燃料电池汽车阳极喷射系统控制策略开发

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1、A版燃料电池汽车阳极喷射系统控制策略开发吴兵王丙龙马丽(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)【摘要】提出了在燃料电池汽车阳极系统采用阳极喷射器(In—jector)技术调节氢气流量的方案；利用计算机仿真技术，建立用4个凸轮控制阳极喷射器4个喷嘴的开启时刻及开启时间长度的控制策略及其仿真模型；仿真结果和实验数据相吻合，为燃料电池汽车供氢系统的发展提供参考，也为整车供氢系统控制策略开发储备了技术。【Abstract】Theprogramoftheapplicationofpositiveinjectortechnologytoadjusthyd

2、rogenflowinhydrogensupplysystemoffuelcellvehicleisproposed．Thecontrolstrategyandsimulationmodelthatusesfourcamstocontroltheopeningtimeandlengthoftimeoffourinjectorsisestablished．Theresuhisconformedwiththeexperimentaldata，whichprovidesreferenceforthedevelopmentofhydrogensupplysyste

3、mandpreparestechnologyforthedevelopmentofthecontrolstrategyofhydrogensupplysystem．【关键词】燃料汽车喷射器控制策略doi：10．3969／j．issn．10074554．2011．03．O1重量、速度及加速度等因素变化时，要求电堆的功0引言率及供氢系统的氢流量不同。目前，国内在供氢系统流量调节方面的研究报道比较少。因此，本燃料电池汽车行驶的路面状况、爬坡角度、载文提出在电堆阳极入口加阳极喷射器方案，并开发，用好局部，全过程策划，分阶段实施的科学新规律性活动，控制的主体往往通过

4、科学流、、技术理念。我们要把电动汽车产业纳入系统工程原流、信息流，使被控的客体能达到设定目标，不同理、规律和机制中求发展，充分引入自组织理论，地区和企业可以按不同状态的要求，在施控中心使电动汽车科技与企业的成长、发展和演变，能进信息不断反馈情况下，形成不同的指令体系，对不入自组织运行的产物，实现从无机到有机，从分散同对象实行多样化、分层次、递阶式的控制，达到到集中，从简单到复杂，从单一到融合，从初级到电动汽车各阶段规划都能很好实施的优化效果。高级，从无序到核心，从滞后到持续，从稳定到突我们期望国家即将公布的《新能源汽车产业破，充分体现出电动汽车产业应有的自

5、适应性和发展规划(2010-2020)》，能更多地进行系统工程进化论的价值。的思索和安排，这对于实现规划的总体和细分化控制论是系统工程的重要方法论。控制论是目标都有很大好处。一个系统为另一系统按照设定目标和状态进行的(陈光祖)收稿日期：2010—12—13·4·上海汽车2011．03发阳极喷射器4个喷嘴的打开时刻和喷嘴开启时次数。信号的脉冲越宽、频率越大，则喷嘴的打开间长度的控制策略，以实现氢流量的调节，满足汽时间越长，喷射器出口的流量越大；反之，信号的车行驶时不同工况的需求，为燃料电池汽车供氢脉冲越窄、频率越小，喷射器出口的流量小。在本系统的发展提供参考

6、，也为整车供氢系统控制策文中，4个喷嘴脉冲信号的频率随时间任意变化，略开发储备了技术。而脉冲宽度保持不变。1供氢系统及阳极喷射器喷嘴2燃料电池汽车的供氢系统主要由储氢气瓶、开关阀、减压阀、阳极喷射器等配合完成，如图1喷嘴3所示。储氢气瓶用来储存高压氢气，其中气体压喷嘴4力可高达35MPa甚至70MPa，其上附带压力传感器、电磁阀和温度传感器等元件以检测氢气的匦噩⋯⋯T压力、温度等各项指标，保证用氢安全。开关阀图2阳极喷射器简图是控制氢气输送到电堆的开关设备。当系统接收到供氢允许命令后，开关阀打开，储氢系统开2控制策略始向电堆提供氢气；当系统收到停止供氢命令

7、时，开关阀关闭，停止向电堆供氢。减压阀的作2．1控制目标用是将储氢气瓶供给的高压氢气减压至电堆所实现单个喷嘴打开频率变化，而打开时间宽需的氢气压力，通常采用分级减压方案。阳极喷度保持不变；实现4个喷嘴分别在一个周期的射器由4个喷嘴并行组成。通过调节4个喷嘴0、T／4、T／2、3T／4处打开，其中为变化的值。因的开启时刻和开启时间长度，能调节氢气流量，此，对应到控制信号时，各个喷嘴的脉冲信号频率调节电堆的功率，以满足燃料电池汽车行驶过程须随时间任意变化，而脉冲信号的宽度随时问保中不同工况的需要。电堆的作用是使阳极的氢持不变；4个喷嘴的脉冲信号在一个周期的0、

8、气与阴极的空气反应，生成水并释放能量，给燃料电池汽车提供动力。T／