燃料电池混合动力汽车控制策略研究
燃料电池混合动力系统的能源能源管理策略研究 (1)
（本论文已过查重，2021年12月之前，有需要的同学可以直接下载使用） 随着现代能源技术的不断发展和进步，汽车工业正逐渐使用清洁能源替代传统燃料油。但是，与纯电动汽车的续航里程这一明显不足以及纯燃料汽车对环境的不友好甚至破坏相比，人们更倾向于使用混合动力汽车。因此，质子交换膜燃料电池的特性具有有利的竞争优势。它的所拥有的明显优点为启动时间短，使用生命周期长，在燃料提供补给的时间短，能量密度高以及工作的时候持续供电时间长。因此，我们模拟搭建以质子交换膜燃料电池为核心的混合动力发电系统为电动汽车准备供能，为电动汽车混合动力系统提供良好的电源解决方案，并解决电动汽车当前的电源问题。 在本文中，我们主要着重对以下方面进行研究： 1.查阅资料对PEMFC的工作原理和特点进行知识普及； 2.搭建混合动力系统的拓扑结构，尽可能弥补PEMFC的动态响应能力 不足的问题，并且对混合动力系统的拓扑结构进行深层次的研究，通过研究以获得更为合理，更为高效，对现社会更为实用的动力系统结构类型，以改善燃料电池混合动力电力驱动汽车系统的能源效率。 3.在运行PEMFC和辅助用蓄电池的混合动力系统时，为了避免PEMFC 的输出功率出现相对较快的波动，尝试将PEMFC用作电力系统的主要能源 供应单元，并尝试确保PEMFC在其供电下工作为高效率的区域。因此，在诸如稳定负载，负载突然增加和能量反馈的多种状态下，合理地管理燃料电池，电池和DC / DC转换器的能量流。通过改变功率来研究PEMFC混合动力电动汽车的能量管理策略。 燃料电池电动车辆在汽车开始运行，匀速正常运行，突然进行加速和刹车的工作条件下具有稳定负载，突然负载增加和能量回收等多种状态。每个工作状态都有多个不同的典型运行区域。因此要想使用一个模型来描述这些不同的运行状态是十分不易的。对于多输入多输出非线性系统，不同输出通道之间必须存在耦合，并且非线性的程度也大不相同。在燃料电池汽车运行过程中，当路况变化较大时，非线性强度大的输出通道通常会急剧变化且难以控制，系统响应具有一定的滞后。因此，有必要提高系统控制的实时性。
燃料电池电动汽车能量流控制策略
第!"卷第#期!$$%年#月武汉理工大学学报 !"#$%&’"()#*&%#%+,-$.+/0"(/-1*%"’"20&’()!"*’)#! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!+,-)!$$%燃料电池电动汽车能量流控制策略 王勇.，吴保全!，艾武!，陈幼平!，周祖德.， !（.)武汉理工大学武汉大庆同力机电系统工程有限公司，武汉/0$$"$；!1华中科技大学机械科学与工程学院，武汉/0$$"/）摘要：根据燃料电池车应用的实际要求，设计了燃料电池和*2345电池组的双能源结构燃料电池电动汽车能量流控制系统，介绍了能量分配的控制原理和基本算法，提出了车辆在运行时各种工作状态下的控制策略，并给出了控制策略具体实现的678程序流程和框架。 关键词：燃料电池电动汽车；控制策略；能量流 中图分类号：9/#0)#0文献标志码：:文章编号：.#".3//0.（!$$%）$#3$$#!3$/ -34567(89:193;598.;5<;46 =4>9?<(@481488-84A ;5=A,4B =A 84!"#$%&’(.，!)*+&,-.+’!，"/!.!，012#%&.,34’(!，516)5.,78.， !（.);,5<-6<=2->?’->(24@A 52-@@B 2->G ?HI ’，;,5<-9-2J @B D 2?C ’K L @A 5-’(’>C ，;,5<-/0$$"$，I 52-<；!)7A 5’’(’K4@A 5<-2A <(7A 2@-A @<-HF ->2-@@B 2->，M ,
最全燃料电池系列科普报告(制氢、储运、燃料电池系统、混合动力)
最全燃料电池系列科普报告（制氢、储运、燃料电池系统、 混合动力） 此文由电池视界整理，转载请注明。燃料电池系列科普报告 制氢 我国燃料电池基础设施建设进入加速期，为燃料电池汽车商业化做好充分准备。加氢基础设施是燃料电池发展的重要保障，氢气的低成本输运也是需要重点攻克的难题，适合燃料电池汽车的高纯度氢气来源也是重要问题。本文将主要介绍燃料电池的必要材料氢气的制取过程，并分析对比不同方法之间的优劣性。 思考的问题： 1、工业制氢的方法有哪些，他们的原理分别是什么？ 2、每种方法各自的优缺点是什么？最优适应情形是如何的？ 重要结论工业制氢包括很多种方法，但都存在着各自的优势和局限性。综合目前工业制氢方式的优劣势及成本考虑，如果用氢装置附近有丰富的焦炉气资源，焦炉气制氢技术是首选的工艺技术方案。我国目前燃料电池车用氢气的实践，焦炉气制氢技术同样是首选。但焦炉气制氢严重收到焦炉气资源的限制。 在未来能源结构调整中，焦炉气产量下降，氢气需求猛增，届时焦炉气制氢将难以继续使用。因此，目前工业制氢尚无最佳方案，仍然有待研发。 1、工业制氢方法众多氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃
