氢能专利库

本发明提供了一种燃料电池汽车行驶里程匹配与计算系统及方法，涉及燃料电池汽车设计领域，该方法主要通过分布式模块化设计，开发不同的单元功能模块，建立用于燃料电池汽车行驶里程匹配与计算的各单元模块，主要包括：燃料电池汽车动力学模块、燃料电池系统模块、辅助动力模块、行驶工况模块、环境因素模块、控制策略模块、计算模块等。一种燃料电池汽车行驶里程匹配与计算设备及存储设备，用于实现燃料电池汽车行驶里程匹配与计算方法。本发明的有益效果是：模块化的设计方法，可根据不同燃料电池汽车的实际参数与使用需求，进行快速匹配和验证，适用性广，实用性强，较大程度降低整车开发成本与周期；同时，控制策略模块的引入使匹配里程更接近实际里程，计算精度更高、误差更小。

本发明公开了一种优化燃料电池加载速率的方法，包括以下步骤：建立燃料电池初始全局路径加载模型；根据初始全局路径加载模型，通过加载试验确定候选加载速率，并利用聚类方法从候选加载速率中确定参考加载速率；利用候选(决策)加载速率，基于动态权重因子构建多目标函数，确定完整全局路径加载模型；利用迪杰特拉算法优化完整全局加载模型，得到优化后的最优加载功率路径；本发明有益效果是：可以显著提升系统响应速度，且鲁棒性较强。

本发明涉及燃料电池控制系统技术领域，尤其涉及一种风冷燃料电池小功率运行管理方法。该管理方法保证风冷电堆在满足需求的情况下，尽可能在较低的功率下工作。同时可降低工作产生的噪声，并且提高硬件资源的可靠性需求，使得在更低的成本下具有更高的续航历程，更低的成本，更好的可靠性，该管理方法通过延时作用，充分给定DCDC稳定时间，则可降低DCDC瞬间稳定的需求，给足够的时间用于DCDC自我预充，防止瞬间过载导致硬件损坏等问题。

本发明提供了一种燃料电池堆在加载过程的速率优化方法，以14.96kW为初始功率，48.29kW为目标功率作为功率边界条件进行案例分析，并计算这一加载工况的四个控制点，控制点的相对位置决定设计的功率时间曲线形状。基于准均匀三次B样条方法算出功率时间轨迹点。然后采用最小二乘法针对轨迹点拟合为三次多项式函数，并根据参考功率点算出其对应的加载速率。通过单电池一致性指标改变中间功率控制点的经验参数来改变曲线形状，校正加载速率。本发明的有益效果是：不需要进行大量加载试验标定，提高了系统动态响应速度，单电池一致性并没有明显恶化。

本发明公开了一种小功率风冷燃料电池能量管理方法，方法以下步骤：搭建氢燃料电池标定台架，确定氢燃料电池在不同环境下的最佳工作功率点P；根据氢燃料电池标定台架，确定氢燃料电池在不同输出功率下排氢阀的标定开启时间和标定关闭时间；搭建氢燃料电池供电系统，根据最高工作功率点P和不同输出功率下排氢阀的开启和关闭时间，确定氢燃料电池最佳供电策略。本发明有益效果是：使得燃料风冷燃料电池系统在满足工作需求的同时具有更高的能量利用效率。

本发明公开了一种车用燃料电池系统加载策略优化方法，包括：根据燃料电池堆极化特性曲线和动态阶跃加载时电压下冲随初始电流密度变化的演变规律划分不同的电堆输出功率区间；根据不同的电堆输出功率区间和对应的参考加载速率值，计算候选加载速率；制定加载评价指标，构建归一化多目标加载评价函数；利用候选加载速率进行两两功率加载试验，并基于归一化多目标加载评价函数确定最优加载速率。本发明兼顾了系统加载的动态响应快速性，电堆稳定性和单电池可靠性。

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统额定工况点气体反应物供给压力的修正方法。一种燃料电池系统额定工况点气体反应物供给压力的修正方法，具体包括以下步骤：S1、进行燃料电池系统可靠性试验时，将燃料电池系统拉载至额定功率PE后，判断燃料电池系统是否需要执行修正气体反应物供给压力命令；S2、如果需要修正气体反应物供给压力，则在下一次将燃料电池系统拉载至额定功率PE时，计算修正后的请求氢气压力PAnod1，请求空气压力PCathd1；S3、调整并维持燃料电池系统的氢气压力和空气压力分别在PAnod1值和PCathd1值下运行，且在下一次将燃料电池系统拉载至额定功率PE时，判断燃料电池系统是否需要执行修正气体反应物供给压力命令。

