燃料電池客車動力系統(tǒng)技術(shù)

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(jī)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(shù)研究現(xiàn)狀015
參考文獻(xiàn)019
第2章燃料電池系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)021
2.1系統(tǒng)整體架構(gòu)023
2.2電堆模塊集成方案設(shè)計(jì)026
2.3空氣子系統(tǒng)附件集成方案設(shè)計(jì)035
2.4氫氣子系統(tǒng)附件集成方案設(shè)計(jì)037
2.5冷卻子系統(tǒng)附件集成方案設(shè)計(jì)038
2.6燃料電池系統(tǒng)總體集成方案設(shè)計(jì)040
參考文獻(xiàn)041
第3章燃料電池系統(tǒng)控制技術(shù)043
3.1氫氣壓力自學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)閉環(huán)控制算法設(shè)計(jì)048
3.1.3自學(xué)習(xí)閉環(huán)控制算法驗(yàn)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(shè)計(jì)056
3.2.3解耦控制算法驗(yàn)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(shù)路線060
3.3.2氫氣瞬時(shí)流量估計(jì)060
3.3.3陽極排放水濃度估計(jì)062
3.3.4陰極排放水濃度估計(jì)069
3.3.5水含量閉環(huán)控制算法設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證073
參考文獻(xiàn)074
第4章燃料電池系統(tǒng)耐久性試驗(yàn)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(jié)果討論079
4.4耐久測試總結(jié)100
參考文獻(xiàn)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(gòu)型105
5.2燃料電池客車動力系統(tǒng)匹配技術(shù)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(jī)模型116
5.3.5整車控制算法模型117
5.3.6司機(jī)及整車動力學(xué)模型118
5.4總結(jié)與展望119
參考文獻(xiàn)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(shè)計(jì)方案123
6.2高低壓系統(tǒng)集成124
6.2.1高低壓系統(tǒng)構(gòu)型124
6.2.2預(yù)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)OSEK的軟件結(jié)構(gòu)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(jié)與展望143
參考文獻(xiàn)144
第7章燃料電池城市客車整車控制與節(jié)能技術(shù)研究145
7.1整車控制技術(shù)147
7.1.1整車動力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)149
7.2整車節(jié)能技術(shù)150
7.2.1制動能量回收控制技術(shù)150
7.2.2高效電機(jī)系統(tǒng)開發(fā)152
7.2.3高效電機(jī)控制技術(shù)152
7.2.4高效電動化附件156
7.3總結(jié)與展望158
參考文獻(xiàn)159
第8章燃料電池城市客車整車集成與安全技術(shù)研究161
8.1整車集成技術(shù)163
8.1.1整車總布置163
8.1.2高壓集成設(shè)計(jì)164
8.2整車模塊化技術(shù)165
8.2.1動力電池模塊化設(shè)計(jì)165
8.2.2燃料電池系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)166
8.2.3氫系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)166
8.3氫-電-結(jié)構(gòu)耦合安全技術(shù)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(jié)構(gòu)安全171
8.3.4氫-電-結(jié)構(gòu)耦合安全設(shè)計(jì)173
8.4總結(jié)與展望174
參考文獻(xiàn)174
第9章燃料電池城市客車硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)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(yàn)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(yù)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(yàn)室建設(shè)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(jié)與展望188
參考文獻(xiàn)189
第10章燃料電池城市客車整車測試驗(yàn)證及示范運(yùn)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)194
10.2.1監(jiān)控平臺總體架構(gòu)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(yuǎn)程診斷功能196
10.3示范運(yùn)行197
10.3.1運(yùn)行車輛及運(yùn)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(yàn)證201
10.3.5燃料電池壽命分析203
10.3.6示范運(yùn)行綜合效益分析205
10.4總結(jié)與展望206
參考文獻(xiàn)206
索引208