料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加。 目前工业制氢主要有几种方法：一是采用化石燃料制取氢气；二是从化工副产物中提取氢气；三是采用采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气，四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。 1.1 化石燃料制氢化石燃料制氢是传统的制氢方法，也是制氢的老工艺，但仍然离不开对化石燃料的依赖，并且会排出二氧化碳等温室气体，导致燃料电池环保价值降低。一般用于制氢的化石燃料是天然气。天然气制氢的过程是：在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸汽发生化学反应。转化气经过沸锅换热、 进人变换炉使C0 变换成H2 和CO2 。再经过换热、冷凝、汽水分离,通过程序控制将气体依序通过装有3 种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA ）升压吸附N2 、CO 、CH4 、CO2 ，提取产品氢气。1.2 工业副产物制氢 焦炉气制氢技术是采用变压吸附的工艺，从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。其基本原理是利用固体吸附剂对气体的吸附具有选择性，以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生，达到提纯制氢的目的。 1.3 生物原料制氢甲醇裂解制氢的工艺过程是甲醇和除盐水按一定的配比混合,加热至270C左右的混合物蒸汽，在催化剂(Cu-Zn-AI)或 者(Cu-Zn-Cr)的作用下，发生催化裂解和转化反应。 1.4 电
氢燃料电池控制策略培训课件
氢燃料电池控制策略
目录 30KW车用氢燃料电池控制策略 ............................ 错误!未定义书签。目录 (2) 1控制策略的依据 (4) 230KW车用氢燃料电池控制策略 (5) 2.1P&ID (6) 2.2模块技术规范 (7) 2.3用户接口 ................................................... 错误!未定义书签。 2.4系统量定义 (9) 2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略 (11) 2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理 .................. 错误!未定义书签。 2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理........... 错误!未定义书签。 2.6Cell电压测算............................................. 错误!未定义书签。 2.7电堆健康度SOH评估............................... 错误!未定义书签。 2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法.. 错误!未定义书签。 2.8ALARM和FAULT判定规则 (11) 2.9工作模式（CRM和CDR）策略 (12) 2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 (12) 2.11空气流量需求量计算 (12) 2.12阳极氢气循环回路控制策略 .................... 错误!未定义书签。
2.13阴极空气传输回路控制策略 (15) 2.14冷却液传输回路控制策略 ........................ 错误!未定义书签。 2.15阳极吹扫（Purge）过程 (18) 2.16防冻（Freeze）处理过程 (18) 2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 (19) 2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck (19) 2.17.2CtrState2下的泄漏检查 (19) 2.18注水入泵（Prime）过程 (20) 2.19状态及迁移 (20) 2.19.1状态定义 (20) 2.19.2状态迁移图 (21) 2.19.3状态功能 (22) 2.19.4迁移条件 ................................................ 错误!未定义书签。 2.20CAN通讯协议。........................................ 错误!未定义书签。3未确定事项 ..................................................... 错误!未定义书签。
质子交换膜燃料电池控制策略研究
