基于规则的混合型燃料电池汽车能量管理策略

针对燃料电池存在的启停次数多和耐久性差等问题，本文主要对燃料电池与锂电池组合的混合驱动型燃料电池汽车能量管理策略进行研究。结合燃料电池汽车动力系统结构布置形式，通过使用AVL Cruise软件，搭建燃料电池汽车整车模型，并对燃料电池汽车能量管理策略进行分析，给出了能量管理控制策略工作流程。同时，通过Matlab DLL方式，将在Matlab/Simulink中制定的能量管理策略模型加载到整车仿真模型中，采用NEDC测试工况进行仿真分析。仿真结果表明，车辆在NEDC循环工况运行过程中，仿真车速与期望车速重合度较高，呈现出较好的车速跟随效果，满足驾驶员对车速的需要，使动力电池SOC保持在合理范围内。改变仿真初始条件，当电池SOC初始值为75%,55%和45%时，氢气消耗量有所不同，最高可达2.131 kg/100 km,该研究对实车能量控制具有一定的借鉴意义。     

燃料电池汽车生命周期分析综述

生命周期分析是评估燃料电池汽车从生产到报废整个过程中能耗、排放以及对环境造成影响的重要手段。目前从制氢路径入手,分析不同制氢路径能耗、排放以及对环境造成的影响的研究居多。本文在概述生命周期分析方法及实施步骤等基础上,对国内外燃料电池汽车生命周期分析的研究进行综述,指出目前国内燃料电池汽车生命周期分析研究中存在的问题与不足,并对燃料电池汽车生命周期分析未来的发展方向进行展望,为后续燃料电池汽车相关政策或战略的制定提供参考。     

燃料电池电动汽车动力系统能量管理策略研究进展

燃料电池汽车以“高效、清洁、零污染”的优点被认为是未来新能源汽车的发展方向。目前全球主要汽车公司大都已经完成了燃料电池汽车的基本性能研发,中国的燃料电池汽车技术研发也取得重大进展。本文分析了国内外燃料电池乘用车、客车及物流车的动力系统应用现状和结构特性,对当前燃料电池汽车动力系统能量管理策略进行了综述,并对未来燃料电池汽车动力系统能量管理的发展进行了一定的探讨。     

汽车运行燃料消耗量的预测方法

利用已知车型的资料,建立了汽车运行燃料消耗量的神经网络模型,用该模型（根据汽车结构参数的变化）可预测同类别但不同型号汽车的运行燃料消耗量,精度满足实际使用的需要。     

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.     

基于主动进气格栅的燃料电池汽车能耗研究

针对燃料电池汽车前舱开口面积过大导致车辆在大多数工况下的前舱进风量都较大,引起经济性下降的问题,作者提出为燃料电池汽车搭载主动进气格栅的方案,对其进行建模并简化,分析主动进气格栅不同开度下的空气阻力系数及不同车速、格栅开度下的散热器进气量,建立车速-格栅开度-散热器进气量的模型。搭建燃料电池汽车产热、能耗及热管理分析模型,计算NEDC工况下燃料电池的实时产热,根据散热需求控制格栅开度,分析发现燃料电池汽车在满足热管理需求的前提下整车能耗降低了9.6%。     

基于电动汽车行驶数据的动力电池放电性能评估

随着动力电池在新能源汽车中的广泛应用,电池故障诊断、退役电池评价等问题亟需解决,评估电池健康状态成为动力电池领域的重要课题。 在分析电动汽车行驶数据的基础上,提出了一种评估锂离子动力电池放电性能的模型。 该模型针对电池实际工作数据充放电较为随机的特点进行了调整和适配,解决了传统评估模型难以适用于实际使用场景的问题。 该模型具有低复杂度,能够快速给出评估结果,适用于大批量的电池评估。 实验表明,该模型提取的放电性能指标具有随累积行驶里程的增加而下降的趋势。 根据灰色关联分析,放电性能指标和电池容量随里程的变化具有相似趋势,能够从电池实际工作情况中评估出电池当前的放电能力,为更全面地评估电池健康状态提供参考。     

燃料电池汽车开发展望

通过对社会基础能源的全程效率分析比较，文章介绍了用燃料电池所产生的电力作为动力的燃料电池汽车（FCV），以及车用燃料电池的基本工作原理和特点。其中，详细阐述了纯氢型燃料电池汽车（H2-FCV）、车载重整型燃料电池汽车（R-FCV）和直接甲醇型燃料电池汽车（DM-FCV）的燃料系统，以及使用这些燃料系统（FCV）的开发进展，并对此进行了实用化分析。     

混合动力燃料电池客车发展趋势

汽车能耗和排放污染问题近年来已引起广泛关注,以氢气为燃料的燃料电池汽车是实现近零排放的可行途径.介绍了混合动力、燃料电池技术各自的特点和需要解决的关键技术,以及目前在客车领域应用的情况.对两种技术做了对比分析研究.研究结果表明:混合动力、燃料电池技术很大程度改善了整车经济性和可靠性.     

燃料电池发动机典型故障的故障树分析

故障树分析（FTA）作为系统可靠性、安全性设计与评估的重要方法,用图形演绎的方法表示出系统故障可能原因之间的逻辑关系.本文结合文献中燃料电池故障的分析与实际FCE的结构,对燃料电池汽车（FCV）中的燃料电池发动机（FCE）的典型故障进行分析,旨在为FCE可靠性分析提供有效方法.     

