有限状态机划分系统运行状态,实现负载功率的合理分配。底层部分基于燃料电池性能退化,通过反馈式功率调节模块对顶层部分的燃料电池输出参考功率进行调整,以实现燃料电池耐久性优化。文中基于RT-LAB开展硬件在环试验,验证所提方法可行性、优越性。试验结果表明,相比于传统的基于有限状态机的能量管理方法,在相同的工况条件下,文中所提方法燃料电池衰减降低2.96%。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力系统 分层能量管理方法 燃料电池耐久性 硬件在环 有限状态机
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基于涵道换热器的燃料电池热管理系统仿真研究
13
作者 刘重洋 李文 +1 位作者 虞翔宇 梁世哲 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期965-975,共11页
燃料电池无人机是实现绿色低碳航空的重要技术路径,随着无人机向大型化、长航程发展,大功率燃料电池在无人机复杂飞行剖面下的热管理问题变得更加复杂。本文提出了一种基于涵道撑杆结构件的换热器设计,该设计充分利用了螺旋桨后气流进... 燃料电池无人机是实现绿色低碳航空的重要技术路径,随着无人机向大型化、长航程发展,大功率燃料电池在无人机复杂飞行剖面下的热管理问题变得更加复杂。本文提出了一种基于涵道撑杆结构件的换热器设计,该设计充分利用了螺旋桨后气流进行散热而不附加过多系统质量,同时基于涵道换热器提出了应用于无人机的燃料电池热管理系统方案。采用Amesim平台,结合典型无人机飞行剖面,建立了热管理系统仿真模型并开展了数值模拟研究。研究结果表明:(1)该热管理系统能够较好地实现燃料电池温度控制,电池入口载冷剂温度不超过61.3℃(目标值60℃),进出口载冷剂温差不超过11.1℃(目标值10℃),均在误差范围内,验证了涵道换热器方案的可行性;(2)涵道换热器总数相同的情况下,各换热器模块的换热器数量需匹配燃料电池各阶段的功率以及电动泵的流量特性进行设计。 展开更多
关键词 燃料电池无人机 管理系统 温度控制 涵道换热器 仿真分析
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电池管理系统BMS性能测试装置方案设计 被引量:3
14
作者 郭敏 庄信武 高飞 《电子测量技术》 2019年第11期43-46,共4页
针对电池管理系统BMS性能检测的效率、精度及试验费用等问题,提出了一种智能、高效、便携的电池管理系统BMS性能测试装置的设计方案。充分利用FPGA高效并行处理机制及ARM易于实现的人机友好交互界面的优势,在顶层规划上,对测试装置指标... 针对电池管理系统BMS性能检测的效率、精度及试验费用等问题,提出了一种智能、高效、便携的电池管理系统BMS性能测试装置的设计方案。充分利用FPGA高效并行处理机制及ARM易于实现的人机友好交互界面的优势,在顶层规划上,对测试装置指标进行细化论证,架设了基于FPGA+ARM结构的电池管理系统BMS性能测试装置,从集约化、智能化、低功耗等方面出发,重点对关键芯片、关键电路进行论证设计,为进一步的系统开发提供了数据支撑和设计思路。 展开更多
关键词 电池管理系统 过压保护 欠压保护 平衡开启 测试装置
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计及退役电池组寿命衰减的梯次储能系统功率分配优化策略 被引量:1
15
作者 傅质馨 陈李 +2 位作者 刘皓明 王健 袁越 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期70-77,共8页
考虑梯次储能由不同健康状态的退役电池构成,基于梯次储能系统中电池组的荷电状态和健康状态提出一种功率分配优化策略。该策略计及不同健康状态电池组的寿命衰减对梯次储能系统寿命衰减的影响,基于电池组荷电状态和健康状态,考虑二者... 考虑梯次储能由不同健康状态的退役电池构成,基于梯次储能系统中电池组的荷电状态和健康状态提出一种功率分配优化策略。该策略计及不同健康状态电池组的寿命衰减对梯次储能系统寿命衰减的影响,基于电池组荷电状态和健康状态,考虑二者对电池组充放电能力影响的权重,通过对电池组充放电排序以实现最终的功率分配。首先,基于所构建梯次储能系统循环寿命衰减模型计算电池组的寿命衰减;然后,提出3种由电池组寿命衰减来计算梯次储能系统寿命衰减的计算方式,最后,以梯次储能系统寿命衰减最小为目标函数求解充放电排序策略中的权重值,实现不同电池组间的功率分配。在算例中通过与传统功率均分策略作比较,证明所提策略的优越性,并对所提的3种方式的优缺点进行对比分析。 展开更多
关键词 电池储能 能量管理 生命周期 退役电池 梯次储能系统
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储能锂电池系统综合管理研究进展 被引量:17
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作者 徐俊 郭喆晨 +11 位作者 谢延敏 赵子翔 刘召欢 林川平 王行早 侯嘉洋 史辰威 马梓玮 张健琛 梁莹 蒋德珑 梅雪松 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-23,共23页
锂电池系统是新型储能系统的重要组成部分,电池管理技术对确保电池系统的安全、高效运行和延长使用寿命具有重要意义。从电池系统的模型、状态、故障、一致性、热管理等层面出发,综述了锂电池管理的研究进展。在电池模型方面,分析总结... 锂电池系统是新型储能系统的重要组成部分,电池管理技术对确保电池系统的安全、高效运行和延长使用寿命具有重要意义。从电池系统的模型、状态、故障、一致性、热管理等层面出发,综述了锂电池管理的研究进展。在电池模型方面,分析总结了电池在电、热、力等特性的建模及高效计算方法。对于电池的状态估计,总结了基于模型、数据驱动以及两者相结合的状态估计方法以及各自的优缺点,分析了构建数据驱动与电池领域知识融合框架的未来发展前景。在电池故障方面,分析了电池系统不同故障特征、类型、触发机制和诊断方法,对电池系统在早期故障预警、故障检测灵敏度提升等方面进行了展望。对于电池系统的一致性,总结分析了在均衡拓扑和均衡策略两个方面的研究现状,并对电池重构在均衡、快充、能量利用提升、故障隔离等方面的应用进行了分析。在电池热管理方面,分析了高温冷却以及低温加热的方法,并对热管理系统的优化设计和控制策略进行了总结,对开发高效换热、轻量化以及低能耗的先进热管理系统进行了探讨。此外,对电池管理系统的新技术和应用场景进行了概述,分析了数字孪生技术以及储能综合管理在电池系统上的应用,为未来电池管理的发展提供了参考。 展开更多