质子交换膜燃料电池控制策略研究 质子交换膜燃料电池与其他种类电池的差别就是，质子交换膜燃料电池的出现以使用清洁、对环境无污染、效率高为特点，是一种很有价值的发明，就我国目前的情况来看，质子交换膜燃料电池在我国的各个领域中已经被接纳。在进行研究质子交换膜燃料电池的最终目的就是为了让质子交换膜燃料电池的效率更高而且更加的稳定。这就需要对质子交换膜燃料电池的性质进行研究，让质子交换膜燃料电池的特性可以控制。在本文中进行了质子交换膜燃料电池自身特点以及质子交换膜燃料电池的分类的介绍，也简述了质子交换膜燃料电池电池控制策略。 标签：燃料电池;质子交换膜;策略与研究 随着世界经济的共同发展，在发展中已经产生了对环境的严重的破坏，这就让全世界开始共同对环境的保护、资源的高效率的利用进行了研究。而可持续发展与绿色环保节能减排也已经成为了当下的主流话题。这就让经济的发展在向可持续发展的方向进行着，在我国虽然已经逐渐开始了可再生能源与清洁能源的使用，但这种改变对于我国对石油、煤矿、天然气等不可再生能源的使用情况并没有做出多大的改善，虽然我国的资源丰富但由于人口众多，但由于人均的资源量很少，针对于现在的不可再生能源的使用速度，到本世纪末这些不可再生能源就会逐渐地面临枯竭的现象。而燃料电池的发电技术的出现，由于其优越的自身特性，让其可以成为我国改变现状的方式之一。 一、燃料电池特点 随着科技的逐渐发展，出现了与化学电池不同工作原理的燃料电池。燃料电池的出现后产生了很大的影响，原因就是燃料电池的燃料与电能的转化效率是极其优秀的，对于能量之间的相互转换损失很小。而且还能对自身产生的热量进行二次的利用，当开始电能的转化时，对于环境的污染几乎没有，也不会产生大量的垃圾，在整个生产的过程中水是唯一的产物。在燃料电池开始运行时，对于电能的输出很好，而且燃料电池在运行的过程中只有很小的声音，本身可以长久的使用，稳定性极佳。在燃料电池运行的过程中，内部没有机械构件，只有水与其他在转化。燃料电池的构造很简单，出现问题时维修方便，而且燃料电池的组装分很多的模块，在进行安装时方便。燃料电池的主要燃料就是氢气，氢气的价格便宜，而且氢气的来源广泛，可以在短时间内收集燃料。燃料电池对于环境可以迅速的适应，而且燃料电池的功率大、对于工作性能可以快速的适应，周围的环境就算有水存在也不会有很大的影响。 二、研究现状与存在问题 对于燃料电池的燃料氢气而言，氢气的本身可以当作能源使用。燃料电池在使用的途径上有便携式的能源、小型移动电源、车载电源等，可以在教学、汽车、科研、计算机等多种的领域进行应用，还可以充当紧急电源，而且在特殊的情况
并联式式混合动力汽车的全速控制策略
并联式式混合动力汽车的全速控制策略 摘要：并联式混合动力汽车综合了传统汽车和电动汽车的优点，不仅具有低油耗、低排放等优点，而且续驶里程不受限制，是目前最有希望替代传统汽车的方案。因此，对混合动力汽车关键技术的研究具有非常重要的应用价值。利用瞬态优化控制策略，通过对发动机、电动机、电动机在不同功率进行分配组合，来确定混合动力系统最佳工作模式和工作点切换。本文利用混合动力汽车的数学模型，在MATLAB/Simulink环境中建立了前向仿真模型，进行整车控制策略的研究，并对全速范围的运行控制策略进行了验证。 关键词：并联式混合动力汽车 MATLAB/Simulink 全速范围1 引言 并联式混合动力电动汽车主要由发动机、电动/发电机、电池组、能量管理系统等部件组成，与串联式混合动力电动汽车不同的是，发动机和电动/发电机以机械能叠加的方式来驱动汽车，可以组合成不同的功率输出模式。发动机功率和电动/发电机功率约为电动汽车所需最大驱动功率的50%～100%，其能量利用率高。因此，可以采用小功率的发动机与电动/发电机，使得整个动力系统的装配尺寸、质量都较小，造价也更低，行程也可以比串联式混合动力电动汽车的长些，但布置结构相对复杂，实现形式也多样化，其特
点更加接近内燃机汽车。并联式式混合动力驱动系统通常应用在小型混合动力电动汽车上。 因此，并联式驱动系统最适合在城市间道路和高速公路上行驶，工况稳定，发动机经济性和排放性都会有所改善，和混联式混合动力电动汽车相比较而言结构简单，价格也容易被广大消费者接受，因此，在电池技术问题没有得到很好的解决的情况下，它有望在不久的将来成为汽车商业的主流产品。 2 并联式式混合动力汽车的关键技术 混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，是二者的完美结合，这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统，整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。整车控制系统如同混合动力汽车的大脑，指挥各个系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最优，同时兼顾行驶的平稳性。整车控制系统根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等，判断驾驶员的意图，在满足驾驶需求的前提下，最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出，实现能量的最优管理，使有限的燃油发挥最大的功效。 目前的混合动力汽车都不需要外部充电，因此，与传统汽车一样，混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能，电机驱动所需的电能是燃料的热能在车
纯电动、燃料电池和混合动力汽车简介
