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考虑空调系统的燃料电池汽车能量管理策略
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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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基于“论文—专利”的主题关联与互动演化研究——以氢燃料电池汽车领域为例
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作者 张军荣 乔建智 《科技进步与对策》 北大核心 2025年第13期149-160,共12页
科学论文与专利技术之间存在密切且复杂的交互关系,深入解析论文与专利之间的相互作用机制,有助于揭示知识流动的内在规律,并准确预测技术转化路径。从Web of Science数据库和IncoPat数据库中提取论文与专利数据单元,采用BERTopic主题模... 科学论文与专利技术之间存在密切且复杂的交互关系,深入解析论文与专利之间的相互作用机制,有助于揭示知识流动的内在规律,并准确预测技术转化路径。从Web of Science数据库和IncoPat数据库中提取论文与专利数据单元,采用BERTopic主题模型,挖掘各时间切片的论文与专利主题,并基于语义相似度分析论文与专利之间的关联和互动趋势。结果表明:(1)氢燃料电池汽车的部分研究主题表现出较强的协同创新趋势;(2)论文与专利的关联强度随着时间推移减弱,反映出技术从基础研究向应用开发的转变过程;(3)论文与专利之间存在吸收式演化、存续式演化和创设式演化3种演化机制。通过创新理论剖析演化机制,为未来技术变革和创新战略提供理论指导。 展开更多
关键词 科学论文 专利技术 主题关联 BERTopic主题模型 燃料电池汽车
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日本燃料电池汽车与加氢站的发展历程对中国的启示 被引量:2
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作者 曹艳刚 高翔 +2 位作者 张军 张明震 张艳蕊 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期456-463,共8页
随着我国燃料电池汽车示范规模逐步扩大,产业带动效应日趋显现。除五大示范城市群外,我国燃料电池汽车推广总体规模较为有限,示范效果尚不能被很好复制,地方政府在推动产业发展时仍纠结于先购置燃料电池汽车还是先建设加氢站的问题。本... 随着我国燃料电池汽车示范规模逐步扩大,产业带动效应日趋显现。除五大示范城市群外,我国燃料电池汽车推广总体规模较为有限,示范效果尚不能被很好复制,地方政府在推动产业发展时仍纠结于先购置燃料电池汽车还是先建设加氢站的问题。本文对比分析了国际发展情况,选择以日本燃料电池汽车推广及加氢站建设的经验进行分析,回顾日本燃料电池汽车和加氢站大规模推广之初,在燃料电池汽车具备推广基础后,由政府首先引导的加氢站建设,呈现出不同发展阶段车与站的相互促进或相互制约的特点。在其进入市场化阶段后,需求是拉动因素,车与站二者相互促进,但片面追求车或站的数量,而忽略了加氢站的实际服务能力,则难以支撑车与站协调情况下的规模化发展。与此同时,加氢站建设中,构建更聚焦与解决产业发展问题的联盟组织,有助于从全产业链角度促进成本下降和总体经济性的提升,进而推动燃料电池汽车广泛应用。为此,结果说明了我国在推动燃料电池汽车示范中,应充分借鉴国际成熟经验与行业组织的推动作用,在燃料电池汽车与加氢站合理匹配方案基础上加快燃料电池车推广。 展开更多
关键词 加氢站 燃料电池汽车 服务能力 联盟组织 运营方式
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基于ECMS的燃料电池汽车能量管理与热管理耦合研究
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作者 褚观耀 苏梦月 +1 位作者 宁竞 曾小华 《汽车技术》 北大核心 2025年第6期45-53,共9页
为在提高燃料电池汽车整车经济性的同时提升燃料电池的热管理效果,在等效氢耗最小策略基础上提出一种基于燃料电池温度反馈的自适应等效氢耗最小策略,并通过仿真验证所提出策略的控制效果。仿真结果表明:该策略具有较强的鲁棒性,在中国... 为在提高燃料电池汽车整车经济性的同时提升燃料电池的热管理效果,在等效氢耗最小策略基础上提出一种基于燃料电池温度反馈的自适应等效氢耗最小策略,并通过仿真验证所提出策略的控制效果。仿真结果表明:该策略具有较强的鲁棒性,在中国乘用车行驶工况(CLTC-P)、新欧洲驾驶循环(NEDC)和全球轻型汽车测试循环(WLTC)等工况下,相较于基于规则的能量管理策略均可实现10.7%~11.8%的节氢效果提升,相较于未考虑热管理的策略可实现燃料电池热管理效果的改善,并进一步提升燃料电池汽车的经济性。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 等效氢耗最小策略 能量管理 热管理
