考虑燃料电池性能衰退的燃料电池汽车强化学习能量管理策略研究

针对燃料电池衰退性对汽车实际运行的重要影响,提出燃料电池瞬时衰退计算经验公式,并将燃料电池衰退性能纳入能量管理问题设计目标。利用基于强化学习的能量管理策略,解决燃料电池汽车经济性、衰退性和SOC维持的多目标能量管理问题。与功率跟随策略相对比,考虑衰退性能的策略具有更好的经济性和更优异的衰退性。     

基于多目标优化的燃料电池汽车能量管理策略

为了提高燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的燃料经济性并优化燃料电池的耐久性,提出了一种燃料电池混合动力汽车能量管理策略(EMS)的多目标优化方法.根据FCHEV混合动力系统的功率流和关键部件的效率特性,提出了驱动系统的等效氢气消耗模型.此外,还考虑了负载变化对燃料电池寿命的影响.提出了一种智能功率分配方法来实现能量管...     

燃料电池汽车分层能量管理策略优化研究

为在改善车用燃料电池系统氢耗和耐久性的同时抑制直流母线电压波动,提出一种自适应滑动平均滤波、等效成本最小和超级电容能量状态非线性控制相结合的燃料电池汽车分层能量管理策略.首先,构建燃料电池汽车动力系统模型、氢耗成本和退化成本的数学模型;然后采用自适应滑动平均滤波和等效成本最小策略优化燃料电池输出功率,并通过非线性控制策...     

基于电池老化的并联式HEV能量管理策略

针对电池老化和能耗问题,在优化方法中搭建锂离子电池循环老化和日历老化模型,分析电池老化模型的重要性及对汽车在运行过程中能量消耗的影响,通过电池荷电状态(SOC)和容量变化两个参考轨迹,调整电池的充放电状态.针对并联式混合动力汽车(HEV),基于Pontryagin最小值原理,提出一种以电池退化和能耗最小为目标的自适应等效燃油消耗最小(ECMS)控制策略.基于MATLAB仿真分析可得:考虑电池老化情况的电池容量损失降低了2.33％,总燃油消耗降低了1.25％,有效充放电总容量减少了3.20％,同时可减缓电池老化.     

燃料电池汽车中电池建模及其参数估计

目前燃料电池汽车大多采用了燃料电池和蓄电池混合的动力系统方案。研究了燃料电池汽车“超越一号”中锂离子动力电池,在恒流放电和脉冲放电实验的基础上,分析了它的静态和动态特性,并选用了PNGV计划中动力蓄电池的线性模型,在此基础上,根据该模型慢时变的特点,提出了采用最小二乘法在线辨识锂离子动力电池参数的方法,并进行了理论分析和仿真研究。结果表明PNGV模型适用于锂离子动力电池,而且只要将电压测量和电流测量的精度控制在一定范围内,采用上述方法进行参数估计是将是有效的。     

燃料电池汽车基本技术及发展综述

燃料电池（FC）是将燃料中的化学能转换成电能的发电装置,它具有高效、清洁的特点,目前已经成为电力能源领域的研究热点,其中装备燃料电池的电动汽车是其主要的研究和应用对象。简介了燃料电池的能量转换电化学过程,归纳了燃料电池汽车（FCV）的结构和工作原理,并指出燃料电池汽车具有效率高、续驶里程长、绿色环保、低噪声的优点。基于现有研究,提出了燃料电池汽车整车总体设计、动力系统参数匹配、电机的控制技术、整车通信网络技术、增湿系统、车载供氢系统等的具体实现方案,分析了国内外燃料电池汽车研究和应用领域的现状,指出了我国燃料电池汽车存在的系列问题。未来燃料电池汽车技术将向FC模块化、动力系统混合化、燃料电池汽车产业联盟化的方向发展,以符合重点发展客车和专用车,降低成本和完善配套设施等应用需求。     