关键词 储能 电池管理系统 状态估计 电池故障 管理
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质子交换膜燃料电池热管理系统建模及故障仿真 被引量:6
17
作者 雍加望 赵倩倩 冯能莲 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期308-316,共9页
文章以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)系统为研究对象,分析系统中各组成部件的工作机理,在MATLAB/Simulink软件中搭建了燃料电池电堆电压、阴极、质子交换膜、阳极以及温度的数学机理模型,同时使用Simul... 文章以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)系统为研究对象,分析系统中各组成部件的工作机理,在MATLAB/Simulink软件中搭建了燃料电池电堆电压、阴极、质子交换膜、阳极以及温度的数学机理模型,同时使用Simulink/Simscape物理建模平台搭建热管理系统的物理模型,将两种模型集成为完整的PEMFC系统仿真模型。在所搭建的热管理系统模型中注入典型故障:散热器风扇故障和冷却液流量不足故障,对各故障模式下的燃料电池性能进行了分析。仿真结果表明:PEMFC系统模型结果与试验结果基本一致,验证了模型的合理性;通过对热管理系统故障进行仿真,可以清楚地了解故障发生的机理,为其故障诊断提供了参考依据。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 管理系统 Simulink/Simscape 建模 故障仿真
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基于近端策略优化算法的燃料电池混合动力系统综合价值损耗最小能量管理方法 被引量:7
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作者 李奇 刘鑫 +4 位作者 孟翔 谭逸 杨明泽 张世聪 陈维荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4788-4798,I0015,共12页
为了降低市域动车组燃料电池混合动力系统运行燃料经济成本,提升燃料电池耐久性,该文提出一种基于近端策略优化算法的能量管理方法。该方法将混合动力系统能量管理问题建模为马尔可夫决策过程,以综合考虑燃料经济性和燃料电池耐久性的... 为了降低市域动车组燃料电池混合动力系统运行燃料经济成本,提升燃料电池耐久性,该文提出一种基于近端策略优化算法的能量管理方法。该方法将混合动力系统能量管理问题建模为马尔可夫决策过程,以综合考虑燃料经济性和燃料电池耐久性的综合价值损耗最小为优化目标设置奖励函数,采用一种收敛速度较快的深度强化学习算法—近端策略优化算法求解,实现负载功率在燃料电池和锂电池间的合理有效分配,最后,采用市域动车组实际运行工况进行实验验证。实验结果表明,在训练工况下,所提方法相较基于等效氢耗最小能量管理方法和基于Q-learning能量管理方法,综合价值损耗分别降低19.71%和5.87%;在未知工况下,综合价值损耗分别降低18.05%和13.52%。结果表明,所提方法能够有效降低综合价值损耗,并具有较好的工况适应性。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力系统 深度强化学习 综合价值损耗 近端策略优化算法 能量管理
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燃料电池增程式动力系统能量管理策略研究 被引量:4
19
作者 张付军 胡博睿 张虹 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期51-59,共9页
以某款纯电动客车为研究对象,以增加车辆续驶里程为目的,提出燃料电池增程式混合动力系统结构,根据性能指标对动力系统各部件进行匹配计算和选型.提出了开关/功率跟随式能量管理策略,基于Cruise和Simulink分别搭建了整车动力系统模型和... 以某款纯电动客车为研究对象,以增加车辆续驶里程为目的,提出燃料电池增程式混合动力系统结构,根据性能指标对动力系统各部件进行匹配计算和选型.提出了开关/功率跟随式能量管理策略,基于Cruise和Simulink分别搭建了整车动力系统模型和燃料电池及能量管理策略模型并进行联合仿真.结果表明,采用文中提出的能量管理策略车辆经济性相对于开关式和能量跟随式两种控制策略分别提高62%和31%,续驶里程相对于该两种控制策略分别提高41%和18%. 展开更多
关键词 燃料电池增程器 动力系统匹配 模型搭建 联合仿真 能量管理 充电状态(SOC)
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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:2
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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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