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红外光谱法在氢燃料电池汽车氢气分析中的应用
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作者 刘丹 袁蕙 +1 位作者 万伟 徐广通 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期901-907,共7页
氢能作为一种洁净能源是未来替代化石燃料的重要形式之一,氢燃料电池汽车是氢能应用最有前景的发展领域。制氢工艺的不同会导致氢燃料赋存多种痕量杂质,如甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_(2))、水(H_(2)O)、甲烷(C... 氢能作为一种洁净能源是未来替代化石燃料的重要形式之一,氢燃料电池汽车是氢能应用最有前景的发展领域。制氢工艺的不同会导致氢燃料赋存多种痕量杂质,如甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_(2))、水(H_(2)O)、甲烷(CH_(4))、乙烷(C_(2)H_(6))、丙烷(C_(3)H_(8))、乙烯(C_(2)H_(4))、卤化物、含硫化合物及颗粒物等,其对电池系统造成不同程度的损害,影响燃料电池汽车安全运行,因此国内外均对氢气纯度及痕量杂质限值制定了极为严格的标准。ISO14687—2:2019和GB/T 37244—2018均推荐傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析其中部分关键杂质,经过本课题组实践和改进,已经证实其可靠有效。近年来基于红外光谱原理,发展了新兴红外光谱技术,包括可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)、光声光谱(PAS)、腔增强吸收光谱(CEAS)、腔衰荡光谱技术(CRDS)等,其突破了传统红外光谱技术光源、激光器等的限制,有望未来应用于氢燃料痕量杂质分析。文章综述了氢燃料中8类杂质的分析方法,深入探讨了FTIR分析氢燃料杂质的应用进展,总结了新兴红外光谱技术在痕量气体分析领域的优势和不足,进一步对红外光谱的方法学发展趋势作出展望。 展开更多
关键词 红外光谱法 燃料电池汽车 氢气 痕量杂质
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自适应调整燃料电池混合动力汽车能量管理策略
6
作者 付江涛 胡喆 +1 位作者 强志尧 苑学广 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1388-1396,共9页
针对燃料电池混合动力汽车(FCHEV),提出一种基于庞特里亚金最小值原理(PMP)优化的自适应调整的分层能量管理策略(EMS).首先,提出的EMS利用马尔可夫链Metropolis-Hastings(MC-MH)采样估计未来功率需求;其次,根据超级电容器(SC)的充电状态... 针对燃料电池混合动力汽车(FCHEV),提出一种基于庞特里亚金最小值原理(PMP)优化的自适应调整的分层能量管理策略(EMS).首先,提出的EMS利用马尔可夫链Metropolis-Hastings(MC-MH)采样估计未来功率需求;其次,根据超级电容器(SC)的充电状态(SOC)估计调整低通滤波器的参数;最后,基于庞特里亚金最小原理的优化实现最佳的燃料经济性.通过仿真和台架实验验证了所提出的EMS的有效性,并将结果与采用动态规划(DP)方法的全局等效燃料消耗量EMS进行比较.结果表明,本文所提出的EMS能够充分发挥SC的功能,在仿真和台架实验中分别提高0.3%和8.8%的燃料经济性. 展开更多
关键词 燃料消耗 燃料电池混合动力汽车 能量管理策略 Metropolis-Hastings采样 庞特里亚金最小原理优化
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燃料电池汽车电堆怠速电压控制策略研究
7
作者 李东东 《电源技术》 北大核心 2025年第6期1256-1262,共7页
