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公开(公告)号：CN118011256A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410088043.3
申请日：2024-01-22
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
IPC: G01R31/392 , G01R31/396 , G01R31/389 , G01R31/378 , G01R31/367
Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池电化学阻抗谱在线测量方法，向燃料电池回路持续注入特定初相位的多频正弦激励信号后，采集燃料电池端的响应电压与激励电流，通过全相位快速傅里叶变换得到燃料电池阻抗谱，并采用多任务图卷积神经网络进行参数辨识，最后采用基于残差收缩的卷积神经网络进行水管理故障分类。与现有技术相比，本发明采用了更快速、更准确的检测与辨识方法，可在不影响燃料电池正常运行的同时，进行在线阻抗谱测量，并加快阻抗谱测量速度，提高参数辨识精度，推广了电化学阻抗谱在质子交换膜燃料电池状态检测与水管理故障分类方面的应用。
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公开(公告)号：CN119975107A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510355099.5
申请日：2025-03-25
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
Abstract: 本发明公开一种氢能高速列车的混合动力系统分层分域能量管理方法，包括：系统级动态功率分配层构建燃料电池聚合系统与动力电池聚合系统间的运行成本博弈模型，采用讨价还价博弈算法通过求解子博弈纳什均衡获得聚合系统功率分配方案；分域级功率优化层根据各动力源的运行特性和性能衰减情况采用自组织映射神经网络结合改进的自分类确定的基于点排序的聚类结构辨识算法划分逻辑控制分域，根据分域的整体性能优化不同分域的输出参考功率；模块级成本控制层以降低运行成本为目标，构造模块间最优功率的凸优化问题，实现模块成本最优控制。本发明有效保证多源混合动力系统的经济稳定运行，延长动力源寿命，实现逐层精细化管理。
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公开(公告)号：CN119029251A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411133898.X
申请日：2024-08-19
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
IPC: H01M8/04291 , H01M8/04664
Abstract: 本发明公开一种基于增量学习驱动的PEMFC水管理故障诊断方法，以质子交换膜燃料电池电化学阻抗谱高、低频交点为特征值，采用在线顺序极限学习机进行在线水管理故障诊断以提高故障诊断速度。采用稳定工况运行时的诊断数据实时训练所述在线顺序极限学习机，解决质子交换膜燃料电池长时间运行导致的性能参数变化问题，提高变载工况运行时的水管理故障诊断准确。
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公开(公告)号：CN119099374A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411231188.0
申请日：2024-09-04
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
IPC: B60L50/75 , H02J1/10 , H02J1/14 , H02J1/12 , H02J7/34 , B60L58/40 , G06Q10/04 , G06Q50/06 , G06N3/092
Abstract: 本发明公开一种混合动力市域动车组配置与控制深度协同优化方法，建立约束条件，构建系统的约束惩罚模型；构建系统的状态‑动作对价值函数；在物理约束下，采用基于方向引导的柔性动作‑评价算法估计系统状态‑动作对的价值并降低策略熵，构建组合值的大小评价动作的优劣，最终选取该时刻下的系统的最优输出功率分配方案；采用具有伸缩因子的三目标非支配排序遗传算法对系统满足的约束情况、系统参数配置成本以及能量管理控制结果进行分析，根据三目标非支配排序规则，得到系统的参数配置非支配情况，最后根据不同的预期目标确定最终参数匹配方案。本发明可提高多堆燃料电池的性能协调性，在减少氢耗的同时有效延长寿命，提高耐久性，降低成本。
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公开(公告)号：CN118867316A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410867386.X
申请日：2024-07-01
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04537 , H01M8/04858
Abstract: 本发明公开一种燃料电池集群混合动力系统分布式协同控制方法，首先，将燃料电池集群作为一个整体通过分布式算法对其特征参数进行实时估计，并实时输出特征参数给上层优化求解层；其次，在优化求解层对从底层燃料电池集群输出的实时特征参数进行辨识与优化求解，获得燃料电池集群总参考功率；最后，通过所提分布式功率分配算法将优化求解出的总参考功率分配给集群中各个燃料电池发电单元，并通过功率控制环节实现各单元的功率协同控制。该方法摒弃了传统控制方法的集中式控制结构，实现了燃料电池集群特征参数的分布式实时估计，集群规模扩展不会影响优化问题的维度，提升了燃料电池集群混合动力系统协同控制的可扩展性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118003986A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410258149.3
申请日：2024-03-07
Applicant: 西南交通大学 , 西南交通大学唐山研究院
