检索结果-南通市图书馆

不同操作和环境条件下的PEMFC低温冷启动数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2022年第6期43卷 460-466页

作者：赵杰李文浩杜常清卢炽华先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 佛山528200 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070

基于COMSOL建立质子交换膜燃料电池低温冷启动一维瞬态多物理场耦合模型,该模型考虑气态水和膜态水在0℃以下结冰来研究恒电压输出、恒电流输出、膜态水初始含量以及环境温度等不同操作和环境条件对质子交换膜燃料电池低温冷启动性能的... 详细信息

基于COMSOL建立质子交换膜燃料电池低温冷启动一维瞬态多物理场耦合模型,该模型考虑气态水和膜态水在0℃以下结冰来研究恒电压输出、恒电流输出、膜态水初始含量以及环境温度等不同操作和环境条件对质子交换膜燃料电池低温冷启动性能的影响。结果表明,恒电压输出模式下,低电压操作相对于高电压能产生更多的热,温度上升更快,但结冰速率也会激增,从而导致性能衰减更快;恒电流输出模式相较于恒电压能达到更高的温度,但需更好的气体传质能力;如果低温冷启动之前吹扫不足导致膜水含量较高,膜的储水能力下降,这将造成输出性能下降更快,不利于冷启动的成功进行;启动时环境温度的不同会直接影响燃料电池低温冷启动成功与否,仅依赖被动加热成功启动的初始环境温度存在极限值。

关键词：燃料电池质子交换膜数值模拟一维瞬态模型低温冷启动

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

缺陷单电池对车用燃料电池性能的影响研究

汽车工程 2023年第10期45卷 1876-1884,1943页

作者：周辉刘志恩李永超卢炽华杜常清武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 佛山528200

缺陷单电池的存在对于燃料电池系统的可靠性及耐久性具有重要影响。本文通过电压巡检定位了电堆的缺陷单电池编号,基于稳态工况、阶跃工况、循环工况的试验结果分析了缺陷单电池的稳态和动态性能及其对电堆一致性和系统输出的影响。结... 详细信息

缺陷单电池的存在对于燃料电池系统的可靠性及耐久性具有重要影响。本文通过电压巡检定位了电堆的缺陷单电池编号,基于稳态工况、阶跃工况、循环工况的试验结果分析了缺陷单电池的稳态和动态性能及其对电堆一致性和系统输出的影响。结果发现,缺陷单电池相比正常电池对电堆温度更为敏感,动态响应速率慢,电压下冲与上调幅值大,循环工况电压波动剧烈。缺陷单电池是影响电堆一致性的重要因素,其电压波动率占比随变载幅度和速度的增加而增加。此外,在最低单电池电压低于0.5 V时,系统最大输出功率只达到了正常系统的76.57%。期望通过该研究为系统存在缺陷单电池时的控制策略提供参考。

关键词：缺陷单电池燃料电池系统动态特性一致性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电控正流量挖掘机分阶段控制技术研究

工程设计学报 2023年第6期30卷 717-727页

作者：魏森森杜常清邹斌徐玉兵武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070

针对负流量挖掘机执行机构响应速度慢以及分工况控制能量利用率低的问题,提出了一种电控正流量挖掘机的分阶段控制策略。将挖掘机的一个作业循环分为4个阶段:挖掘阶段、满载返回阶段、卸载阶段和空载返回阶段。基于AMESim和Simulink软... 详细信息