燃料电池作为燃料电池汽车的核心部件,对汽车的性能有着重要影响。研究表明,燃料电池在启停和怠速工况下容易产生高电势,导致催化层碳腐蚀,严重损害燃料电池的性能。为了有效避免燃料电池在怠速过程中频繁启停,实现燃料电池堆在较低功... 燃料电池作为燃料电池汽车的核心部件,对汽车的性能有着重要影响。研究表明,燃料电池在启停和怠速工况下容易产生高电势,导致催化层碳腐蚀,严重损害燃料电池的性能。为了有效避免燃料电池在怠速过程中频繁启停,实现燃料电池堆在较低功率需求下的低电压,提出了一种新的控制策略。在整个怠速过程中,燃料电池堆的平均单电池电压可低至0.2 V,最高不超过0.8 V,可有效保护燃料电池堆,延长燃料电池堆寿命。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 混合动力系统 启停 怠速
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考虑速度规划的燃料电池混合动力汽车分层能量管理策略研究
8
作者 胡博 岳岩 +2 位作者 谭森林 邓康 李思源 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期1-12,共12页
在车联网信息广泛应用的背景下,融合网联信息的能量管理策略是提升道路通行效率和燃油经济性的关键技术之一。首先,选取并联式燃料电池混合动力汽车为研究对象,搭建了基于历史信息的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)预测前... 在车联网信息广泛应用的背景下,融合网联信息的能量管理策略是提升道路通行效率和燃油经济性的关键技术之一。首先,选取并联式燃料电池混合动力汽车为研究对象,搭建了基于历史信息的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)预测前车的行驶信息,在保证安全约束的前提下,以提升道路通行效率为目标提出了融合前车和信号灯信息的初始车速规划算法;其次,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)原理,以经济性、舒适性和高效通行为目标设计了经济车速求解策略,规划出最优经济车速序列;最后,基于经济车速序列,提出多目标优化的MPC能量管理策略,在提升经济性的同时,降低恶劣工况导致的燃料电池性能衰退。仿真结果表明:经济车速求解策略的通行距离较智能驾驶员模型(intelligent driver model,IDM)增加了7%,MPC能量管理策略较基于规则(rule-based)和等效燃油最小策略(ECMS),等效氢耗分别降低了47.16%、9.6%,燃料电池的性能衰退大幅降低。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力汽车 能量管理策略 模型预测控制 多目标优化
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氢燃料电池汽车在风洞试验中的氢泄漏扩散分析 被引量:1
9
作者 马天才 景秀辉 +3 位作者 李田田 黄倍铭 谢娇娇 庞加斌 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期261-274,共14页
采用数值模拟方法,研究氢燃料电池汽车在发生氢泄漏情况下,氢气在风洞内部的流动扩散规律与分布情况。当风洞模拟汽车以80 km/h行驶工况时,车底部泄漏的氢气紧贴着汽车表面向后移动进入汽车的尾流区,氢气浓度随着离汽车尾部距离的增加... 采用数值模拟方法,研究氢燃料电池汽车在发生氢泄漏情况下,氢气在风洞内部的流动扩散规律与分布情况。当风洞模拟汽车以80 km/h行驶工况时,车底部泄漏的氢气紧贴着汽车表面向后移动进入汽车的尾流区,氢气浓度随着离汽车尾部距离的增加而降低。从收集口进入流道内的氢气集中在中、底部,具有明显的浓度梯度,经过风扇区后变得均匀;10 s后车底泄漏的氢气又重新回到试验段,与车底正在泄漏的氢气汇合,造成整个区域氢气浓度的持续升高。由于风洞流道拐角导流片的存在,流道内测的氢气浓度升高的更快。当风洞模拟汽车怠速工况时,泄漏的氢气大多在试验段内流动扩散,流道内几乎检测不到氢气。受试验段内气流扰动的影响,汽车两侧的氢气呈现出不对称分布,顶部的氢气集中在车左侧。根据数值模拟结果给出了氢浓度传感器的安装位置建议。 展开更多
关键词 汽车风洞 燃料电池汽车(HFCVs) 氢泄漏 数值模拟
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基于TD3-PER的氢燃料电池混合动力汽车能量管理策略研究 被引量:2
10
作者 虞志浩 赵又群 +2 位作者 潘陈兵 何鲲鹏 李丹阳 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期13-19,共7页