纯电动、燃料电池和混合动力汽车简介 汽车为社会经济发展提供动力的同时，也在全世界范围内造成能源危机，环境污染、全球气温升高等危害。那节能、减排将成为未来汽车发展的方向。 采用非常规车用燃料作为动力来源的新能源汽车，相比于传统的燃油汽车，无论是在节能；还是减排上，都有突破性的发展。 目前，比较受重视的新能源汽车有三种，分别是：纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV)、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)、燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)。 纯电动汽车，是由蓄电池提供动力源。通过蓄电池向电机注入电能，电机运转带动汽车前进。蓄电池可以通过充电反复使用。纯电动汽车可以做到零排放，达到绿色出行的目的。但受到电池续航能力、充电时间长和电池成本高等技术问题限制，目前还不能普及。
燃料电池电动汽车，是由燃料在电池内经化学反应产生电能驱动点击，是汽车前进。其燃料通常为氢气和氧气。燃料电池电动汽车运行中，也可以做到超低排放。符合汽车节能、减排的发展方向。电池通过添加燃料，不必担心汽车续航能力。但由于燃料电池成本太高。目前也没有普及。 混合动力汽车，由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。混合动力汽车，能量来源为蓄电池和发动机，其行驶过程中，仍有废气排放。但较传统燃油汽车的排放量会低很多。 前面两种新能源汽车，因现有技术还不成熟，仍未广泛应用。而混合动力汽车，是介于传统燃油汽车和零排放汽车之间。起到承前启后、在经济和技术趋于成熟的产品。
氢燃料电池控制策略
目录 30KW车用氢燃料电池控制策略............................. 错误!未定义书签。目录. (1) 1控制策略的依据 (3) 230KW车用氢燃料电池控制策略 (4) 2.1P&ID (5) 2.2模块技术规范 (6) 2.3用户接口 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.4系统量定义 (8) 2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略 (10) 2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理................... 错误!未定义书签。 2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理........... 错误!未定义书签。 2.6Cell电压测算.............................................. 错误!未定义书签。 2.7电堆健康度SOH评估 ............................... 错误!未定义书签。 2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法 .. 错误!未定义书签。
2.8ALARM和FAULT判定规则 (10) 2.9工作模式（CRM和CDR）策略 (11) 2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 (11) 2.11空气流量需求量计算 (12) 2.12阳极氢气循环回路控制策略 ..................... 错误!未定义书签。 2.13阴极空气传输回路控制策略 (14) 2.14冷却液传输回路控制策略 ......................... 错误!未定义书签。 2.15阳极吹扫（Purge）过程 (17) 2.16防冻（Freeze）处理过程 (17) 2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 (18) 2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck (18) 2.17.2CtrState2下的泄漏检查 (19) 2.18注水入泵（Prime）过程 (19) 2.19状态及迁移 (19) 2.19.1状态定义 (19) 2.19.2状态迁移图 (20) 2.19.3状态功能 (21) 2.19.4迁移条件 .................................................. 错误!未定义书签。 2.20CAN通讯协议。........................................ 错误!未定义书签。3未确定事项 ....................................................... 错误!未定义书签。
氢燃料电池电堆系统控制方案
AIR OUT AIR IN H2IN DI-WEG IN DI-WEG OUT 图1 1号电堆模块系统图 H2PURGE1 24V H2PURGE2
WEXPT 图2 车用1号电堆系统系统图
表1 模块附件表：
表2 车载系统附件表：
