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公开(公告)号：CN116404206B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310656605.5
申请日：2023-06-05
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： H01M8/04298 , H01M8/04302 , H01M8/04303 , H01M8/0432 , H01M8/04537 , H01M8/04664 , H01M8/04955 , H02J7/00
摘要： 本发明属于燃料电池系统控制技术领域，公开了一种阴极开放式氢燃料电池系统控制装置及控制方法，包括控制模块、电源滤波转换电路、数据采样电路和驱动电路；所述控制模块分别与电源滤波转换电路、数据采样电路、驱动电路相连，电源滤波转换电路与数据采样电路、驱动电路相连，数据采样电路连接有传感器和分压采样电路，驱动电路与受控器件和外部设备相连。本发明提供的阴极开放式氢燃料电池系统控制装置能够监测燃料电池系统运行环境并进行启停保护，同时设计电池短路电路延长工作寿命，实现燃料电池系统的长久运行；有效避免了系统运行过程中的低压、过流、高温和漏氢问题，保证燃料电池系统安全稳定运行。
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公开(公告)号：CN116384167A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310657412.1
申请日：2023-06-05
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/11 , H01M8/04992 , G06F111/04 , G06F119/04
摘要： 本发明属于能量管理技术领域，公开了一种燃料电池无人机动力系统寿命优化的能量管理方法及系统，分析燃料电池内部损耗特性；分析蓄电池内部损耗特性；分析变换器的效率特性，建立变换器的损耗模型；基于极小值原理的能量管理策略，以系统内部损耗与等效氢耗量最小为目标函数，构建协态方程，求解哈密顿函数得到最优控制变量。本发明可以确保无人机在负载功率变化频繁的空中环境中，延长动力系统使用寿命；相对于ECMS算法，在系统等效氢耗方面优化4.04%；系统平均运行效率提升2.27%，蓄电池内部损耗减少30.3%，燃料电池系统内部损耗减少38.2%，同时增加了对负载工况的敏感性使得在燃料经济性方面有着良好的优化效果。
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公开(公告)号：CN112994429B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202110141080.2
申请日：2021-02-02
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种输入并联输出串联型boost变换器的故障容错控制方法，属于直流变换器控制领域。设计观测器，观测器通过采集到的电容电压信号，电感电流信号来分别得到输入电压的估计值，从而来判断是否有故障；在输入并联输出串联boost变换器原有拓扑结构上添加两个开关管，当故障发生时，故障信号通过运算放大器驱动开关管做出相应的动作，变换器系统由原先的输入并联输出串联boost变换器转变为传统的boost变换器拓扑；本发明可以对输入并联输出串联型boost变换器实现单个开关管开路故障的故障检测，并精确定位到具体的故障开关管，然后对故障后的变换器进行拓扑重构，使系统在发生故障后仍可以持续运行，具有快速诊断和恢复的能力。
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公开(公告)号：CN116341395A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310616955.9
申请日：2023-05-29
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06F30/15 , G06F30/20 , B64D27/24 , H01M8/04992 , H01M8/04858 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明属于能量管理技术领域，公开了一种多堆燃料电池飞机的能量管理方法、系统、设备及终端，选择多堆燃料电池飞机的整体系统拓扑结构；构建模糊逻辑控制器，其中输入量为多堆系统的需求功率和蓄电池的荷电状态，输出变量为各个燃料电池的输出功率；利用海鸥优化算法优化模糊逻辑控制器内部的隶属度函数；建立基于多堆燃料电池系统成本的数学模型，并作为海鸥优化算法的适应度函数，从而得到改善的基于模糊逻辑的多堆能量管理策略。本发明提供的多堆燃料电池飞机的能量管理方法，以最小燃料消耗和最小成本为目标函数，通过引入海鸥优化算法来进行模糊逻辑控制器的参数优化，有利于提高多堆燃料电池飞机系统的效率、耐久性和能源利用率等。
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公开(公告)号：CN113364292A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110596322.7
申请日：2021-05-30
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： H02M3/158
摘要： 本发明公开了一种针对交错并联型双向DC‑DC变换器的复合模型预测控制方法，首先建立交错并联型双向DC‑DC变换器系统的动态数学模型，利用系统集总扰动项成扩张系统，再设计广义比例积分观测器，对系统集总扰动项及导数进行观测，然后利用泰勒展开式对系统集总扰动项在未来时刻的变化趋势进行预测，得到系统预测输出值和参考轨迹，最后构建系统的目标优化函数并最小化，求解出系统的控制输入序列，并将控制输入序列的第一个值作为当前时刻的控制量。本发明方法可实现模型预测控制的无偏差跟踪，并且在变换器较宽的工作范围内，都能保持最优化的控制性能。相比已经存在的模型预测控制器，本发具有更长的预测域，控制系统稳定性显著提高。