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池集成式整车热管理集成系统与控制方法。一种燃料电池集成式整车热管理集成系统，包括蓄水壶、水泵、燃料电池反应堆、水冷中冷器、第一三通阀、空冷中冷器、第二三通阀、加热单元、散热组件、第三三通阀、去离子器、蒸发器芯体、第四三通阀、暖风芯体和风向切换单元。本发明所述燃料电池集成式整车热管理集成系统，通过集成一体化方案，使得燃料电池反应堆进气温度在不增加散热风扇的情况下，可根据不同的功率下对进气温度的需求调节进气温度，与此同时，参与冷却后的空气通过管路连接到空压机进气前端，在压力的作用下，可降低空压机所消耗的功率，同时对多余的能量展开回收利用。

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种修正燃料电池系统动态加载斜率的控制方法。一种修正燃料电池系统动态加载斜率的控制方法，其具体包括以下步骤：S1、计算燃料电池系统请求发电功率Pset与实际功率Pact偏差值ΔP；S2、基于燃料电池系统请求发电功率与实际功率偏差值ΔP，获取初始动态加载斜率值R；S3、获取燃料电池系统的动态加载斜率修正值；S4、获取燃料电池系统修正后的动态加载斜率值R1；S5：若R1≤0，则令R1＝0，燃料电池系统停止加载并保持当前功率值运行，当R1＞0时，则令燃料电池系统的加载斜率为R1并进行加载，直至燃料电池系统当前发电功率Pact等于VCU请求发电功率Pset后，燃料电池系统停止加载。

本发明涉及燃料电池热管理集成技术领域，尤其涉及一种增程式燃料电池汽车热管理集成系统及其控制方法。一种增程式燃料电池汽车热管理集成系统，包括：由第一水泵、燃料电池反应堆总成、第一三通阀、加热单元、散热单元、第二三通阀、换热器、第三三通阀和暖风芯体组成的第一冷却液循环回路，由第二水泵、增程电池、第四三通阀、电池冷却器和所述换热器组成的第二冷却液循环回路，由空调循环泵、冷凝器、蒸发器、第五三通阀和所述电池冷却器组成的冷媒循环回路。

本发明涉及燃料电池热管理集成技术领域，尤其涉及燃料电池辅助系统与电池热管理集成系统及其控制方法。一种燃料电池辅助系统与电池热管理集成系统，包括：由蓄水壶、水泵、电池冷却器、增程电池、水冷冷凝器、电堆辅助冷却件、散热单元依次串联形成的第一循环回路，由空调压缩机泵、热泵加热器、热泵蒸发器依次串联形成的第二循环回路，所述热泵加热器与所述散热单元并联，所述第一循环回路上第一三通阀，所述第一三通阀分别与所述电堆辅助冷却件、所述散热单元和所述热泵加热器连接并连通，所述第二循环回路上设有第二三通阀，所述第二三通阀分别与所述空调压缩机泵、所述热泵加热器和所述水冷冷凝器连接并连通。

本发明提供了一种基于PEMFC物理模型的氢燃料电池单向DC/DC变换器测试系统，包括：电池模拟器、燃料电池模拟器和测试系统柜；首先通过测试系统柜设置燃料电池模拟器类型、测试方式、氢燃料电池单向DC/DC转换器的输入输出及冷却等主要参数；由燃料电池模拟器模拟燃料电池输出电压和电流至燃料电池单向DC/DC转换器的输入端；再由氢燃料电池单向DC/DC转换器通过升压及稳流后，输出至电池模拟器；电池模拟器与燃料电池模拟器采用共直流母线设计，形成一个高效的闭环能量流。本发明的有益效果是：实现了能量内循环流动，达到了节能降耗的效果。

本发明涉及一种燃料电池空气系统的解耦控制方法和系统，包括以下步骤：对空气参数进行辨识计算，生成解耦控制矩阵的增益系数和时间系数，空气参数为试验测试得到的输入变量和输出变量；根据带控制量的自回归滑动平均模型生成空气参数控制回路中的输入与输出参数模型；将解耦控制矩阵的增益系数和时间系数带入所述空气参数控制回路中的输入与输出参数模型，生成系统传递函数关系矩阵；对系统传递函数关系矩阵进行解耦处理，生成解耦控制矩阵，根据解耦控制矩阵设计解耦控制器。本发明提供一种能够使燃料电池空气系统中的耦合性强的参数可以相对独立控制的方法，即解耦控制，实现实时在线运行，更有利于整个系统的稳定运行。