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公开(公告)号：CN109921072A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910212940.X
申请日：2019-03-20
Applicant: 南京理工大学
IPC: H01M8/04992
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池输出功率的预测控制方法，首先采用短时记忆法，对质子交换膜燃料电池的分数阶状态空间模型进行离散；然后选取控制变量、被控变量、控制步长和预测步长；接着将带约束的预测控制问题转化为受限优化问题，对控制变量的最优控制率进行Hildreth二次规划约束；最后基于二次规划的最优控制率，对输出功率进行MPC控制。本发明能够明显缩短控制系统的运行时间，相比于传统PID控制，该控制策略下质子交换膜燃料电池输出功率有良好的动态响应特性，且控制变量始终在约束范围内变化，为PEMFC发电系统的安全稳定运行提供了有力保障。
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公开(公告)号：CN108615918A
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201810221248.9
申请日：2018-03-17
Applicant: 南京理工大学
IPC: H01M8/0432 , H01M8/04537 , H01M8/04664 , H01M8/04701
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池测控系统，包括发电单元和控制单元，所述控制单元包括电源转换模块、数据采集模块、报警模块、执行模块、通信模块和单片机，其中电源转换模块用于转换PEMFC电池堆的输出电压，为单片机和其他模块供电；所述数据采集模块包括电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块，用于采集PEMFC电池堆的电堆电压、电堆温度、负载电流和环境温度；所述报警模块用于在电流过大或电堆温度过高时发出报警信号；所述执行模块包括电磁阀和风扇，用于定时排放PEMFC电池堆电化学反应生成的废气和多余水分，调节电堆温度；所述通讯模块用于与上位机进行通信。本发明提高了系统的稳定性、可靠性和可操作性，降低了控制成本。
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公开(公告)号：CN103199284B
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201310112315.0
申请日：2013-04-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种新的质子交换膜燃料电池测控平台，提供一种融电源转换、数据采集、报警显示、执行机构和数据通信等模块于一体的，具有实时采集电堆参数并控制电堆温湿度功能的测控系统，其中电源转换模块包括5V、12V、6V转换路，数据采集模块包括电堆电压、电流、温度、室温采集，报警显示模块包括蜂鸣器、LED报警，执行机构包括风扇转速与电磁阀开闭时间，数据通信模块通过串口实现。该系统主要应用于质子交换膜燃料电池的技术研究与教学。
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公开(公告)号：CN115123182B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202210757381.2
申请日：2022-06-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池汽车动力系统的能量管理方法，基于燃料电池、蓄电池与超级电容所组成的汽车动力系统，包括上下两层管理策略，上层为功率跟随策略，根据蓄电池的电量状态来控制燃料电池的输出状态；下层为复合模糊控制策略，不同于单一的模糊控制策略，此策略中包含主、子模糊控制器，主模糊控制器依据蓄电池、超级电容的工作特性与电量状态确定二者的工作状态，子模糊控制器利用二者电量值与期望值之差得出用于修正超级电容输出功率的输出修正系数；这种分层式的能量管理策略可以实现燃料电池的高效输出与蓄电池、超级电容输出状态的灵活控制，还可以减小蓄电池由于输出功率与电量大幅波动所带来的性能损害。
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公开(公告)号：CN115328263B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202210960176.6
申请日：2022-07-13
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双滑模面自适应等效滑模控制的燃料电池的最大功率点跟踪方法。首先，根据质子交换膜燃料电池的输出特性设计滑模控制的滑模面，包括用于寻找最大功率点的滑模面和用于跟踪并稳定在最大功率输出状态的滑模面。通过使用双滑模面，将复杂的寻优问题转变为传统的跟踪问题，使得在滑模面的设计上有着更多灵活性。其次，选用广义超螺旋算法作为控制律，并应用等效滑模控制方法。设计滑模面切换策略，通过监控操作条件是否发生变化或处于变化过程中，并判断当前工作点是否为MPP，设立状态标志flag对当前滑模面进行切换，应对环境变化。本发明可以大幅削弱抖振，提高MPP的追踪能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115903894A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211448781.1