锂离子电池/超级电容器混合系统的能量管理

为使锂离子电池与超级电容器合理地配合工作,提出基于逻辑门限的能量管理策略与改进的模糊控制的能量管理策略;再将两种管理策略复合,确定最终的能量管理策略。用Matlab/Simulink对以上3种能量管理策略进行仿真分析,设计的能量管理策略可在系统能耗基本不变的基础上,发挥超级电容器的辅助作用,合理分配能量,降低电池损耗,延长电池的使用寿命。在城市道路循环(UDDS)和欧洲经济委员会(ECE)工况下,电池损耗相比于单一能源分别降低43.4%和46.3%。     

燃料电池汽车(FCEV)的现状及开发动向

环保和节能问题已成为全球关注的焦点。作为污染环境和消耗能源大的汽车行业，也顺庆世界发展的潮流对高效率，低污染型“绿色汽车”开始了大规模的研究开发，燃料电池汽车（FCEV）已成为世界各大汽车公司研究开发未来汽车的重点，并逐渐接近实用化。然而，FCEV还存在如燃料电池性能及价格等课题。本文就FCEV的现状，存在的问题及开发动向进行总体论述.     

海南自贸港氢燃料电池汽车发展路径探究

海南省发展新能源汽车是推进生态立省战略的重要举措,是建设自由贸易港、国家生态文明试验区和加快建设美好新海南的重要内容。海南有丰富的海上风电和太阳能光伏资源,清洁能源发电部分不能并网的电力资源,将通过电解水制氢完成储能。氢燃料电池作为将氢能转化为电能的关键技术,也是氢能应用于交通领域的重要技术路线,在海南具有非常重要的地位。对海南全域推广新能源汽车和生态文明试验区建设具有重大意义。     

燃料电池汽车续驶里程测量方法的研究

开展了燃料电池汽车续驶里程的测试评价方法的研究,测试了电-电混动燃料电池汽车能耗、氢气消耗量,并形成针对不同燃料电池汽车类型的续驶里程评价方法.通过测试与分析结果,提出增加燃料电池汽车续驶里程的建议和参考.     

氢电混合燃料电池汽车动力系统研究进展

零排放和高效率的燃料电池混合动力汽车是人类"可持续移动"的最理想解决方案。介绍了一种氢燃料电池-锂离子电池混合动力系统;讨论了车用燃料电池动力系统能源效率的影响因素及提高动力系统效率的途径,总结了氢燃料电池汽车动力系统的国内外研究进展。     

燃料电池汽车氢气管理系统测试平台的构建

首先简要介绍燃料电池汽车氢气管理系统(HMS)的功能和基本构成;接着详细介绍了基于NI虚拟仪器的氢气管理系统测试平台的硬件架构及其工作原理,并围绕氢气管理系统的状态转换功能测试、安全策略测试以及其他基本功能测试等三个方面给出了测试平台的软件设计,提出测试结果的评判标准;最后,利用测试平台对氢气管理系统进行了实际测试,验证了测试平台的有效性。     

世界燃料电池汽车开发动向

在全球规模的环境保护、城市环境保护以及节能要求声浪中，2001年11月，在摩洛哥的“马拉凯希”召开的气候变化会议(COP7)上最终同意了在1997年举行的COP3上通过的京都议定书之运用规则，实施削减CO2排放目标不再是空话。     

超级电容主动补偿的燃料电池管理系统设计

针对车用燃料电池发动机关键部件膜电极的劣化模式,提出了一种基于超级电容主动补偿的燃料电池堆膜电极单体电压平衡控制方法,采用在燃料电池堆每个膜电极单体中都加入独立的主动补偿控制电路和独立的超级电容单体储能的电路结构,分别设计了主动补偿控制电路和燃料电池管理控制电路,实现了对每个膜电极单体工作电压的实时精确控制.     