为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控... 为优化氢燃料电池混合动力汽车的燃料经济性及辅助动力电池性能,提出了一种基于优先经验采样的双延迟深度确定性策略梯度(TD3-PER)能量管理策略。采用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,在防止训练过优估计的同时实现了更精准的连续控制;同时结合优先经验采样(PER)算法,在获得更好优化性能的基础上加速了策略的训练。仿真结果表明:相较于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,所提出的TD3-PER能量管理策略的百公里氢耗量降低了7.56%,平均功率波动降低了6.49%。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力汽车 优先经验采样 双延迟深度确定性策略梯度 连续控制
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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
11
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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基于深度强化学习的网联燃料电池混合动力汽车生态驾驶联合优化方法 被引量:1
12
作者 田晟 陈东 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期67-80,共14页
随着物联网、无人驾驶等新技术的快速发展,基于网联交通驾驶环境为混合动力车辆节能驾驶与能量管理优化注入了新的研究思路。针对燃料电池混合动力汽车在多信号灯城市道路的驾驶场景,本文提出一种基于深度强化学习算法的车速与能量管理... 随着物联网、无人驾驶等新技术的快速发展,基于网联交通驾驶环境为混合动力车辆节能驾驶与能量管理优化注入了新的研究思路。针对燃料电池混合动力汽车在多信号灯城市道路的驾驶场景,本文提出一种基于深度强化学习算法的车速与能量管理的多目标分层联合优化方法(DDPG-DP)。在上层节能速度规划方面采用DDPG算法,同时设计多目标奖励值函数和加入优先经验回放机制,在提高算法速度和稳定性的基础上,进行节能、驾驶舒适性以及通行效率的多目标速度规划。在下层能量管理方面采用动态规划算法(DP),以氢气消耗最小化为目标实现混合动力系统的最优节能控制。结果表明:在本文设定的2种场景中,DDPG-DP算法比IDM-DP算法在通行效率上分别提高15.25%、20.18%,氢气燃料消耗分别降低25.66%、17.86%;同时在本文设定的2种场景中DDPG-DP算法相比于全局最优算法(DP-DP)在通行时间上只存在5 s左右差距,氢气燃料消耗比最优算法仅相差2.84%、4.7%。在通行平稳性上DDPG-DP算法比另外2种算法(IDM-DP、DP-DP)速度波动更小且未出现急加减速情况,能够较好地保证乘坐的舒适性。本文通过速度规划和能量管理双层主动式架构,能够实现混合动力车辆主动式节能优化,将为混合动力汽车日常驾驶提供更大节能潜力,同时对于网联燃料电池混合动力汽车的多目标生态驾驶优化奠定了研究基础。 展开更多
关键词 能量管理 燃料电池 混合动力汽车 深度强化学习 联合优化 智能网联车辆
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基于FLACS的船舶载运燃料电池汽车氢气泄漏仿真分析
13
作者 吴顺平 侯迪 +2 位作者 曹蛟龙 金鼎 饶慧 《船海工程》 北大核心 2024年第S01期83-86,91,共5页
为保障船舶载运燃料电池汽车(FCV)安全,以某滚装船为研究对象,基于FLACS软件模拟闭式滚装处所和开式滚装处所内氢气泄漏场景,对比分析几种不同通风型式、通风效率、泄漏位置及车辆间距对氢气泄漏扩散的影响。结果表明,针对闭式处所,机... 为保障船舶载运燃料电池汽车(FCV)安全,以某滚装船为研究对象,基于FLACS软件模拟闭式滚装处所和开式滚装处所内氢气泄漏场景,对比分析几种不同通风型式、通风效率、泄漏位置及车辆间距对氢气泄漏扩散的影响。结果表明,针对闭式处所,机械进风叠加机械排风的通风效果最好,机械进风叠加自然排风效果次之,自然进风叠加机械排风效果最差;相同进排气型式下,换气次数越多对处所内氢气浓度下降越有利,在通风阻滞区域尤其明显;相同风向和风速条件下,船舶中部氢气泄漏的后果风险明显高于端部,中部氢气泄漏后处所通风达到安全浓度的时间为端部的3~12倍。 展开更多
关键词 滚装运输船 燃料电池汽车 氢气泄漏 扩散仿真 通风
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插电式燃料电池汽车A-ECMS能量管理策略研究
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作者 田韶鹏 袁子龙 +1 位作者 王龙 郭辉 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第11期1-9,共9页