燃料电池电动汽车多能源匹配控制系统设计

针对燃料电池电动汽车使用燃料电池和镍氢电池组两套能源系统而产生的多能源匹配、管理和控制问题，分析了各种工况下的能量分配策略，提出了一种多能源自适应匹配方案；并设计了基于TMS320C2812型DSP的高效能量流控制电路，实现了多能源的协调控制。实验证明，该方案能保证燃料电池和镍氢电池组安全、稳定运行，并能大幅度提高车辆动力系统的性能和耐久性。     

车辆在交叉口燃油消耗的研究

行驶在城市道路上车辆的油耗主要受行程车速、停车率和延误等交通状况的影响，本文应用汽车行驶理论分析交通状况如何影响车辆油耗，并运用模拟技术通过对油耗试验结果和调查数据的分析建立了车辆耗油与交通状况的相关模型，同时，也讨论了需进一步研究的方向。     

燃料电池发动机半实物仿真测试方法探究

针对燃料电池发动机测试方法存在的不足,分析了常见的恒功率和测功机台架两种试验法的优缺点,设计了基于MATLAB/Simulink仿真模型的新的燃料电池发动机测试方法,建立了燃料电池的经验模型,测试出其真实工况下的电流电压特性。该方法解决了常见测试法无法模拟汽车真实路况的问题,验证了燃料电池发动机半实物仿真方法的可行性和准确性。     

Structure and Control Strategies of Fuel Cell Vehicle

The structure and kinds of the fuel cell vehicle (FCV) and the mathematical model of the fuel cell processor are discussed in detail. FCV includes many parts: the fuel cell thermal and water management, fuel supply, air supply and distribution, AC motor drive, main and auxiliary power management, and overall vehicle control system. So it requires different kinds of control strategies, such as the PID method, zero-pole method, optimal control method, fuzzy control and neural network control. Along with the progress of control method, the fuel cell vehicle‘ s stability and reliability is up-and-up. Experiment results show FCV has high energy efficiency.     

城市传统车辆与飞轮节能车辆燃油经济性能分析与仿真

针对城市用车辆的行驶条件，对城市用传统车辆与带有飞轮节能动力传动系统的车辆的燃油经济性能进行分析与仿真，指出城市用传统车辆的燃油浪费，主要是由于车辆的频繁制动、发动机负荷不合理、长时间的发动机怠速运转及循环行驶过程中非最佳速度状态造成，消除或减少这些浪费必须更新或改进传统的动力传动系统，并对其动力传递规律进行控制。ＺＫ１４１Ａ公共汽车改进前后仿真结果表明，传统车辆的燃油浪费率和改进车辆的节油率随行驶循环次数以较大梯度递增，在中国城市公共汽车行驶条件下，传统车辆的燃油浪费率达５４．３％，改进车辆的节油率达３５．１％。     

混合动力系统加速工况能量流控制策略

加速工况是车辆运行的非稳定工况,传统车辆在该工况下是为了保证足够的动力性而消耗大量燃油.通过对混合动力汽车加速工况的试验测试,研究混合动力系统能量流控制策略,分析混合动力汽车在加速工况下如何保障足够动力性而又能有效控制燃油消耗,达到既有足够动力又有效控制燃油消耗的目的.结果表明：混合动力汽车加速工况下发动机仍然能保持一个相对稳定的工作状态,而又不失动力性,很好地节约燃油,减少排放.     

增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制策略

为了避免车用燃料电池由于启停变化、功率波动等状态而导致的性能衰退,在能量管理控制策略的开发过程中需要在保证经济性的同时兼顾燃料电池的耐久性。针对该目标,建立了基于改进动态规划算法的增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制策略,将燃料电池的启停状态设为状态变量,在燃料电池的启动和关闭状态之间增加怠速过渡阶段,实现了燃料电池的自适应启停间隔控制;并使用燃料电池性能衰退指数为耐久性代价,整车能耗为经济性代价,构建了经济性与耐久性联合代价函数。进行仿真并与经典动态规划策略对比,结果表明所建立策略的整车能耗比经典动态规划策略升高5.3%,燃料电池的输出功率稳定,启停变化较少,性能衰退程度比经典动态规划策略改善65.5%,有效保证了整车经济性与燃料电池的耐久性。     

键合图理论在PEMFC建模的应用

基于汽车控制系统的实时性要求,控制模型必须在保证准确性的同时具有运算简单的特点.质子交换膜燃料电池（PEMFC）被誉为最有前途的车用燃料电池,对其模型的研究是不可或缺的.本文根据车用实时控制的要求结合PEMFC工作原理,利用键合图方法和20-sim软件,建立PEMFC的稳态模型.通过比较仿真结果与实验结果,验证了模型的正确性.     

混合动力城市客车单一工况当量能耗评价方法

在我国现有的混合动力客车能耗评价方法——GB/T 19754-2005试验法的基础上,提出了一种新的评价方法——单一工况当量能耗评价方法。即依据客车怠速、匀速、加速、减速不同工况的不同比例分布,求出其不同的能量消耗,再进行各能量消耗叠加,则可求出其总的燃油消耗量。     

微型燃气涡轮机增程式电动汽车设计

为提高纯电动轿车的适用性,弥补其续驶里程的缺陷,提出以微型燃气涡轮机作为增程器的增程式电动汽车开发方案.对主要动力总成及零部件进行分析,并根据分析确定整车参数,对主要零部件进行计算选型,在Advisor中对整车模型的可行性和燃油经济性进行了仿真验证.仿真结果表明:所提出的设计方案在纯电动模式下可以满足大部分人的需求,在增程模式下,平均每百公里等价油耗为2.02L.该设计方案提升车辆的燃料适应性,同时充分利用了电网能量,相比于传统车,燃油经济性也有很大提升.