燃料電池客車動力系統(tǒng)技術

第1章緒論001
1.1氫能與氫燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀及展望003
1.1.1歐盟發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃004
1.1.2美國發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃005
1.1.3日本發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃007
1.1.4韓國發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃008
1.1.5中國發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃009
1.2燃料電池發(fā)動機控制方法013
1.2.1空氣子系統(tǒng)控制013
1.2.2氫氣子系統(tǒng)控制014
1.2.3電堆水含量監(jiān)控及閉環(huán)控制014
1.3燃料電池客車動力系統(tǒng)及控制技術研究現(xiàn)狀015
參考文獻019
第2章燃料電池系統(tǒng)集成設計021
2.1系統(tǒng)整體架構023
2.2電堆模塊集成方案設計026
2.3空氣子系統(tǒng)附件集成方案設計035
2.4氫氣子系統(tǒng)附件集成方案設計037
2.5冷卻子系統(tǒng)附件集成方案設計038
2.6燃料電池系統(tǒng)總體集成方案設計040
參考文獻041
第3章燃料電池系統(tǒng)控制技術043
3.1氫氣壓力自學習閉環(huán)控制方法研究045
3.1.1氫氣子系統(tǒng)建模046
3.1.2自學習閉環(huán)控制算法設計048
3.1.3自學習閉環(huán)控制算法驗證050
3.2空氣流量壓力解耦閉環(huán)控制方法研究051
3.2.1空氣子系統(tǒng)建模051
3.2.2解耦控制算法設計056
3.2.3解耦控制算法驗證057
3.3電堆水含量狀態(tài)觀測與閉環(huán)控制研究059
3.3.1水含量狀態(tài)觀測與閉環(huán)控制技術路線060
3.3.2氫氣瞬時流量估計060
3.3.3陽極排放水濃度估計062
3.3.4陰極排放水濃度估計069
3.3.5水含量閉環(huán)控制算法設計與試驗驗證073
參考文獻074
第4章燃料電池系統(tǒng)耐久性試驗研究075
4.1耐久測試臺架077
4.2耐久測試工況078
4.3耐久測試結果討論079
4.4耐久測試總結100
參考文獻101
第5章燃料電池客車動力系統(tǒng)匹配與集成103
5.1燃料電池客車動力系統(tǒng)構型105
5.2燃料電池客車動力系統(tǒng)匹配技術106
5.3燃料電池城市客車動力系統(tǒng)建模108
5.3.1燃料電池動態(tài)模型108
5.3.2DC/DC模型113
5.3.3動力電池模型115
5.3.4電機模型116
5.3.5整車控制算法模型117
5.3.6司機及整車動力學模型118
5.4總結與展望119
參考文獻119
第6章燃料電池城市客車動力系統(tǒng)集成及控制策略研究121
6.1系統(tǒng)集成總體設計方案123
6.2高低壓系統(tǒng)集成124
6.2.1高低壓系統(tǒng)構型124
6.2.2預充電路124
6.3動力系統(tǒng)控制策略及控制算法125
6.3.1基于實時操作系統(tǒng)OSEK的軟件結構125
6.3.2Matlab/Simulink自動代碼生成128
6.3.3基于Matlab/Simulink的整車控制算法128
6.3.4主體程序129
6.4總結與展望143
參考文獻144
第7章燃料電池城市客車整車控制與節(jié)能技術研究145
7.1整車控制技術147
7.1.1整車動力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構147
7.1.2整車能量管理控制策略開發(fā)148
7.1.3整車能域解耦設計149
7.2整車節(jié)能技術150
7.2.1制動能量回收控制技術150
7.2.2高效電機系統(tǒng)開發(fā)152
7.2.3高效電機控制技術152
7.2.4高效電動化附件156
7.3總結與展望158
參考文獻159
第8章燃料電池城市客車整車集成與安全技術研究161
8.1整車集成技術163
8.1.1整車總布置163
8.1.2高壓集成設計164
8.2整車模塊化技術165
8.2.1動力電池模塊化設計165
8.2.2燃料電池系統(tǒng)模塊化設計166
8.2.3氫系統(tǒng)模塊化設計166
8.3氫-電-結構耦合安全技術167
8.3.1整車氫安全167
8.3.2整車電安全169
8.3.3整車結構安全171
8.3.4氫-電-結構耦合安全設計173
8.4總結與展望174
參考文獻174
第9章燃料電池城市客車硬件在環(huán)仿真試驗及臺架測試175
9.1燃料電池城市客車硬件在環(huán)仿真試驗177
9.2動力系統(tǒng)臺架測試180
9.2.1高低壓系統(tǒng)上電邏輯調(diào)試181
9.2.2預充電上電邏輯調(diào)試181
9.2.3高低壓系統(tǒng)的絕緣耐壓測試183
9.3燃料電池系統(tǒng)測試184
9.3.1燃料電池系統(tǒng)試驗室建設184
9.3.2燃料電池系統(tǒng)測試184
9.4整車動力系統(tǒng)測試186
9.5總結與展望188
參考文獻189
第10章燃料電池城市客車整車測試驗證及示范運行191
10.1整車性能測試193
10.1.1整車氫系統(tǒng)氣密性193
10.1.2整車電平衡測試193
10.2遠程監(jiān)控系統(tǒng)194
10.2.1監(jiān)控平臺總體架構194
10.2.2數(shù)據(jù)采集和分析管理195
10.2.3數(shù)據(jù)挖掘196
10.2.4遠程診斷功能196
10.3示范運行197
10.3.1運行車輛及運行路線197
10.3.2加氫方案200
10.3.3示范效果201
10.3.4動力系統(tǒng)分析與驗證201
10.3.5燃料電池壽命分析203
10.3.6示范運行綜合效益分析205
10.4總結與展望206
參考文獻206
索引208