2.1 模块 ●冷却液与压缩空气热交换器 因冷却液的温度适应电堆要求，该热交换器的作用，一是压缩空气温度过高时降温（起中冷器作用），二是压缩空气温度较低时加热。考虑到要适应低温环境，最好采用。 ●氢气入口压力调整器 电堆的氢气入口压力调整，由PT-H3、EPV-H4、PT-H4组成，通过程序采集压力和控制比例阀来实现。为了控制准确和简单管路，将PT-H2、EV-H2、PT-H3、EPV-H4、PT-H4做到一个阀组（manifold）上。 ●阳极压力保护 为防止氢气入口压力调整器失效，而使阳极产生高压毁坏电堆。采用安全阀SRV-H5保护。 ●外增湿器 外增湿器采用膜增湿器，用电堆的出口湿空气来增湿电堆得入口干空气。具体是否采用，要看电堆的需求。 ●氢气循环 氢气循环，一是使阳极的氢气的湿度均匀，二是加热入口的氢气。 ●氢气吹扫（排放）阀 氢气吹扫阀，是用1个还是在电堆氢气出口的2端各用1个。 要看电堆的阳极结构，因氢气回流后，多少会有一些液态水，若
不能及时吹扫掉，会影响水平较低段的节电池性能，也不利于防冻处理。 ●电堆空气出口压力 电堆出口压力，采用电磁比例阀EPV-A6和电堆出口压力表PT-A5形成回路来控制。为防止憋压，比例阀为常开阀。 ●电堆高压输出正负极对结构接地（搭铁）绝缘电阻检测 电堆高压输出正负极对结构接地的绝缘电阻小时，会危害电堆的安全。在模块中需要加入检测单元。绝缘电阻的要求，单节电池为1200欧，150节为180千欧。 ●电机调速器的电源 因空压机的功率一般大于1kW，采用电堆的高压电源，在启动或停止的过程中需要外电源供电。启动和停止时由预充电电源PS-HV6供电。 氢气循环泵，因功率一般小于500W，且只在电堆工作时运行，采用外部24VDC单独供电。 ●节电池电压巡检单元 节电池电压巡检单元，与电堆的结构做到一起，自带MPU，与模块控制器采用通讯联系（CAN和RS485）。这样会使检测电缆最短，提高可靠性和美观。 ●模块控制器 控制器的MCU选用飞思卡尔的MC9S12CE，硬件和壳体，若能采购满足要求的现成控制器，则采购；实验调试完成后，沿用
燃料电池发动机系统控制策略
车载燃料电池发动机系统及控制策略开发 一：目的 制定本控制策略的目的是通过合理的控制，稳定燃料电池发动机的性能并有效的提升燃料电池发动机的寿命。燃料电池发动机是为了备用电源使用，同时兼顾车用状态，所以在系统开发及控制策略主要以备用电源应用环境为主体，同时兼顾汽车级应用状态，由于车载燃料电池系统应用环境相对备用电源系统要复杂多变，所以结合燃料电池在车上实际应用制定最佳系统配置条件。但是同时也兼顾备用电源的应用场合。 二：系统初步框图
三：总体控制方案： 燃料电池发动机的开机，关机及运行，可以看做是一个循环过程，需要实现自检、吹扫、湿度控制、加减载控制、散热控制，故障检测和保护等一系列功能。在满足此条件的基础上进行燃料电池系统级的开发。 1：待机自检： 待机自检查看燃料电池系统发动机自身的状态是否准备就绪，包括电源供给、电磁阀状态、传感器状态，设备通讯等，因为传感器自身会有波动，所以划定其合理的波动范围来确定其是否正常工作 2.开机策略：（略） 3.运行控制策略： 运行中需要控制加载、空压机转速、散热、氢气循环泵、尾排阀。主要从以下几个方面进行考虑： 1：电堆模块的操作条件 2：发动机系统中加入了氢气循环泵，氢气循环泵的控制 3：为提升寿命，对加载速率的要求：加载≯？A/s，减载≯？A/s。（根据电堆条件确定） 4：尾排及分水阀的动作时间，氢气利用率控制。 5：加减载控制策略： 实现加载≯？A/s，减载≯？A/s 的目标，同时也要具备车载情况下的加减载控制能力。 其中空入压力受湿度、环境温度、自身的精度等的影响比较大，经常会出现加载不上而形成死循环的状况。车载发动机是恒功率加载，而燃料电池发动机希望是恒电流加载，并能控制加载速率，因此，为实现恒
浅谈混合动力汽车控制策略
浅谈混合动力汽车工作模式和控制策略 王志杰 （福建信息职业技术学院福州，350003） 摘要：依据混合动力电动汽车发展现状,介绍串联式、并联式和混联式的混合动力电动汽车的概况,探讨三种结构方式下的工作模式及其能量流动和几种典型控制策略。 关键词:混合动力汽车；HEV；控制策略； 0 前言 近几十年来,世界各国汽车工业都一直面对能源安全与环境保护两大挑战,为此,各国政府纷纷制定相应的对策,力图开发新一代的清洁节能型汽车。从上世纪90年代开始,全球各大汽公司首先把目光投放到电动汽车研究上,但由于车用蓄电池的能量密度低、质量较大,使得纯电动汽车的续驶里程短且成本较高,很难实现市场化，而混合动力汽车的出现正好解决了这一难题。 混合动力汽车（Hybrid-Electric Vehicel,缩写HEV）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点，即明显减少汽车排放和降低油耗，又有大的行程。 控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放,并在不牺牲整车性能的况下,实现两者之间的折中优化。 本文就混合动力汽车工作模式、能量流动和控制策略作了初步的论述，使人们对混合动力汽车技术有一定了解。 1 混合动力汽车技术 1.1串联式混合动力汽车 串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机和电动机三大主要部件总成组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。 1.1.1工作模式及其能量流动 1.1.1.1纯蓄电池模式 当混合动力汽车负荷小(空载)时，由电池驱动电动机带动车轮转动，此时的能量流 动如图1所示。 1.1.1.2纯发动机模式 载荷比较大时，则由发动机带动发电机发电驱动电动机带动车轮转动。此时的能量流动如图2所示。 1.1.1.3混合驱动模式 当车处于启动、加速、爬坡的工况时，发动机-发电机和蓄电池共同向电动机提供电能。能量流动图如图3所示。