IPC: B60L58/40 , B60L58/12 , B60L58/16 , B60L58/30 , G06N3/006 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开一种用于市域动车组的混合动力多目标分层能量管理方法，在能量管理方法的实施中，采用了分层策略。其中，顶层采用多目标优化管理方法，充分考虑了燃料电池服役寿命、系统氢气消耗、动力电池耐久性、荷电状态SOC及等效氢气消耗等多种因素，以综合优化动力系统整体使用性能；中间层中燃料电池集群系统中采用性能一致性协调控制策略，动力电池采用SOC一致性协调控制策略，以提高燃料电池和动力电池整体耐久性；底层采用自适应功率电阻特性控制策略，以实现多源混合动力系统的即插即用，便于系统扩容或更换故障动力源。
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公开(公告)号：CN119962376A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510049542.6
申请日：2025-01-13
Applicant: 西南交通大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC: G06F30/27 , G06F30/15 , G06F18/2415 , G06N3/045 , G06N3/0475 , G06N3/094 , G06N3/096 , G07C5/08 , G07C5/00 , G06F111/04 , G06F119/06
Abstract: 本发明公开一种燃料电池混合动力机车正向设计与系统集成方法，包括步骤：S100：根据机车运行数据及线路条件，结合约束条件，建立机车典型工况模型，求解出燃料电池列车混合动力系统正向集成可行域，并建立所有可行的动力系统与储氢系统配置组合；S200：根据所得可行域，结合机车运行策略，对燃料电池机车进行正向设计，对配置机车的功率需求进行预测，计算机车中各配置组件的购置成本、运行氢耗成本以及退化成本，进而加权得到全寿命周期总成本，以总成本最低来确定最优参数组合；S300：根据确定参数组合，利用数字孪生进行机车系统集成。本发明能够进一步提升燃料电池混合动力机车的运行效率，实现整车轻量化、模块化设计。
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公开(公告)号：CN119872355A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510068734.1
申请日：2025-01-15
Applicant: 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 , 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种轨道车辆的运行处理方法、装置及轨道车辆，所述方法应用于轨道车辆，轨道车辆由氢燃料电池和锂电池作为动力源，所述方法包括：调用预先训练好的运行处理网络模型，其中，运行处理网络模型用于根据轨道车辆在当前时刻下的运行参数确定轨道车辆在下一时刻下的行驶加速度和氢燃料电池的输出功率；获取轨道车辆在当前时刻下的运行参数，并将运行参数输入至运行处理网络模型，得到所述运行处理网络模型输出的所述轨道车辆在下一时刻下的行驶加速度和氢燃料电池的输出功率，以使轨道车辆在按照行驶加速度运行以及氢燃料电池按照输出功率进行功率输出的情况下，轨道车辆的运行成本最小。实现了有效降低氢能列车的能源消耗。
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公开(公告)号：CN119812400A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510003345.0
申请日：2025-01-02
Applicant: 东方电气(成都)氢能科技有限公司 , 西南交通大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/04664 , H01M8/04313 , H01M8/0438 , H01M8/04992
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池故障容错控制方法，包括：针对质子交换膜燃料电池系统建立系统模型，并基于系统模型建立状态方程；将故障值作为扩展状态变量，使状态方程扩展为增广状态方程；基于增广状态方程建立实时观测质子交换膜燃料电池内部状态量的高阶滑模观测器，并基于高阶滑模观测器的状态量估计值和传感器测量值建立故障状态判断模型；基于故障状态判断模型确定故障状态，并通过容错控制器对质子交换膜燃料电池系统在故障状态或无故障状态下进行容错控制。本发明方法可使得系统在发生传感器故障或反应物短缺时，能够快速检测并实施控制，使系统仍能保持稳定的输出性能，具有收敛速度快、超调量小等特点。
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公开(公告)号：CN118504269A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410706287.3
申请日：2024-06-03
Applicant: 西南交通大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F17/16 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开一种氢燃料电池混合动力机车的储氢系统优化方法，包括步骤：S100，定义决策目标并确定车载储氢综合适配度影响因子；S200，构建不同机车类型和工况下的判定矩阵并进行一致性检验将每种机车的判定矩阵归一化处理再按行组合得到权重矩阵；S300，接收车载储氢方式一般性评分矩阵并进行正向化处理，蒙特卡洛模拟法以正态分布生成N个数据集；S400，通过优劣解距离法计算每种方案的综合适配度并排序，记录结果，直至迭代次数为N；S500，根据N次迭代结果匹配最佳选择并输出结果。本发明是一种更综合、系统化的来选择最适合不同机车和工况的储氢方式，以解决这些挑战并提高机车性能、经济性和可持续性。
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