质子交换膜燃料电池电化学阻抗谱弛豫时间分布研究

电化学阻抗谱技术能够获取燃料电池不同频率阻抗，但对阻抗的构成缺乏进一步解析，难以直接构建精准的等效电路模型进行阻抗拟合分析，而弛豫时间分布（Distribution of relaxation time，DRT）方法不需要定义特定的等效电路模型，即可解析燃料电池不同时间常数的极化过程。针对实验室用质子交换膜燃料电池，在不同运行条件下对其进行阻抗谱测量，并通过Kramers-Kronig关系验证所记录阻抗数据的质量。基于DRT分析方法，系统地解释阻抗谱中各频段阻抗对应的物理或化学意义。研究表明，该电池的电化学阻抗谱主要由3个不同时间常数频段的极化阻抗构成，通过与运行条件相关性的系统分析，确定低频段阻抗为氧气在多孔介质中的传输阻碍，中频段阻抗为与氧还原反应有关的电荷传递阻碍，中高频段阻抗为阴极催化剂层中的质子传输阻碍。为进一步确定DRT分析结果的合理性，采用等效电路模型拟合测量的阻抗数据，辨识的电阻元件参数变化趋势与DRT分析结果一致。     

基于边界面本构模型的高铁路基沉降计算

通过轨道—路基—土体的ABAQUS三维数值模型的建立,分析了高铁动荷载引起的土体沉降规律,结果表明:轨道板顶部位移时程曲线形状与列车轮轨分布基本一致,路基沉降随着深度的增加逐渐减小;随着列车速度的增大,由动荷载引起的沉降逐渐减小,但车速对沉降值的影响较小。     

电池管理系统故障诊断硬件在环测试

采用基于xPC Target方案的硬件在环仿真技术,建立电池管理系统故障在线诊断测试平台,分别从软件和硬件两方面对电池管理系统可能发生的主要故障进行模拟,并借助LabVIEW上位机界面发送故障信息并显示系统对相应故障的模拟结果。测试结果表明,电池管理系统能够及时识别系统的各种设定故障,验证了该平台电池管理系统故障诊断功能测试的可行性。     

基于扩展卡尔曼滤波算法的燃料电池车用锂离子动力电池荷电状态估计

针对燃料电池汽车用锂离子动力蓄电池建立一个简单物理模型和一个复杂物理模型,它们分别以不同等效电路来描述电池的动态特性,然后将这两个物理模型中各物理量和状态量之间的关系表达成离散化的状态空间方程.在此基础上,利用在燃料电池汽车实车运行过程中测得的包括电流、电压等数据,基于扩展卡尔曼滤波算法对锂离子动力电池的荷电状态进行估计,并对利用两种模型进行估计的结果进行比较分析.分析结果表明,基于电池等效电路模型的卡尔曼滤波电池荷电状态估计算法是有效的,并且电池模型对估计结果的影响较大,利用精确的电池模型容易达到较高的估计精度.     

一种基于USB的数据采集系统设计

介绍了一种基于USB接口的数据采集系统的设计,通过合理的电路设计以及基于硬件的高效软件,使得系统在实际应用中取得了较好的运行效果.     

锂离子电池剩余寿命预测研究

准确的锂离子电池剩余寿命预测对其安全有效管理及使用维护具有重要意义。针对锂离子电池寿命预测的研究现状进行分析,归纳总结了锂离子电池寿命建模思路。重点研究了近年来用于剩余寿命预测的技术、算法和模型,并分别比较了各类预测方法的优缺点,给出了锂离子电池剩余寿命预测亟待解决的问题及发展趋势。     

基于充电曲线特征的锂离子电池容量估计

准确的容量估计对锂离子电池管理具有重要意义。通过电池循环老化试验,归纳出老化过程中与电池容量衰减相关的充电曲线特征。通过计算充电曲线特征与衰减容量的相关系数进一步确定特征的电压区间。建立以径向基函数为核函数的相关向量机模型,以5个特征为输入量、电池容量为输出量进行数据训练,然后以筛选出的相关矢量进行在线容量估计。结果表明,该电池容量估计算法精度在2.2%以内,且算法收敛性较好。     

电动汽车电池包单点及多点绝缘模型及检测方法

总结了电池包整包及内部多点（单点）漏电模型和检测方法。针对电动汽车,投入应用的方法用于检测整包绝缘电阻,不考虑包内漏电,应用中误差较大;考虑内部漏电的模型只适用于理想情况,未见工程应用,包括单点漏电模型和最大漏电流模型等。煤矿机电领域的I法测量电池包内所有单体电池绝缘电阻的并联值,其结果受电流表内阻影响较小,对电动汽车电池包多点漏电检测具有一定参考价值。须针对电动汽车建立电池包多点漏电模型及检测方法。     

车载下地基差异沉降对地铁隧道结构的影响分析

当地铁隧道地基存在差异沉降时,轨面在车载作用下会产生相应的不平顺,进而影响乘车的舒适度和行车的安全性。将地基视为弹性半空间,采用余弦函数模拟地基差异沉降槽,基于既有二系悬挂的车辆模型,建立车-轨-隧道-地基耦合模型,分析不同车速、差异沉降值、轨道-地基条件的组合情况下,钢轨支撑反力和隧道下卧土体竖向位移的变化规律。结果表明:随沉降槽深及车速的增加,轨下支撑反力及隧道下卧土体的变形显著增加,且随车速及轨下支撑刚度增大,沉降槽的影响也愈加明显;隧道结构及下卧土体变形随土质条件变化趋势受沉降槽深的影响较小。