燃料电池汽车的动力传动系统设计
燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动 机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ，就可使车辆在路上行驶，燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ，因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ，汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ，最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来，燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂，如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车，并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前，燃料电池轿车的样车正在 进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动，一次加氢能够从大阪行驶到东京 （560公 里）。 在我国科技部的支持下，燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年，我国第四代燃料电池 轿车研制成功，该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年，包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei 氢燃料电池电堆系统控制方案 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 （糕点） 添加茶水 工作 要求 1）眼神关注客人，当客人距3米距离 时，应主动跨出自己的位置迎宾，然后 侯客迎询问客户送客户 注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致歉，在请其到沙盘区进行观摩稍作等 待； 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用 托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一 下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时， 必须询问客人是否需要再添一杯，在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯 子； 下班程 序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班时间已经到，必须待客人离开后下班； 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 １００福建工程学院学报第６卷 电扭矩和电池系统的充电状态来决定。当制动回收充电力，机械制动系统开始工作，以确矩不能满足要求时保车辆的制动安全性。当车速低于设定值或者电机转速低于设定值时，此时电机充电效率较低，能量回收系统不启动，直接采用机械制动，其基本控制策略如下： ａ．Ｍｂ＞帆，若ＳＤＣ＜Ｓ０ｃ一，则帆＝膨。；若舳ｃ≥ｓＯＣ一，则电机停止工作肘ｂ＝Ｍ。。 ｂ．帆＞肘。，若ＳＤＣ＜ｓ０Ｃ一，则帆＝＾ｆ。＋肘。；若ＳＤＣ≥ＳＤｃ一，则电机停止工作肘ｈ＝Ｍ。。式中，帆为整车需求的制动转距；肘。为机械摩擦制动转距。 ３．２．４故障工况 当电机分总成出现故障时，采用纯发动机模式驱动；当发动机出现故障时，采用纯电动模式运行。３．３模型仿真简介 利用美国Ａ呻ｎｅ国家实验室为响应美国政府的新—代车辆合作计划而开发的电动汽车仿真软件ＰｓＡＴ，根据需要对肘函数和Ｓｉ枷１ｉｎｋ模块进行修改，可建立自己需要的整车仿真模型［４３（图６）。 图６混联式肛Ｖ仿真结构模型 矾ｇ．６Ｓｉｍｌｌｌｉｎｋ舳ｍｃｔｕ弛ｍｏｄｅｌｆｏｒｓ盯ｉａｌ－ｐａｒａＩｌｅｌＩ皿ＶｓｙｓｔｅＩｍ 从仿真性能及结果可以看出，在基础起步阶段混合动力汽车混联式与串联式和混联式相比，由于都由电机驱动，因此性能相近；在高速行驶时，由于串联式只是依靠电机驱动，动力性不如混联式，且油耗方面混联车也优于串联车。同时，串联车发电机的发电功率与驱动电机的驱动功率必须相当，才能保证整车的动力性；混联车可以避免这种情况，可选用更小的发电机与驱动电机，但是在机械与功率控制实现方面要复杂得多，实现多个能源的最优匹配难度更大。 ４混合汽车应用前景和需要解决的问题 ４．１混合汽车应用前景 串联式动力总成要求选择发动机的功率大，并且对电池要求很高，容量大，增加了电池和汽车的制造成本及重量，电机是唯一的动力源，能量转换效率低，所以比较适合大型公交车。并联式动力总成由发动机和电机２部分组成。因为发动机的变化受到车子工况变化的影响大，所以排放性较差，使用的范围较小，仅限于小型汽车，更适合在高速公路上行驶。混联式发动机功率选择较小，排放性能较好，对电池依赖比较小，基本上不需外来充电系统，发动机工作不受车辆行驶工况的影响，不要求像传统发动机那样具有良好的响应特性及宽广的转速运行范围。另外，可以充分利用串联式和并联式的优点，确保发动机和电动机基本上工作在经济区，大大提高了车辆的经济性。并且动力源传递效率高，使用车型范围广。但结构和控制复杂，从而成本也较高，目前主要应用于轿车。 ４．２需要解决的关键技术问题 混合动力汽车要进入实用化，需要具备高比能量和高比功率的能量存储装置，低成本、高效率的功率电子设备和燃料经济性高、排放低的发动机，所面临的关键性技术和需要解决的问题包括以下几个方面： １）内燃机与电机藕合功率分配比的最优控制。混合动力汽车发动机和电动机要相互配合工作，而根据运行工况控制它们适时启动和关闭，并使发动机始终工作在低油耗区的整个控制过程十分复杂，因此需要用成熟可靠的动力藕合装置以及先进的检测系统和控制策略实现功率的合理分配，以达到低油耗和良好的动力性目标。因此，可发展多种动力耦合装置，有传统的行星齿轮耦合器等，也可尝试集离合、动力合成、变速功能于一体的双离合自动变速动力偶合器等［５。；在控制策略上，可建立更优的模型，比如瞬时优化算法与逻辑门限判断相结合的白适应控制策略阳］。 ２）能量存储装置（电池）要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要。 电池还要具有快速充电能力，以保证制动时能量 万方数据 混合动力汽车控制策略的分析 摘要：混合动力汽车的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种，对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点，使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性，并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善，需要进一优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性，而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求，并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况，使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配。 关键词：混合动力汽车结构控制策略 1、混合动力汽车的研究背景 混合动力汽车是兼顾了电动汽车和传统汽车优点的新一代汽车结构型式，因其具有低油耗低排放的潜力，其动力性接近于传统汽车，而生产成本低于纯电动汽车，因此，最近几年来对混合动力汽车的研究开发成为世界上各大汽车公司、研究机构和大学的一个热点。以相信，在电动汽车的储能部件—电池没有根本性突破以前，使用混合动力电动汽车是解决排污和能源问题最具现实意义的途径之一。 混合动力电动汽车与传统的内燃机汽车和电动汽车不同，它一般至少有两种车载能量源，其中一种为具有高功率密度的能量源。利用两种能量源的特性互补，实现整车系统性能的改善和提高。要实现两者之间相互协调工作，这就需要有良好的控制策略。控制策略是混合动力汽车的灵魂，它根据汽车行驶过程中对动力系统的能量要求，动态分配发动机和电动机系统的输出功率。采用不同的控制策略是为了达到最优的设计目标，其主要目标为：最佳的燃油经济性、最低的排放、最低的系统成本、最佳的驱动性能。 当前开发研制的混合动力汽车可以分为三类：串联式、并联式、混联式混合动力电动汽车。在各部件的选型确定以后，采用合适的控制策略是实现最佳燃油经济性，降低排放的关键。目前提出的混合动力汽车控制策略还不成熟，实用性不强，只有基于工程经验进行设计的逻辑门限控制策略在实际商品化混合动力汽车中得到了应用。开发一种成熟实用的控制策略仍然是目前亟待解决的难题。随着对混合动力系统控制策略研究的深入，诸如自适应控制、模糊逻辑控制等方法也有运用。自适应控制策略，实际上是一种实时控制策略，它同时考虑了发动机的燃油消耗和排放。由于实时控制策略能够保证在任一时刻都是由效率最优的部件工作，因此其燃油经济性要优于模糊逻辑控制策略。但是实时控制策略过分依 图片简介: 一种电子控制单元（ECU）（90），其用于估计在燃料电池1的层叠方向上布置的电池的湿润状态中的分散度。当确定了在湿润状态中的分散度等于或超过阈值时，所述ECU（90）控制冷却剂的流量、气体的流量以及气体的压力，以将湿润状态中的分散度抑制在阈值以下。所述ECU（90）以比其他参数更高的优先级来控制冷却剂的流量。 技术要求 1.