基于STAR—CCM＋的燃料电池汽车空气过滤器流场分析

依靠经验和半经验设计燃料电池汽车空气过滤器需要耗费大量的精力和财力,且设计周期长.本文利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了空气过滤器的三维数值计算模型.运用多孔介质模型模拟活性炭区域的内部流动,对空气过滤器的稳态流动进行了数值模拟,对不同结构的空气过滤器的气体流动分布、流动均匀性进行数值计算.并提出有利于活性炭利用率的优化方案,为燃料电池汽车空气过滤器结构设计和性能改进提供理论依据.     

面向燃料电池汽车的双源电机驱动系统

为解决DC/DC带给燃料电池汽车驱动系统成本及效率方面的问题,实现双电源之间的能量传输及对应转矩的独立控制,对双源电机驱动系统的工作模式、控制系统及输出性能进行分析。建立双源电机、燃料电池、动力电池模型,讨论双源电机的多种工作模式;针对双源电机两套绕组间的电压耦合效应,采用前馈解耦及零直轴电流策略对双源电机燃料电池绕组、动力电池绕组的电流及对应转矩进行独立控制;在实验室设计工况及基本市区循环试验工况下分别进行台架试验,双源电机驱动系统的输出转矩能够快速响应转矩需求,不同工作模式下燃料电池绕组及动力电池绕组的电流与其对应转矩波形一致。台架试验结果表明：双源电机驱动系统的多工作模式能够实现燃料电池汽车的启动、加速、下坡、制动能量回收等工况,所采用的控制策略可以对燃料电池及动力电池输出转矩进行独立控制,能够顺利实现燃料电池和动力电池之间的能量传输。     

熔融碳酸盐燃料单电池的研制

利用国产原料制备了熔融碳酸盐燃料电池的电机、电解质板，解决了电池运行时存在的高温绝缘问题，并研制出单电池发电系统，使运行实验获得成功。     

微生物燃料电池的电能采集系统探究

微生物燃料电池简称MFC,本质上是一种能够借助微生物实现化学能向电能转化的装置.此种装置兼具废物利用和发电两种功能,是现代资源利用技术水平不断提升的表现,同时其也代表着废弃物资源化利用的大趋势,对于经济的可持续发展具有重要意义.本文分析了微生物燃料电池,并阐述了其电能采集系统方案.     

新型燃料电池内阻测试仪的研究与设计

针对传统的燃料电池内阻测试方法测试速度慢、测试精度低和测量数据较少的现状,设计了一种基于高频阻抗测量法并具有测试速度快、精度高等特性的燃料电池内阻测试仪。在设计的测试仪中,使用了高精度的程控交流激励源提供信号激励,采用高精度测量单元进行数据测量,并使用浮点的FFT算法对数据进行频谱分析,得到了较好的测量效果。     

基于SAE1939标准的CAN通信网络在汽车动力传动系统中的应用

为了利用总线技术实现车辆动力传动一体化控制,组建了包括机械式自动变速器电子控制单元(electronic control unit,ECU)、电喷柴油机电子控制模块(engine control module,ECM)、液晶显示模块(LCD)等节点的CAN通信网络。介绍了符合SAE1939标准的CAN网络的通信方法及若干具体问题的解决方案,并在某宇通样车上进行了试验,验证了该CAN通信网络的可行性和高可靠性。     

汽车动力总成悬置系统的解耦分析

建立了动力总成悬置系统的模型,通过模态分析得到了系统的固有频率和振型。应用能量解耦法对动力总成悬置系统进行解耦分析,并通过调节系统的刚度进行了悬置系统的优化。结果表明：优化后系统的解耦程度优于优化前的系统,为进一步提高系统的隔振性能提供了依据。     

基于拉格朗日的汽车动力总成悬置系统振动分析

在建立汽车动力总成悬置系统振动六自由度力学模型的基础上,对系统的固有特性、静力和振动传递率等性能进行分析,结合MATLAB软件对潍柴WP12.336 N动力总成悬置系统应用于大金龙客车6120Y进行了仿真计算和评价,结果表明悬置系统的优劣程度直接影响发动机振动能量的传递、整车的振动和噪声.     

基于多目标优化的燃料电池汽车实时能量管理策略

为了降低混合动力系统的燃料消耗并延缓动力元件的老化,提出了一种基于多目标优化和路况分类的能量管理策略(EMS)。首先,构建了燃料电池与锂电池的电气模型,并引入了等效氢耗模型和燃料电池老化模型。其次,设计了基于规则的多模式EMS,在此基础上,为了进一步降低系统的等效氢耗,并延长其使用寿命,基于多目标白鲸算法(MOBWO)对EMS参数进行优化。再次,为了使所设计的EMS适用于不同的路况,提出了基于长短期记忆网络(LSTM)的驾驶路况实时分类方法,旨在根据分类结果切换EMS的控制参数以达到最优效果。最后,在仿真平台上对所提算法进行分析。结果表明：与基于规则的方法相比,所提方法氢耗量降低了2.3%,燃料电池的老化程度降低了1.02%,验证了所提EMS能够有效降低混合系统的燃料消耗,并且能够延缓燃料电池老化,从而提升了系统的经济性和耐久性。     

燃料电池汽车车载DC/DC变结构控制研究

在介绍DC/DC变换器基本原理的基础上,针对燃料电池特定系统的设计,建立了燃料电池电动汽车车载DC/DC变换器的数学模型.在模型分析的基础上,提出了符合特性的DC/DC变换器滑模变结构控制方案.并用Matlab软件对所设计的控制系统进行了仿真实验,仿真结果证明了理论分析和计算的正确性.     