申请日：2022-11-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的AAPF‑IRRT算法的无人机轨迹规划方法，包括：采用人工势场法与自适应步长方法对Informed RRT*算法进行改进，在Informed RRT*算法的基础上引入人工势场法指引随机采样点向目标点生成，引入自适应步长调整策略以加速随机树在无障碍环境下的扩展速度，得到改进的AAPF‑IRRT算法，并获得无人机飞行轨迹的离散坐标点；利用minimum snap算法结合闭式求解、飞行走廊、时间分配对步骤S02中的离散坐标点进行拟合，获得无人机的飞行轨迹。大大加快了快速搜索随机树算法向渐进最优路径收敛的速度；能够在使得无人机飞行轨迹光滑的前提下保证轨迹不与障碍物发生碰撞。
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公开(公告)号：CN110581663B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201910981174.3
申请日：2019-10-16
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种低载波比下Vienna整流器的相位补偿装置与方法。该装置包括Vienna整流器、数字处理控制模块和驱动电路。方法为：采样交流侧三相电压和电流，计算出满足相位补偿要求的调制波幅值相位条件，进而得到移相后的调制波信号；采样直流侧上下电容电压，计算出中点电压控制单元输出信号；将移相后的调制波信号与中点电压控制单元输出信号相加，得到调制信号；采样直流侧上下电容电压，得到三角载波信号；调制信号与三角载波信号经过处理得到脉宽调制信号，驱动Vienna整流器开关管工作。本发明硬件成本低、控制准确、适用范围广，同时使得Vienna整流器交流侧实现单位功率因数运行。
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公开(公告)号：CN114137829A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111143223.X
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于ALMBO优化算法的质子交换膜燃料电池子空间辨识方法，首先，选取模型辨识的输入输出变量，并在PEMFC测控平台采集数据。然后，构建输入输出数据的Hankel矩阵，并通过SVD分解求取系统的阶次。本发明发明引入改进的优化算法—变异反向学习的自适应帝王蝶优化算法(ALMB O)，在迁移算子中，引入变异反向学习策略，对蝴蝶的位置进行变异更新，增加种群的多样性。在调整算子中，融入自适应的思想，使得调整算子随着迭代次数的变化进行线性调整，提高了算法适应度，增强算法的寻优能力。并对适应度最差的5个粒子采用柯西变异，提高其寻优能力。本发明无需复杂的电堆特性分析，且引入改进的优化算法，寻优精度高，模型输出更加贴切真实工作特性。
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公开(公告)号：CN108615918B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810221248.9
申请日：2018-03-17
Applicant: 南京理工大学
IPC: H01M8/0432 , H01M8/04537 , H01M8/04664 , H01M8/04701
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池测控系统，包括发电单元和控制单元，所述控制单元包括电源转换模块、数据采集模块、报警模块、执行模块、通信模块和单片机，其中电源转换模块用于转换PEMFC电池堆的输出电压，为单片机和其他模块供电；所述数据采集模块包括电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块，用于采集PEMFC电池堆的电堆电压、电堆温度、负载电流和环境温度；所述报警模块用于在电流过大或电堆温度过高时发出报警信号；所述执行模块包括电磁阀和风扇，用于定时排放PEMFC电池堆电化学反应生成的废气和多余水分，调节电堆温度；所述通讯模块用于与上位机进行通信。本发明提高了系统的稳定性、可靠性和可操作性，降低了控制成本。
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公开(公告)号：CN111541369A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010366542.6
申请日：2020-04-30
Applicant: 南京理工大学
IPC: H02M3/04
Abstract: 本发明公开了一种基于开关电感/开关电容单元的交错并联DC/DC升压变换器，属于电力电子变换器领域。该变换器在交错并联升压单元的基础上，结合由电感和二极管组成的开关电感单元、由电容和二极管组成的开关电容单元，通过控制两个功率开关管的导通与关断，可以改变二极管的通断情况、电路中电感电容的连接方式，从而达到提升电压增益的效果。本发明电压增益较高，开关器件承受的电压应力较低，电感电流平均值及纹波较小，有助于降低开关器件的导通损耗及单个电感的体积，适用于燃料电池、光伏电池等新能源发电系统。
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