针对负流量挖掘机执行机构响应速度慢以及分工况控制能量利用率低的问题,提出了一种电控正流量挖掘机的分阶段控制策略。将挖掘机的一个作业循环分为4个阶段:挖掘阶段、满载返回阶段、卸载阶段和空载返回阶段。基于AMESim和Simulink软件搭建了电控正流量挖掘机联合仿真模型,其液压系统采用分层控制方法。其中,上层控制器根据电控手柄信号计算得到挖掘机执行机构的流量需求,并通过判断执行机构的状态来判断挖掘机的作业阶段,从而确定发动机的基速。下层控制器接收来自上层控制器的发动机基速,并采集挖掘机主供油泵的压力信号,利用模糊控制算法对发动机的转速进行修正,以得到发动机的期望转速;同时采用滑模PID(proportionalintegral-derivative,比例-积分-微分)控制来稳定发动机的工作转速。最后,通过联合仿真和实车实验来验证所提出的控制策略的有效性。仿真结果表明:在正流量挖掘机的一个作业循环内,发动机的转速能稳定在期望转速附近,其油耗为192~220 g/(kW·h)。实验结果表明:相较于分工况控制,分阶段控制在挖掘机一个作业循环内的各个阶段均能保证发动机在经济油耗区工作。所提出的方法为电控正流量挖掘机的控制研究提供了新方向和参考。

关键词：电控正流量挖掘机联合仿真分层控制模糊控制实车验证

车用质子交换膜燃料电池空气系统过氧比控制方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报（工学版） 2022年第9期52卷 1996-2003页

作者：张佩王志伟杜常清颜伏伍卢炽华武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 武汉理工大学新能源与智能网联车湖北工程技术研究中心武汉430070

针对车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统最佳过氧比(OER)控制问题,基于60kW PEMFC系统,构建了面向控制的三阶非线性空气系统模型,分别设计了基于稳态工作点近似线性化模型的动态前馈+PI控制器和基于全局线性化模型的前馈/反馈线性化控... 详细信息

针对车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统最佳过氧比(OER)控制问题,基于60kW PEMFC系统,构建了面向控制的三阶非线性空气系统模型,分别设计了基于稳态工作点近似线性化模型的动态前馈+PI控制器和基于全局线性化模型的前馈/反馈线性化控制器。仿真结果表明:前馈/反馈线性化方法解决了基于近似线性化模型控制方法由于模型误差而使OER响应存在稳态误差的问题,并且通过引入非线性前馈环节消除了负载电流变化对OER响应的影响,能在不同工况负载下跟踪最佳OER,有效提高了PEMFC系统效率。

关键词：车辆工程质子交换膜燃料电池系统空气供应系统过氧比前馈/反馈线性化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混合动力货车能量管理策略硬件在环仿真研究

内燃机工程 2022年第3期43卷 19-26页

作者：杜常清杨贤诚郭孔辉何隽逸武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

针对等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimum strategy,ECMS)获得优化等效因子的途径提出了一种基于粒子群寻优算法的重型混合动力卡车等效油耗最小控制策略。该策略采用粒子群算法并以整车油耗与终止电池组荷电状态(stat... 详细信息

针对等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimum strategy,ECMS)获得优化等效因子的途径提出了一种基于粒子群寻优算法的重型混合动力卡车等效油耗最小控制策略。该策略采用粒子群算法并以整车油耗与终止电池组荷电状态(state of charge,SOC)偏离目标SOC程度的绝对值加权之和作为适应性函数,对等效油耗最小策略的关键参数进行选取。根据该重型卡车的传动系统构型,基于Simulink建立了车辆的纵向动力学模型,并基于此模型分别设计了基于动态规划(dynamic programming,DP)算法优化规则的能量管理策略和基于等效油耗最小的控制策略。在选取的测试工况下验证优化后的策略,硬件在环测试结果表明,在保持SOC稳定的情况下相比于基于DP算法优化规则的能量管理策略,所提出的基于粒子群算法优化的等效油耗最小策略使发动机油耗降低3.63%及1.36%。

关键词：能量管理粒子群算法等效燃油消耗最小控制策略硬件在环仿真

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

车用大功率燃料电池发动机进气系统控制

汽车工程 2023年第11期45卷 2148-2156页

作者：石晨旭杜常清王超李兴意张家铭现代汽车零部件技术湖北省重点实验室(武汉理工大学) 武汉430070 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 佛山528200