燃料电池汽车车载氢气安全研究

介绍了有关车载燃料电池氢气的安全问题,包括储氢安全、车载氢气系统的安全、燃料电池汽车发生碰撞以及发生氢气泄露时的安全等,指出了目前燃料电池汽车在实际应用中尚待解决的氢气安全问题,并提出了如何解决这些安全问题的建议。     

电动公交客车CAN总线网络通信结构的设计

为了研究电动公交客车上CAN总线网络节点信息的实时性及可靠性问题,依据CAN总线网络通讯协议技术的特点,研究并设计了一种电动公交客车的CAN总线网络通讯结构,并给出了适用于电动公交客车的SAE J1939应用层协议及汽车CAN总线网络的硬件接口模块,软件模块采用了基于优先权竞争的模式,通过CAN总线网络和基于优先权模式的方法,实现了实时采集、分析、处理电动公交客车的各个数据节点的信息和数据.最后,在路况测试中通过对实际数据的采集,验证了电动公交客车CAN总线网络通讯结构的硬件、软件模块设计合理,具有实际的学术价值和应用前景.     

公交调度模型及算法

建立了公交调度模型 ,给出了用遗传算法求解该模型的程序框图。用实际的运营数据对提出的模型及算法进行了验证。结果显示 ,提出的公交调度模型及其求解算法是可行的和有效的     

基于CAN的车身控制系统的设计与实现

为了满足现代汽车上越来越多的电子控制单元对彼此数据要求共享的发展趋势，现代汽车的车身控制系统开始采用基于CAN总线协议的网络控制系统.首先介绍了CAN总线技术，并从成本、性能方面重点阐述了其与LIN总线相结合的必要性和可行性.在此基础上，对车载分布式控制网络进行了结构分析和设计，最后在硬件、软件两方面，实现了基于CAN/LIN总线和SAE-J1939协议的车载分布式控制网络.该控制网络实现了整车电器连接的总线化，提高了系统的安全性、可维护性、可扩展性，满足了现代汽车的控制和管理要求.     

基于I2C总线技术的机车燃油自动发放装置的设计

阐述了基于I2C总线技术的机车燃油自动发放装置的设计原理,介绍了软硬件及接口设计技术。实践表明,采用I2C总线技术,不仅使系统的芯片大大减少,系统的灵活性增强,而且提高了系统的抗干扰能力。     

城市公交车传动系统优化匹配研究

针对目前公交车传动系统匹配中存在的问题,提出了具体的优化方案。通过公交车市区道路实验,利用多元统计的相关理论获取城区公交车实际行驶循环工况,使用AVL-cruise软件建立了公交车整车仿真计算模型,并对模型及行驶循环的有效性进行了试验验证。在验证模型正确的前提下,通过模拟计算提出了车辆传动系统的优化匹配措施。     

PEM燃料电池的流场设计

质子交换膜燃料电池流场的合理设计有利于组分浓度、电流密度等的均匀分布,从而达到提高电池性能的目的。采用计算流体力学软件Fluent中的PEM模块,对3种常见的流场形式分别从氧气摩尔浓度、膜中水含量和电流密度分布等3个方面进行了综合分析。结果显示,电池性能由高到低依次为:多蛇形I流场、多蛇形II流场和平行流场。该方法可用于指导质子交换膜燃料电池空气流场的优化设计。     

基于神经网络的燃料电池发动机风机系统建模

燃料电池发动机的风机系统是一个非线性系统,针对其难以建模以及建立的模型过于复杂等问题,利用神经网络的非线性映射和自学习能力建立了风机系统的辨识模型。模型以风机转速和空气压力为输入,以空气流量为输出,采用Levenberg-Marquardt优化算法进行神经网络的训练,建立了不同转速和压力条件下的空气流量模型。仿真结果表明,该模型精度较高,可为燃料电池发动机空气供给系统的优化控制奠定基础。     

燃料电池发动机风量模糊PID控制器的设计

介绍了燃料电池发动机的工作原理，设计了一套以DSP为核心的风量控制硬件系统从理论上推导了燃料电池发动机风量模型，并针对风量控制系统时变、非线性等复杂特性，设计了模糊PID控制器；实现了燃料电池发动机风量的智能控制，大大改善了系统的控制效果。实验结果表明了该系统的有效性。