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公开(公告)号：CN108241128A
公开(公告)日：2018-07-03
申请号：CN201810017557.4
申请日：2018-01-09
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池系统状态估计方法，包括步骤建立质子交换膜燃料电池系统的6阶动态非线性模型；获取质子交换膜燃料电池系统中不可测量的相关变量；利用所述6阶动态非线性模型建立具有多边界层的非线性观测器，将所述相关变量输入所述观测器，获得估计误差；通过不同边界层的改进滑模算法使估计误差收敛到零同时稳定误差动态，估计出质子交换膜燃料电池系统的不可测变量。本发明能够对质子交换膜燃料电池系统中状态变量进行有效估计，通过估计方法来观测PEMFC系统中不可测量或者不便测量的变量，将大大减少硬件成本；能够快速准确地估计出系统的状态变量，为系统稳定的闭环控制提供基础。
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公开(公告)号：CN108491983B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201810318214.1
申请日：2018-04-11
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种多堆燃料电池发电系统大规模机组组合优化方法，包括步骤：通过K均值聚类法和蒙特卡罗模拟法，根据场景将燃料电池电堆聚类并建立概率分布模型；运用自适应惯性权值算法，使各燃料电池电堆根据概率分布模型在解空间中搜索追随当前的最优解，实现各燃料电池电堆出力功率寻优分配。本发明保证燃料电池发电阵列系统大规模机组的合理出力，通过自适应惯性权值算法控制每个电堆的启停和电堆之间的轮换，从而提高燃料电池的使用寿命，提高系统稳定性，降低系统成本，实现燃料经济性的目的。
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公开(公告)号：CN107689459B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710724085.1
申请日：2017-08-22
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992
Abstract: 本发明公开一种有轨电车用燃料电池阵列系统的效率优化控制方法，包括离线计算和在线控制，通过离线数据收集模块采集不同输出功率下单个燃料电池阵列的效率曲线，接着通过效率曲线拟合模块得到效率随输出功率变化的函数，为优化该种燃料电池阵列并联使用的效率，然后通过转折功率计算模块获得该燃料电池阵列并联使用时的转折功率；在线控制部分通过数据采集模块获得每个支路的输出电流和母线电压，接着通过功率分配模块获得每个燃料电池支路需要的输出功率值，再根据所获得的输出功率值结合控制量计算模块获得相应的控制量，最后通过PWM调制模块获得对应的脉冲信号，完成燃料电池系统的控制，优化系统效率。
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公开(公告)号：CN108241128B
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201810017557.4
申请日：2018-01-09
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/378
Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池系统状态估计方法，包括步骤建立质子交换膜燃料电池系统的6阶动态非线性模型；获取质子交换膜燃料电池系统中不可测量的相关变量；利用所述6阶动态非线性模型建立具有多边界层的非线性观测器，将所述相关变量输入所述观测器，获得估计误差；通过不同边界层的改进滑模算法使估计误差收敛到零同时稳定误差动态，估计出质子交换膜燃料电池系统的不可测变量。本发明能够对质子交换膜燃料电池系统中状态变量进行有效估计，通过估计方法来观测PEMFC系统中不可测量或者不便测量的变量，将大大减少硬件成本；能够快速准确地估计出系统的状态变量，为系统稳定的闭环控制提供基础。
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公开(公告)号：CN107689459A
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201710724085.1
申请日：2017-08-22
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992
Abstract: 本发明公开一种有轨电车用燃料电池阵列系统的效率优化控制方法，包括离线计算和在线控制，通过离线数据收集模块采集不同输出功率下单个燃料电池阵列的效率曲线，接着通过效率曲线拟合模块得到效率随输出功率变化的函数，为优化该种燃料电池阵列并联使用的效率，然后通过转折功率计算模块获得该燃料电池阵列并联使用时的转折功率；在线控制部分通过数据采集模块获得每个支路的输出电流和母线电压，接着通过功率分配模块获得每个燃料电池支路需要的输出功率值，再根据所获得的输出功率值结合控制量计算模块获得相应的控制量，最后通过PWM调制模块获得对应的脉冲信号，完成燃料电池系统的控制，优化系统效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108199409B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN201810017556.X
申请日：2018-01-09
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 效延长质子交换膜燃料电池的使用寿命。本发明公开一种燃料电池发电系统的电流脉动抑制方法，该方法通过在DC/DC变换器的外环控制单元中电压误差信号经外环控制单元之后输出内环控制单元的参考信号，内环控制单元用于获得DC/DC变换器的驱动信号，并将其输出至前级DC/DC变换器的功率开关管中，从而完成电流脉动的有效抑制；该方法通过加入陷波控制单元能在外环电压截止频率较低的同时，有效减小低频脉动分量的幅值，改善了系统动态性能；在质子交换膜燃料电池工作参数变化的情况下，(56)对比文件祝国平.两级式逆变器中前级DC/DC变换器的二次纹波电流抑制方法《.中国优秀硕士学位论文全文数据库》.2014,(第06期),22-30页.