2011年国外燃料电池技术研发动态

燃料电池是具有无污染、高效率、适用广及无噪声特点的能量转换装置,国外发达国家在燃料电池研究开发方面取得了一定进展。日本日本经济产业省前几年就对燃料电池汽车开发与推广制定了时间表,其战     

适用于燃料电池混合供电系统的能量管理策略

为优化燃料电池混合供电系统的动态响应以及能量的转换效率,实现燃料电池的最优经济性,提出一种在单位运行周期内通过储能系统荷电状态以及负载变化来确定目标功率值的能量管理策略。该策略基于规则模糊逻辑理论,根据负载需求功率和超级电容荷电状态的隶属函数以及IF-THEN规则对燃料电池的功率进行分配,使得系统对负载变化进行快速响应,实现其在燃料电池和超级电容之间的合理分配。实验结果表明,所提控制策略能够展示该供电系统对负载功率的调节作用,避免储能介质在整个工作期间出现过充电或过放电现象,达到延长燃料电池使用寿命的目的,验证了能量管理策略的正确性。     

生物燃料电池研究进展

生物燃料电池利用生物催化剂直接把化学能转化为电能,具有燃料来源广泛、反应条件温和、生物相容性好等优点。按采用催化剂的不同,可分为微生物燃料电池和酶生物燃料电池。简述了生物燃料电池的工作原理,综述了其最新的研究进展。微生物燃料电池发展的新方向主要是无介体微生物燃料电池的研究和高活性微生物的选用;而酶生物燃料电池的研究,集中在寻找固定酶的新方法,发展体积更小的无介体酶生物燃料电池,以及与太阳电池相结合等方面。对生物燃料电池未来的发展方向进行了展望。     

航空燃料电池推进系统能量管理策略研究综述EI北大核心CSCD

燃料电池推进系统是未来绿色航空的潜在发展方向之一。面对航空燃料电池推进系统的耐久性、经济性等瓶颈问题,如何构建高效的系统能量管理策略已成为系统可靠应用的核心。该文结合国内外研究现况,在分析燃料电池推进系统架构的基础上,详细分析已有的系统能量管理策略的特征和应用场景,并针对策略适应性、实时性以及优化效果进行定性分析。同时,结合特定飞行工况下的无人机飞行仿真实验结果对不同能量管理策略进行定量分析,对未来航空燃料电池推进系统的发展趋势进行探讨,以期为航空燃料电池推进系统的快速大规模应用提供理论参考。     

计及飞行任务与能耗分析的航空燃料电池推进系统能量管理策略EI北大核心CSCD

为改善航空燃料电池推进系统的燃料消耗情况并提升系统运行效率,该文提出一种考虑多飞行任务模式与外部最大能耗的综合能量管理方法。在优化常规极小值原理策略的基础上,针对飞行器飞行工况的变化率进行区间划分,改变系统目标函数系数。采用最大外部能耗算法求解超级电容的充放电电压与母线电压的偏差量来实时调整哈密顿函数中的协态变量。最后,通过求解目标函数来控制燃料电池系统的输出功率。基于实时仿真硬件在环测试平台的验证结果表明,所提算法相对于传统的等效氢耗和庞特里亚金最小值原理算法,分别将系统等效氢耗降低了4.6%和3.2%,将系统的平均运行效率提升了10.3%和5.5%,在减少燃料电池系统所承受的应力同时,提升了系统输出的稳定性。     

燃料电池／超级电容器混合发电系统能量管理策略

给出由燃料电池和超级电容器构成的混合发电系统的能量管理策略.在拓扑分析的基础上,制定了双向、单向DC/DC变换器的控制策略.在微分平滑理论的基础上,给出了基于超级电容器电流的直流母线电容能量动态轨迹规划方案,在实现负载快速跟踪的同时,缓解了超级电容器的暂态大电流状况.提出了燃料电池输出功率的模糊控制律,充分考虑燃料电池与超级电容器的工作状态,调节燃料电池出力,在保证负载正常供给的前提下,维持超级电容器储能为给定值.引入了超级电容器及燃料电池电流饱和方程,确保发电系统安全运行及其使用寿命.仿真分析验证了该能量管理策略的正确性,还展示了该发电系统对负载功率的调节作用.