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公开(公告)号：CN112652794B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202011513595.2
申请日：2020-12-18
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/0432 , H01M8/04701 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种利用时滞信息的阴极开放式燃料电池热管理系统及方法，在系统中搭建考虑燃料电池电堆电压与含水量关系的电堆温度动态描述模型，结合燃料电池电堆温度及其变化率观测系统并利用时滞信息对燃料电池电堆温度进行控制；燃料电池电堆温度及其变化率观测系统用来估计燃料电池电堆温度及其变化率，通过温度动态描述模型中可测物理量的时滞信息设计燃料电池热管理控制器，消除燃料电池热模型不确定性以及包括环境温度和工作电流在内的已知干扰与未知扰动，燃料电池热管理控制器结合燃料电池电堆温度及其变化率观测系统能够在噪声干扰下较为准确地估计燃料电池电堆温度及其变化率，减小温度测量噪声对热稳定性的影响进而较好地控制电堆温度。
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公开(公告)号：CN110069033B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201910373642.9
申请日：2019-05-07
Applicant: 福州大学
IPC: G05B19/042 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种全功率燃料电池电动汽车的空压机双层预测控制方法。上层预测器通过实时预测车速，计算获取对应车速下燃料电池汽车所需要的功率，将上层预测器计算出的燃料电池所需提供的功率通过燃料电池阴极流量模型计算出燃料电池空压机所需输出的空气流量，并作为底层预测控制器的参考流量。底层预测控制器根据该参考流量，预测燃料电池空压机所需输出的空气流量，同时得到空压机的控制电压，进而实现对空压机输出流量的控制，满足燃料电池堆反应需要的氧气量。本发明可以预测车速和燃料电池空压机所需输出的空气质量流量，利用控制器对燃料电池空压机输出流量进行控制，实现汽车高效稳定运行。
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公开(公告)号：CN110212216A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910556706.9
申请日：2019-06-25
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04089 , H01M8/04298 , H01M8/04313 , H01M8/0438 , H01M8/04537 , H01M8/04746 , H01M8/04858
Abstract: 本发明涉及一种具有随机预测功能的燃料电池过氧比控制方法，包括以下步骤：步骤S1:构建燃料电池电化学输出特性模型以及非线性离心式空压机模型；步骤S2:根据非线性离心式空压机模型，设计随机预测控制器，包含车速预测模块和燃料电池过氧比控制模块；步骤S3:将车速传感器采集的实时的车速输入车速预测模块，预测得到未来N个时刻的车速序列，并通过车辆动力学方程以及燃料电池电化学输出特性模型，计算燃料电池电堆电流；步骤S4:将燃料电池电堆电流作为扰动以及流量传感器实时测得的空压机输出流量输入到燃料电池过氧比控制模块，并预设燃料电池的目标过氧比，得到输出空压机的控制电压，实现对燃料电池过氧比的调节。本发明能有效的预测车速及控制燃料电池过氧比，改善系统的输出性能。
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公开(公告)号：CN110071308A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910378735.0
申请日：2019-05-08
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/0432 , H01M8/04701 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种阴极开放式燃料电池温度模型预测控制系统，其特征在于：所述系统包括模型预测控制器、PWM直流电机调速器、温度传感器、阴极开放式燃料电池、电机和风扇；所述温度模型预测控制器根据温度传感器采集的阴极开放式燃料电池的实时温度，预测下一时刻电池温度，并输出风扇电压的占空比至PWM直流电机调速器；所述PWM直流电机调速器根据风扇电压的占空比，通过控制电机转速从而控制风扇转速。本发明实现了阴极开放式燃料电池的温度预测控制。
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公开(公告)号：CN110126679A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910407096.6
申请日：2019-05-15
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池最佳工作点的获取方法，包括以下步骤：步骤S1:构建燃料电池与辅助动力源的之间的功率协调分配优化函数；步骤S2:根据燃料电池的健康状态、放电特性和辅助动力源的荷电状态实时计算功率协调分配优化函数的最小值,并以此获取满足汽车动力性要求且投入产出最佳的燃料电池与辅助动力源的最佳功率分配；步骤S3:构建电压电流双闭环直流/直流变换器；步骤S4:根据燃料电池与辅助动力源的最佳功率分配，计算燃料电池最佳输出电流与母线电压，作为电压电流双闭环控制的参考值；步骤S5:将得到的燃料电池最佳输出电流与母线电压输入电压电流双闭环直流/直流变换器，实现对燃料电池最佳工作点的控制，使燃料电池投入产出比最大化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110069033A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910373642.9