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公开(公告)号：CN106828126B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN201710137591.0
申请日：2017-03-09
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种有轨电车的混合动力能量管理系统及控制方法，包括燃料电池阵列、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与燃料电池阵列级联的单向隔离型直直变换器、蓄电池、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与蓄电池级联的双向隔离型直直变换器、超级电容、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与超级电容级联的双向隔离型直直变换器、基于DSP控制器的能量管理单元、基于FPGA控制器的接口扩展单元、电压采集调理电路、电流采集调理电路、弱电供电单元和制动电阻。本发明保证系统能快速对负载供能，提高系统响应负载速度，能尽可能地回收制动功率，提高燃料利用率，实现燃料经济性的目的，延长蓄电池使用寿命，降低成本。
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公开(公告)号：CN108767294B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201810269432.0
申请日：2018-03-29
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/04537 , H01M8/04992
Abstract: 本发明公开一种燃料电池发电阵列系统的功率输出控制方法及系统，通过采集每燃料电池系统中各DC/DC电路的输出电压和电感电流信号，稳定低频纹波控制得到开关导通时间和关断时间，继而生成开关控制信号，进行DC/DC变换器的控制；控制系统包括数据采集模块，外环电压控制模块、斜率计算模块、开关控制模块和调制解调模块；首先计算电感电流在开关控制下的斜率变换，得到占空比，由调制解调模块控制开关信号，进行DC/DC变换器的控制，通过稳定低频纹波控制提高了DC/DC变换器的性能，多堆燃料电池通过并联的拓扑结构，均值电流的控制实现燃料电池阵列中各个电堆按照所需的功率输出。
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公开(公告)号：CN108340788A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810267874.1
申请日：2018-03-29
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种燃料电池混合动力有轨电车联合制动系统及方法，包括燃料电池供电回路、锂离子电池供电回路、超级电容供电回路、牵引逆变器、牵引电机、机械制动装置、控制系统、直流母线和制动电阻。本发明在保证燃料电池混合动力对有轨电车负载的可靠供电的同时，实现最优制动及制动能量回收最大化；保证系统制动性能前提下，实现回馈制动、能耗制动和机械制动联合的最优制动，尽可能地回收制动能量，提高燃料利用率，实现燃料经济性的目的，延长储能装置使用寿命，降低成本。
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公开(公告)号：CN108189674A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810214159.1
申请日：2018-03-15
Applicant: 西南交通大学
IPC: B60L7/22
Abstract: 本发明公开一种混合动力有轨电车制动能量回收方法及系统，将有轨电车运行过程中从启动到制动初始时刻视为一个独立单元，每一个独立的单元使用极值搜索能量管理算法，目的在于使有轨电车制动时超级电容的SOC保持在一个较小的值附近，用以确保制动时制动能量有较大的存储空间。因此每一个独立的单元都根据启动时刻SOC初始值的不同，将有一组与之对应的λ值，此λ的作用在于调节燃料电池与超级电容输出功率分配，满足超级电容SOC在制动时刻在一个较小的值的要求。本发明能够可以保证有轨电车制动时超级电容有足够的余量接受制动能量,提高了有轨电车制动能量的回收效率。
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