质子交换膜燃料电池热管理系统建模及故障仿真

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。     

无线RF技术在农业环境温湿度数据采集系统中的应用

介绍了农业环境温湿度远程自动检测系统,利用集成的温湿度传感器SHT11和无线RF数据传输模块nRF2401实现温湿度数据的无线传输与接收,利用终端的PC机监测显示温湿度.阐述了系统的总体结构,并从硬件和软件两方面说明了系统的设计及实现方法.实践表明,该系统使用方便,数据传输可靠,数据可视化直观.     

基于非线性动态模型的质子交换膜燃料电池故障诊断

为了对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统进行故障诊断以提高系统的安全性和可靠性,针对PEMFC系统的强非线性,在九阶状态空间模型的基础上提出一种滑模观测器实时生成残差,利用故障阈值检测法建立故障特征矩阵检测故障,进而为了隔离故障,引入相对故障敏感度函数建立理论相对故障敏感度矩阵,在系统运行时实时计算各故障相对故障敏感度与理论相对故障敏感度的欧氏距离,最小欧氏距离对应的故障则为系统发生的故障,结果验证了所提出的基于模型的故障诊断方法的有效性,且所构建观测器可以估计PEMFC系统中难以直接测取的状态变量,平均相对误差在6%以内。     

混合动力残疾人摩托车车载信息系统研究

为给驾驶员提供车辆运行工况信息,研制了混合动力残疾人摩托车车载信息系统。该系统可实时检测并显示每块单体电池的电压、电流、温度以及电机的转矩、转速,并对电池间电压不一致性进行监测报警。结果表明,系统能够稳定运行,采集与显示的各项工况参数正确,从而为系统的工程应用奠定了基础。     

基于CAN总线智能车辆转向系统数据采集系统

本文对智能车辆转向系统的功能进行分析,提出了基于CAN总线智能车辆转向系统的软硬件设计,以MC9S12DG128单片机为中央处理器的数据采集系统主控板,并重点论述了CAN总线接口电路,对CAN主程序模块的软件设计进行了分析.本设计的智能车辆转向系统经试验具有检测精度高、可靠性好、实时性好等优点.     

压力顺序调节制动系统及其硬件在环试验

为提高现有线控制动系统的集成度,研究开发了一种压力顺序调节制动系统。通过建立的数学模型仿真得到系统的参数需求,并形成了由电机、滚珠丝杠、主缸及传感器等组成的样机。建立了基于Matlab/Simulink与veDYNA联合仿真的硬件在环试验平台,设计了模糊PD控制器,针对样机的ABS功能进行了硬件在环试验。试验结果表明:系统可以实现各轮缸压力的顺序调节,单轮缸调压频率达到20Hz,受限于电机的性能,系统只能实现部分ABS功能。     

基于非线性动态模型的质子交换膜燃料电池故障诊断

为了对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统进行故障诊断以提高系统的安全性和可靠性,针对PEMFC系统的强非线性,在九阶状态空间模型的基础上提出一种滑模观测器实时生成残差,利用故障阈值检测法建立故障特征矩阵检测故障,进而为了隔离故障,引入相对故障敏感度函数建立理论相对故障敏感度矩阵,在系统运行时实时计算各故障相对故障敏感度与理论相对故障敏感度的欧氏距离,最小欧氏距离对应的故障则为系统发生的故障,结果验证了所提出的基于模型的故障诊断方法的有效性,且所构建观测器可以估计PEMFC系统中难以直接测取的状态变量,平均相对误差在6%以内。     

蜂巢式锂离子电池模组热失控扩散的抑制

锂离子电池热失控问题逐渐受到重视。基于锂离子电池的热失控副反应机理方程和热传导机理方程，搭建由7只容量为4.5 Ah的21700型锂离子电池组成的蜂巢式电池模组，研究电池在加热条件下的热失控扩散情况。仿真结果与实验结果误差在7%以内。利用蜂巢式电池模组研究冷却液温度、流速对电池热失控扩散行为的影响。当模组中的单体电池发生热失控时，冷却液的温度越高，模组发生热失控扩散的时间越早；冷却液的温度越低，抑制电池模组热失控传播所需的冷却液流速越小。