针对插电式燃料电池汽车(PFCHV)能量管理优化控制问题,为在保证经济性的前提下兼顾燃料电池的使用寿命,提出了考虑燃料电池寿命衰退的自适应等效氢耗最小策略。将燃料电池在启停、大功率波动与重载等状态下的寿命衰减量化为使用成本,并... 针对插电式燃料电池汽车(PFCHV)能量管理优化控制问题,为在保证经济性的前提下兼顾燃料电池的使用寿命,提出了考虑燃料电池寿命衰退的自适应等效氢耗最小策略。将燃料电池在启停、大功率波动与重载等状态下的寿命衰减量化为使用成本,并将其与燃料电池氢耗、动力电池电耗共同组成等效氢耗成本。建立了融合短时车速预测与电池SOC反馈的等效因子自适应调整方案,同时依据动力电池SOC的状态变化而不断调整等效因子的调节周期,实现等效因子的高效调节,以保证该策略能够更好地适应不同的行驶工况。在NEDC、CLTC标准工况下,所建立的控制策略与ECMS策略相比氢耗量下降9.5%和17.66%,燃料电池寿命衰退改善37.3%和47.1%。燃料电池的不良运转工况有所减少,同时动力电池SOC维持能力有所提升,提高了整车的经济性与燃料电池系统的耐久性。 展开更多
关键词 能量管理 自适应等效氢耗最小策略 插电式燃料电池汽车 经济性 燃料电池寿命
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燃料电池汽车动力系统匹配及能量管理 被引量:2
15
作者 肖哲 王宇宁 +1 位作者 赵国强 黄斌 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期273-280,共8页
为了分析燃料电池汽车动力系统参数匹配设计以及能量管理方案对整车性能的影响,以某款燃料电池汽车为研究对象,对其主要动力系统部件进行了参数匹配.以提升整车经济性能为目标,提出了功率跟随式能量管理策略和基于模糊控制的能量管理策... 为了分析燃料电池汽车动力系统参数匹配设计以及能量管理方案对整车性能的影响,以某款燃料电池汽车为研究对象,对其主要动力系统部件进行了参数匹配.以提升整车经济性能为目标,提出了功率跟随式能量管理策略和基于模糊控制的能量管理策略,并采用滑动平均滤波算法对模糊控制策略输出量进行优化.基于AVL-Cruise和Simulink建立了联合仿真平台,搭建整车及能量管理系统模型,验证了整车动力性能,对比分析了3种控制策略下的整车经济性能.结果表明:经过优化后的能量管理策略燃料电池输出功率曲线更加平滑,且一直处于高效率输出区间内,基于燃料电池优先保护原则,经过优化后的能量管理策略性能最佳. 展开更多
关键词 燃料电池汽车 动力匹配 能量管理 功率跟随 模糊控制
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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
16
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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双碳经济背景下重庆市氢燃料电池关键材料在新能源汽车产业中的发展现状及建议 被引量:3
17
作者 张娜 韩洋祺 +4 位作者 李爱菊 詹俊 陈亚娟 蒋斌 何伟东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期15-19,共5页
氢能作为一种可再生的二次能源,来源丰富,质量能量密度高,使用过程环境友好,无碳排放,是21世纪“最具发展潜力”的能源之一,已经被多国提升到战略的高度。我国也将氢能作为战略新兴产业重点发展的方向,其成为我国能源体系的重要组成部分... 氢能作为一种可再生的二次能源,来源丰富,质量能量密度高,使用过程环境友好,无碳排放,是21世纪“最具发展潜力”的能源之一,已经被多国提升到战略的高度。我国也将氢能作为战略新兴产业重点发展的方向,其成为我国能源体系的重要组成部分,并且获得众多研究者以及新能源产业领域方面专家的高度关注。重庆有着丰富的天然气、页岩气资源,为氢能源产业提供了资源基础,加之其汽车产业优势,重庆市也在积极打造具有全国影响力的氢燃料电池汽车产业基地。本文围绕氢燃料电池关键材料及核心组件体系,较全面地分析了质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板等国内外企业的情况,梳理了重庆市氢燃料电池关键材料、核心组件以及检测机构企业的发展现状,分析了重庆市氢燃料电池在新能源汽车产业中的发展基础以及存在的问题,最后提出了重庆市氢燃料电池关键材料及核心组件在新能源汽车产业中的发展建议。 展开更多
关键词 燃料电池 氢能 质子交换膜 双极板 新能源汽车 双碳经济
