小型燃料電池監(jiān)控及故障診斷.pdf

1、能源危機(jī)和日益惡化的環(huán)境問(wèn)題使得近百年來(lái)傳統(tǒng)的以石油為燃料的汽車工業(yè)將走向一個(gè)嶄新的以清潔和可再生能源為動(dòng)力的汽車工業(yè)。汽車也將從內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)展到包括純電動(dòng)汽車(BEV)、混合電動(dòng)汽車(HEV)以及燃料電池汽車(FCV)的電動(dòng)汽車時(shí)代，電動(dòng)汽車將成為21世紀(jì)最重要的地面交通工具。本文以同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院自主研發(fā)的“春暉”系列電動(dòng)車為研究對(duì)象，在燃料電池和蓄電池作為動(dòng)力源的電-電混合基礎(chǔ)上，進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用Matlab等軟件

2、研究小型燃料電池的管理和控制方法及故障診斷。首先，通過(guò)對(duì)燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)的分析，劃分出相應(yīng)的功能子系統(tǒng)，并確定動(dòng)力源的配置方案；根據(jù)研究對(duì)象確定各個(gè)部件的基本參數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定部件的工作特性。對(duì)于每個(gè)子系統(tǒng)模型是根據(jù)物理特性得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，再結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立仿真模型。然后，本文基于燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，深入了解電池內(nèi)部物質(zhì)傳遞的過(guò)程和電極反應(yīng)的原理，對(duì)燃料電池的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，利用Matlab建立了

3、簡(jiǎn)化的燃料電池仿真模型，通過(guò)恒流放電等一系列電池性能實(shí)驗(yàn)，擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了電池模型中的待定參數(shù)。討論了車用燃料電池的控制策略問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多能源系統(tǒng)的管理。通過(guò)對(duì)燃料電池和鋰離子電池的高低壓保護(hù)和放電電流限制，建立起電池控制模型；在小型燃料電池堆的兩種控制方法比較中，提出盡可能最大化燃料電池組的輸出效率。最后，對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行了研究。作為數(shù)據(jù)融合技術(shù)之一的(D-S)證據(jù)理論也開(kāi)始應(yīng)用在故障診斷領(lǐng)域。這里我們作為一種