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公开(公告)号：CN112910221A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110139056.5
申请日：2021-02-01
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明公开了一种适用于电致变色玻璃的双余度隐藏式电源系统，包括光伏模块，市电模块，电池，MCU能量管理模块和逆变模块。所述MCU能量管理模块与光伏模块、市电模块、逆变模块，市电分别相连。所述光伏模块采用最大功率追踪点MPPT技术；市电模块的功能为交流转换为直流AC/DC，采用电压电流双闭环控制；MCU能量管理模块控制光伏模块和市电模块的通断以及电池的充放电。当光伏板输出电压大于所设阈值电压τ1时，光伏供电，市电断开，电池只充电；当光伏板输出电压小于τ1且电池输出为额定电压时，光伏和市电均断开，电池供电；当光伏板输出电压小于τ1且电池输出电压小于额定值时，光伏断开，市电供电，电池只充电。所述电源系统能保持输出稳定，最大限度节约能源，降低损耗，且可置于窗框内，提高空间利用率。
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公开(公告)号：CN112910221B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202110139056.5
申请日：2021-02-01
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明公开了一种适用于电致变色玻璃的双余度隐藏式电源系统，包括光伏模块，市电模块，电池，MCU能量管理模块和逆变模块。所述MCU能量管理模块与光伏模块、市电模块、逆变模块，市电分别相连。所述光伏模块采用最大功率追踪点MPPT技术；市电模块的功能为交流转换为直流AC/DC，采用电压电流双闭环控制；MCU能量管理模块控制光伏模块和市电模块的通断以及电池的充放电。当光伏板输出电压大于所设阈值电压τ1时，光伏供电，市电断开，电池只充电；当光伏板输出电压小于τ1且电池输出为额定电压时，光伏和市电均断开，电池供电；当光伏板输出电压小于τ1且电池输出电压小于额定值时，光伏断开，市电供电，电池只充电。所述电源系统能保持输出稳定，最大限度节约能源，降低损耗，且可置于窗框内，提高空间利用率。
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公开(公告)号：CN116384167B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310657412.1
申请日：2023-06-05
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F17/11 , H01M8/04992 , G06F111/04 , G06F119/04
摘要： 本发明属于能量管理技术领域，公开了一种燃料电池无人机动力系统寿命优化的能量管理方法及系统，分析燃料电池内部损耗特性；分析蓄电池内部损耗特性；分析变换器的效率特性，建立变换器的损耗模型；基于极小值原理的能量管理策略，以系统内部损耗与等效氢耗量最小为目标函数，构建协态方程，求解哈密顿函数得到最优控制变量。本发明可以确保无人机在负载功率变化频繁的空中环境中，延长动力系统使用寿命；相对于ECMS算法，在系统等效氢耗方面优化4.04%；系统平均运行效率提升2.27%，蓄电池内部损耗减少30.3%，燃料电池系统内部损耗减少38.2%，同时增加了对负载工况的敏感性使得在燃料经济性方面有着良好的优化效果。
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公开(公告)号：CN112994429A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110141080.2
申请日：2021-02-02
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种输入并联输出串联型boost变换器的故障容错控制方法，属于直流变换器控制领域。设计观测器，观测器通过采集到的电容电压信号，电感电流信号来分别得到输入电压的估计值，从而来判断是否有故障；在输入并联输出串联boost变换器原有拓扑结构上添加两个开关管，当故障发生时，故障信号通过运算放大器驱动开关管做出相应的动作，变换器系统由原先的输入并联输出串联boost变换器转变为传统的boost变换器拓扑；本发明可以对输入并联输出串联型boost变换器实现单个开关管开路故障的故障检测，并精确定位到具体的故障开关管，然后对故障后的变换器进行拓扑重构，使系统在发生故障后仍可以持续运行，具有快速诊断和恢复的能力。
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公开(公告)号：CN113364292B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202110596322.7
申请日：2021-05-30
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： H02M3/158
摘要： 本发明公开了一种针对交错并联型双向DC‑DC变换器的复合模型预测控制方法，首先建立交错并联型双向DC‑DC变换器系统的动态数学模型，利用系统集总扰动项成扩张系统，再设计广义比例积分观测器，对系统集总扰动项及导数进行观测，然后利用泰勒展开式对系统集总扰动项在未来时刻的变化趋势进行预测，得到系统预测输出值和参考轨迹，最后构建系统的目标优化函数并最小化，求解出系统的控制输入序列，并将控制输入序列的第一个值作为当前时刻的控制量。本发明方法可实现模型预测控制的无偏差跟踪，并且在变换器较宽的工作范围内，都能保持最优化的控制性能。相比已经存在的模型预测控制器，本发具有更长的预测域，控制系统稳定性显著提高。
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