申请日：2019-05-07
Applicant: 福州大学
IPC: G05B19/042 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种全功率燃料电池电动汽车的空压机双层预测控制方法。上层预测器通过实时预测车速，计算获取对应车速下燃料电池汽车所需要的功率，将上层预测器计算出的燃料电池所需提供的功率通过燃料电池阴极流量模型计算出燃料电池空压机所需输出的空气流量，并作为底层预测控制器的参考流量。底层预测控制器根据该参考流量，预测燃料电池空压机所需输出的空气流量，同时得到空压机的控制电压，进而实现对空压机输出流量的控制，满足燃料电池堆反应需要的氧气量。本发明可以预测车速和燃料电池空压机所需输出的空气质量流量，利用控制器对燃料电池空压机输出流量进行控制，实现汽车高效稳定运行。
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公开(公告)号：CN111900435B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202010929193.4
申请日：2020-09-07
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04298 , H01M8/0432 , H01M8/04537
Abstract: 本发明涉及一种基于功率优化的空冷燃料电池热管理系统，包括空冷燃料电池、直流风机、LabVIEW上位机、DAQ数据采集卡、温度采集模块、电压电流采集模块，用电设备、直流电机驱动模块和直流电源；所述空冷燃料电池、温度采集模块、LabVIEW上位机、DAQ数据采集卡依次连接；所述用电设备连接空冷燃料电池；所述DAQ数据采集卡还通过电压电流采集模块与空冷燃料电池连接；所述直流电机驱动模块与直流电源、直流风机和DAQ数据采集卡分别连接。本发明能有效提高空冷燃料电池输出功率。
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公开(公告)号：CN110071308B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN201910378735.0
申请日：2019-05-08
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/0432 , H01M8/04701 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种阴极开放式燃料电池温度模型预测控制系统，其特征在于：所述系统包括模型预测控制器、PWM直流电机调速器、温度传感器、阴极开放式燃料电池、电机和风扇；所述温度模型预测控制器根据温度传感器采集的阴极开放式燃料电池的实时温度，预测下一时刻电池温度，并输出风扇电压的占空比至PWM直流电机调速器；所述PWM直流电机调速器根据风扇电压的占空比，通过控制电机转速从而控制风扇转速。本发明实现了阴极开放式燃料电池的温度预测控制。
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公开(公告)号：CN109378881B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201811451875.8
申请日：2018-11-30
Applicant: 福州大学
IPC: H02J7/00
Abstract: 本发明涉及一种动力电池组双向自适应均衡控制方法。首先，建立非线性系统动力电池组双向均衡装置的数学模型；其次，设计非线性系统动力电池组双向均衡装置的双向自适应反演滑模控制器；最后，应用双向自适应反演滑模控制器结合滚动优选策略实现对动力电池组的双向自适应均衡控制。本发明以非隔离型直流变换器为例，设计了一种双向自适应反演滑模控制装置，包括系统状态建模、滑模控制器、反演控制器以及自适应控制器；由于采用了双向自适应均衡控制器，实现了系统的双向控制、能量的正反向流动，同时克服了动力电池组均衡系统的参数不确定性以及外部扰动，可提高控制系统的鲁棒性及灵活性。
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公开(公告)号：CN112652794A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011513595.2
申请日：2020-12-18
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/0432 , H01M8/04701 , H01M8/04992
Abstract: 本发明涉及一种利用时滞信息的阴极开放式燃料电池热管理系统及方法，在系统中搭建考虑燃料电池电堆电压与含水量关系的电堆温度动态描述模型，结合燃料电池电堆温度及其变化率观测系统并利用时滞信息对燃料电池电堆温度进行控制；燃料电池电堆温度及其变化率观测系统用来估计燃料电池电堆温度及其变化率，通过温度动态描述模型中可测物理量的时滞信息设计燃料电池热管理控制器，消除燃料电池热模型不确定性以及包括环境温度和工作电流在内的已知干扰与未知扰动，燃料电池热管理控制器结合燃料电池电堆温度及其变化率观测系统能够在噪声干扰下较为准确地估计燃料电池电堆温度及其变化率，减小温度测量噪声对热稳定性的影响进而较好地控制电堆温度。
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