一种燃料电池系统，其特征在于包括： 燃料电池(1)，所述燃料电池用于通过在燃料气体和氧化气体之 间的电化学反应来产生电力，并且由单元电池的层叠堆栈来构成； 检测装置，所述检测装置用于检测在所述单元电池的层叠方向上 布置的所述单元电池的湿润状态中的分散度；以及 控制装置，当所述湿润状态中的分散度等于或超过阈值时，所述 控制装置通过控制用于冷却所述单元电池的冷却介质的流量来抑制所 述湿润状态中的分散度， 其中，所述控制装置还控制所述燃料气体和所述氧化气体的气体 流量以及所述燃料气体和所述氧化气体的气体压力中的至少一项，以及 其中，所述控制装置对于冷却介质的流量、所述气体流量以及所 述气体压力设定优先级顺序，并且通过首先控制所述冷却介质的流量并且然后控制所述气体流量和/或所述气体压力，来根据该优先级顺序执行控制。 2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中， 所述控制装置执行控制以使得：在所述单元电池的所述层叠方向 上布置的所述单元电池中的、位于所述燃料气体、所述氧化气体和所述冷却介质的入口侧的一个电池的湿度，与和在该入口侧的该电池相对定位的终端电池的湿度变为彼此相等。 3.一种用于燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统通过在 燃料气体和氧化气体之间的电化学反应来产生电力并且通过单元电池的层叠堆栈来构成，所述控制方法的特征在于包括： (a)检测在所述单元电池的层叠方向上布置的所述单元电池的湿 润状态中的分散度；以及 (b)当所述湿润状态中的分散度等于或超过阈值时，通过控制用 于冷却所述单元电池的冷却介质的流量来抑制所述湿润状态中的分散度， 其中，重复执行所述(b)步骤，直至在所述湿润状态中的分散度 变得小于所述阈值，以及 新能源汽车控制策略 汽车与交通工程学院 交通运输081 阎俊儒 081202004 新能源汽车在全球刚刚起步。代表着汽车产业未来的发展方向。当前，各国在新能源汽车领域研发的重点是：混合动力汽车。通过对纯电动汽车和燃料电池汽车的认识，我们能清晰地看到当前各种新能源汽车的基本情况。 新能源汽车虽然拥有广阔的市场前景，但其大面积推广尚需时日。从当前的发展情况看，新能源汽车的发展面临着三个急需解决或突破的核心问题。核心问题之一：关键技术，如电池、电控等技术，其产业化过程还未实现。核心问题之二：成本过高．包括新能源汽车自身生产成本和用户使用成本。核心问题之三：国家对整个新能源汽车产业链的政策支持力度和深度。 在经济全球化趋势之下。新能源汽车作为一个广受各国关注的新兴产业，未来必将面临国际市场的激烈竞争格局。这就决定了新能源汽车企业的发展不但与其自身形成的竞争优劣势相关。而且与其所属国家相关产业的优劣势息息相关。因此，新能源汽车的竞争战略不仅仅涉及技术层面、行业企业层面，更涉及到国家产业层面。 为了打造低碳经济发展模式。美国、日本、法国、德国等发达国家纷纷制定了新能源汽车产业发展政策。在企业研发、生产、销售和使用等各个环节都给予政策支持。用以扶持本国新能源汽车产业的发展。与传统汽车相比。新能源汽车为我国汽车业缩短与世界汽车业的差距带来了难得的历史发展机遇。在传统汽车行业里，我国落后于世界领先水平几十年。而在新能源汽车发展方面，我国在关键技术、研发、资金和政策等产业发展平台上与发达国家几乎处于同一起跑线。在新能源汽车技术发展初期，国务院就鼓励发展清洁汽车。 面对历史机遇，我们要创造竞争优势。提升我国在新能源汽车领域的话语权。依据迈克尔·波特的国家竞争优势理论：国家是企业最基本的竞争优势。国家扶持新能源汽车的产业政策与发展策略的核心是建立国家竞争优势。我们要发挥社会主义的优越性，集中力量办大事。 (1)国家抓新能源汽车的基础技术的研究、开发；企业负责应用技术的研究、开发。 (2)国家及各级政府支持拥有关键技术的中小型科技企业，向拥有自主知识产权、民族品牌的企业注入资本金，使这些企业能够建立竞争优势，成为在专有技术、特色零部件或系统方面的重点核心企业。给予企业在市场准入、政府采购、销售推广、人才引进、税收等方面的支持，优先发展民族品牌的新能源汽车。 (3)组织、协调我国新能源汽车的官、产、学、研、用等单位，实现链接，形成总体研发体系，降低研发成本。共享技术成果，推进新能源汽车的产业化。汽车生产企业要掌握新能源汽车的关键技术，通过股权、技术等多种方式与电池、电机、电控等关键零部件企业组成紧密的产业联盟。 (4)整车关键零部件、原材料的合资合作，中方拥有控股权。合资企业在我国设立研发中心，尤其要使用非外资方的产品品牌。 (5)鼓励民族品牌的企业上市，增加融资功能，优先增发新股、发行债券、定向增发等融资政策。 (6)制定新能源产品标准、规范，建立第三方检测机构。引导新能源汽车市场化及整个产业链。 (7)加强基础设施建设，如充电网络、专用停车场、加气站建设等方面，充分发挥国家的调控优势。 解决全球气候变暖及能源短缺的主要途径是发展可循环的低碳能源。中国沿着低碳经济的道路和平崛起，将为人类社会特别是广大发展中国家提供一个全新的发展模式。在交通和汽车领域的解决方案就是发展低排放的新能源汽车。在后危机时代，世界各国极力通过发展新能源氢燃料电池电堆系统控制方案
3种类型混合动力汽车控制策略的分析
混合动力汽车控制策略的分析
燃料电池系统及其控制方法与设计方案
新能源汽车控制策略