为满足100 kW大功率氢燃料电池发动机工作时气体供应需求,开发进气系统控制策略。首先对燃料电池电堆及进气系统进行建模,依托被控对象模型设计开发了“MAP前馈+PID反馈”的阴、阳极进气控制策略,采用单片电压状态与系统效率加权求和的... 详细信息

为满足100 kW大功率氢燃料电池发动机工作时气体供应需求,开发进气系统控制策略。首先对燃料电池电堆及进气系统进行建模,依托被控对象模型设计开发了“MAP前馈+PID反馈”的阴、阳极进气控制策略,采用单片电压状态与系统效率加权求和的方式标定阳极吹扫时间,并通过台架测试验证了该策略部署到实际控制器中的控制效果。结果显示,在稳态和瞬态工况中均实现了对压力和流量的快速响应,使得电流拉载速率提高到120和-170 A/s,阳极压力稳态和瞬态控制精度分别为98.93%和95.10%,全功率单片电压平均值为15 mV,一致性较好。基于测试数据标定搭建了阴极进气系统状态方程,开发了集成非线性扰动观测器和基于Lyapunov直接法的非线性控制器的进气方案,经MIL仿真测试显示了对空气进气控制目标的准确控制,为进一步提高控制系统响应精度提供了理论基础。

关键词：氢燃料电池发动机系统建模进气系统控制台架试验 Lyapunov直接法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

燃料电池空气系统增湿器建模与仿真

太阳能学报 2022年第8期43卷 504-509页

作者：刘志恩罗玉兰周辉卢炽华杜常清先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 佛山528200 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070

建立气-气增湿器的数学理论模型,并基于Amesim软件建立燃料电池增湿器及空气系统仿真模型,从燃料电池系统层面分析干湿侧不同温度、压力、水含量等输入条件下的干侧出口空气的湿度变化情况,并采用水转移率(water vapor transfer rate,WV... 详细信息

建立气-气增湿器的数学理论模型,并基于Amesim软件建立燃料电池增湿器及空气系统仿真模型,从燃料电池系统层面分析干湿侧不同温度、压力、水含量等输入条件下的干侧出口空气的湿度变化情况,并采用水转移率(water vapor transfer rate,WVTR)对增湿器增湿性能进行评价,结果表明此模型可进行前期验证,能较好地预测汽车运行过程中增湿器的动态响应特性。

关键词：质子交换膜燃料电池建模仿真增湿器 Amesim 水转移率

面向控制的一维非等温两相流燃料电池仿真模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

重庆大学学报 2022年

作者：刘佳奇卢炽华刘志恩周辉杜常清武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)

经验模型不能反映电池内部复杂物理化学耦合过程及其导致的响应迟滞，这给燃料电池系统的精确控制策略的开发带来了一定困难。针对此问题，建立了面向控制的一维非等温两相流模型，考虑流道内气体瞬态效应、电池内部水相变，研究电流密...

经验模型不能反映电池内部复杂物理化学耦合过程及其导致的响应迟滞，这给燃料电池系统的精确控制策略的开发带来了一定困难。针对此问题，建立了面向控制的一维非等温两相流模型，考虑流道内气体瞬态效应、电池内部水相变，研究电流密度对气体浓度以及水热分布特性的影响，分析了运行条件、模型参数对电池输出电压的影响，探究了电流阶跃下该模型相比于集总参数模型在输出性能方面的优势。结果表明，该模型具有更好的适用性，可为燃料电池系统层面的模型优化及控制策略设计提供可靠依据。

关键词：

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

电控正流量挖掘机功率控制技术研究

机床与液压 2023年第1期51卷 132-139页

作者：陈栋颜伏伍杜常清武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室(武汉理工大学) 湖北武汉430070

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复... 详细信息

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明:执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。

关键词：液压挖掘机电控正流量控制联合仿真