基于信息融合技術(shù)的燃料電池多傳感器故障檢測研究.pdf

1、石油資源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)今世界的兩大突出問題。而汽車對于能源的消耗和廢氣的任意排放又是造成這兩大問題的重要因素。燃料電池電動汽車作為節(jié)能環(huán)保的新能源汽車前景非常看好。作為燃料電池電動汽車的主動力源，燃料電池發(fā)動機(jī)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，存在著大量傳感器，這些傳感器常處于惡劣的工作環(huán)境下，發(fā)生故障是難免的。一旦發(fā)生故障，輕則使系統(tǒng)性能下降，重則導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。因此及時、準(zhǔn)確地檢測和排除燃料電池發(fā)動機(jī)多傳感器的故障，對于保證燃料電池發(fā)動機(jī)平穩(wěn)

2、可靠的運(yùn)行顯得尤為重要。本文以25kW質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)為研究對象，采用信息融合技術(shù)對其多傳感器系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測，主要研究內(nèi)容如下： 根據(jù)燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)所要達(dá)到的性能指標(biāo)，分析了燃料電池發(fā)動機(jī)多傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并依據(jù)系統(tǒng)需求，結(jié)合燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)特殊的應(yīng)用環(huán)境，對各傳感器進(jìn)行了優(yōu)化選型，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的高精度測量變送電路。 利用聯(lián)合卡爾曼濾波器對多傳感器數(shù)字信號進(jìn)行濾波處理，通過系統(tǒng)建模和仿真試驗(yàn)，證明該

3、方法信號處理效果良好；采用VB6.0編程語言和串行通信技術(shù)設(shè)計(jì)了燃料電池發(fā)動機(jī)多傳感器監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控界面設(shè)計(jì)、通信協(xié)議設(shè)計(jì)和流程圖設(shè)計(jì)，適時獲取和保存系統(tǒng)采集參數(shù)。 以信息融合技術(shù)的理論知識為基礎(chǔ)，總結(jié)得到燃料電池多傳感器信息融合的基本原理圖、所采用的結(jié)構(gòu)形式以及信息融合故障檢測框架，并提出了幾種具體的傳感器故障檢測方法。 針對燃料電池發(fā)動機(jī)多傳感器系統(tǒng)的特性和復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境，總結(jié)出系統(tǒng)常見的故障類型，并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)