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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：CN112925209A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110157328.4
申请日：2021-02-04
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池汽车模型‑干扰双预测控制能量管理方法及系统，以实现燃料电池混合动力系统等效耗氢量最小化。燃料电池汽车混合动力系统由车速传感器、车速预测器与能量管理控制器、DC/DC变换器、燃料电池发动机、动力电池组成，其中车速预测器利用历史车速信息预测未来车速，通过马尔可夫模型修正未来车速。模型‑干扰双预测控制能量管理结合未来整车功率需求，通过能量管理控制器分配燃料电池发动机与动力电池的功率，其中系统预测模型对包含动力电池荷电状态参数进行预测，干扰预测利用预测车速计算未来负载扰动，并将该未来负载扰动输入至系统预测模型，增强了传统模型预测控制中系统预测模型精度，据此提升滚动优化输出的最优控制动作。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110884367A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911188946.4
申请日：2019-11-28
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种车用变结构燃料电池电源系统。包括若干燃料电池模组，分为最小可操纵单元模组和内部可再操纵燃料电池模组两类；其中，最小可操作单元模组由若干内部串并联结构固定的燃料电池单体组成，实现大梯度功率调节；内部可再操纵燃料电池模组由若干燃料电池单体经开关连接而成，实现小梯度功率调节。燃料电池电源经直流/交流逆变器向车用交流负载独立供电，以满足汽车的行驶需求。本发明燃料电池系统结合燃料电池模组的最佳效率点，通过功率匹配计算，切换燃料电池模组连接结构，实现燃料电池电源最小可操纵单元模组和内部可再操纵燃料电池模组均在最佳效率点附近进行供电，有效减少系统的复杂程度，并满足汽车行驶的功率需求。
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公开(公告)号：CN110758122A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911188647.0
申请日：2019-11-28
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种电-电混合电源系统的燃料电池效率优化方法，提供一种电-电混合电源系统，采用燃料电池与变结构蓄电池作为电源，将燃料电池与变结构蓄电池直接并联接入母线并经直流/交流逆变器与负载电机相连；包括以下步骤：步骤S1:通过离线测量和计算获取燃料电池电源的各工作点的相关参数，并通过多项式拟合的形式获取燃料电池电源的电压、电流、功率与效率之间的函数关系；步骤S2:通过函数逆运算获取燃料电池电源最大效率点的电压与功率;步骤S3:匹配变结构蓄电池电源的串并联分组结构;步骤S4:计算变结构蓄电池电源所需串联单体数与并联支路数。本发明通过将燃料电池稳定在效率最大点工作，能够有效提高燃料电池的利用率。
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公开(公告)号：CN109378881A
公开(公告)日：2019-02-22
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：CN117193100A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311252463.2
申请日：2023-09-26
Applicant: 福州大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明提供一种面向船用的燃料电池发动机控制系统，硬件结构包括输入信号模块、输出信号模块、电源模块和通信模块，其中：输入信号模块包括模拟量输入、数字量输入和频率量输入；输出信号模块包括高低边驱动输出、低边PWM信号输出和H桥功率输出，通信模块包括CAN通信和SENT通信，控制方法包括启动运行和停机模块、系统控制模块、故障诊断模块，系统控制模块主要通过标定查表和PID控制，实现对燃料电池各子系统中的关键部件的控制；故障诊断模块依据故障类别划分为通讯故障、设备故障和运行故障，每一种故障有对应的故障码，每一部件出现的故障可在故障码中体现，并执行相应的故障诊断控制策略，保证燃料电池系统的可靠性和安全性。
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公开(公告)号：CN117096390A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311208516.0
申请日：2023-09-19
Applicant: 福州大学
IPC: H01M8/04298
Abstract: 本发明涉及一种基于统一能路的燃料电池空气供应系统建模方法。该方法将气体在燃料电池空气供应系统管路流动过程简化为沿管路方向的一维流动，类比电路偏微分方程将气压、气流分别等效为电压、电流，并抽象出气容、气阻及气感等理想气路元件，建立空气供应系统管路时域模型；并根据统一能路理论，通过拉普拉斯变换将空气供应系统管路中的偏微分方程映射到频域，基于广义基尔霍夫定律推导包含理想气路元件的燃料电池空气供应系统管路等效传递方程，并重构含空气压缩机的燃料电池空气供应系统模型，求解气体质量流量发生变化时输出压力和流量的动态响应。
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