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低温燃料电池在汽车工程中的供储能特性分析 被引量:2
18
作者 李淼 盖克荣 +2 位作者 周凤颖 黄欢 杨永强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2483-2485,共3页
低温燃料电池作为一种先进的能源技术,其在汽车工程中的应用日益受到关注。首先,低温燃料电池技术可以直接将燃料(如氢气)的化学能转化为电能,无须经过燃烧过程,因此其能量转换效率远高于传统的内燃机。这种高效性使得低温燃料电池汽车... 低温燃料电池作为一种先进的能源技术,其在汽车工程中的应用日益受到关注。首先,低温燃料电池技术可以直接将燃料(如氢气)的化学能转化为电能,无须经过燃烧过程,因此其能量转换效率远高于传统的内燃机。这种高效性使得低温燃料电池汽车能够在保证动力性能的同时,降低能源消耗,提高行驶里程。其次,低温燃料电池在反应过程中主要产生水和热,不产生有害的尾气和颗粒物,从而实现了零排放。此外,低温燃料电池可以使用可再生能源(如太阳能、风能等)产生的氢气作为燃料,从而实现能源的循环利用。综上,针对低温燃料电池在汽车工程中的供储能特性展开分析综述。 展开更多
关键词 低温燃料电池 汽车工程 供储能特性 能源技术 能量转换 动力性能
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基于工况识别的燃料电池电动汽车能量管理策略 被引量:1
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作者 张泽龙 皇甫宜耿 魏江 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期683-688,共6页
为降低燃料电池电动汽车的氢气消耗、降低燃料电池输出功率波动率及维持电池系统的荷电状态,基于工况识别能量管理策略框架提出了一种新型转移过程工况识别方法,该方法相较于传统的工况识别方法具有识别率高、识别速度快等优点。与常见... 为降低燃料电池电动汽车的氢气消耗、降低燃料电池输出功率波动率及维持电池系统的荷电状态,基于工况识别能量管理策略框架提出了一种新型转移过程工况识别方法,该方法相较于传统的工况识别方法具有识别率高、识别速度快等优点。与常见的学习向量量化神经网络工况识别方法进行对比,通过仿真分别验证了所提工况识别算法的优势,同时所提基于工况识别方法的能量管理策略在混合工况下具有更优的性能表现。 展开更多
关键词 能量管理策略 工况识别 燃料电池电动汽车
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基于Stackelberg博弈的燃料电池混合动力汽车跟车能量管理 被引量:1
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作者 付主木 朱龙龙 +1 位作者 陶发展 李梦杨 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期1-9,M0002,共10页
跟车场景下燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的速度与能量管理协同优化是实现车辆节能的重要有效手段,针对现有策略中双能量源退化与能耗耦合关系不明,且难以兼顾全局优化与实时性能的问题,提出一种基于Stackelberg博弈的FCHEV跟车能量管理... 跟车场景下燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的速度与能量管理协同优化是实现车辆节能的重要有效手段,针对现有策略中双能量源退化与能耗耦合关系不明,且难以兼顾全局优化与实时性能的问题,提出一种基于Stackelberg博弈的FCHEV跟车能量管理策略。首先,建立了燃料电池/锂电池的能耗与性能退化模型,并纳入到统一量纲的整车综合使用成本函数中;其次,提出了基于分层解耦的跟车能量管理策略,实现跟车速度与功率分配的解耦控制;最后,综合考虑跟车安全性、舒适性、燃料经济性和能源耐久性,建立跟车控制层与能量管理层对应的双层规划模型,并基于Stackelberg博弈思想设计了双层差分遗传算法对策略核心参数进行离线优化。仿真和实验结果表明:相较于模型预测控制方法,该方法可降低平均车间距误差37.7%、平均冲击度2.4%、等效氢气消耗9.3%和能源退化成本13.9%,实现了优化性能与实时性的兼顾。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力汽车 跟车能量管理 双层规划 STACKELBERG博弈 双层差分遗传算法
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