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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：CN110048397A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910202892.6
申请日：2019-03-18
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池混合供电系统，包括含有PEMFC和储能单元的功率变换单元，以及控制单元；所述功率变换单元为双输入Buck/Buck-Boost变换器，采用交错双沿调制，其中PEMFC作为混合供电系统的主供电电源，储能单元作为混合供电系统的备用电源；所述功率变换单元包括输入电流单周期控制器和输出电压PWM控制器，其中输入电流单周期控制器用于控制PEMFC的输入电流，使输入电流的平均值跟随期望电流，输出电压PWM控制器用于控制功率变换单元的输出电压信息，保证功率变换单元输出电压的稳定。本发明提高了变换器的动态响应速度，简化了控制闭环设计。
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公开(公告)号：CN109256949A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201810975208.3
申请日：2018-08-24
Applicant: 南京理工大学
IPC: H02M3/158
CPC classification number: H02M3/1582 , H02M2001/0003
Abstract: 本发明公开了一种宽输入电压范围三端口供电变换器及其控制方法，变换器由六个MOS管、一个二极管、一个滤波电感和三个滤波电容构成，采用一个控制器实现输入源、蓄电池和负载之间的能量管理。本发明形成了一种宽输入电压范围的三端口供电变换器设计，实现了输入输出同极性，减少了开关器件的数量，降低了成本，适用于燃料电池、光伏电池等新能源供电系统。
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公开(公告)号：CN109921072B
公开(公告)日：2022-04-01
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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Patent Agency Ranking
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：CN108038340B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN201711494739.2
申请日：2017-12-31
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池分数阶状态空间模型辨识方法，首先选择氢气流量和负载电流作为输入变量，选择电压作为输出变量，采集大量的数据,并利用Poisson矩函数对数据进行滤波处理。其次，基于Grünwald‑Letnikov分数阶微积分定义，构造短时记忆矩阵和输入输出矩阵，利用矩阵方程的结果构造矩阵投影。然后，计算该投影的SVD奇异值分解，确定系统阶次并得到可观测矩阵，根据可观测矩阵求解系统矩阵A,B,C,D。最后,求解代价函数得到最优的系统分数阶阶次。本发明无需电堆模型先验知识，辨识速度快，辨识精度高，并且通用性好，便于后续的控制器设计和仿真。
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公开(公告)号：CN110207690A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910430944.5
申请日：2019-05-22
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C21/04
Abstract: 本发明公开了一种AGV用高精度磁导航传感器，包括电源转换模块、状态显示模块、磁场检测模块、单片机和通信模块，所述电源模块用于将外部输入的5V电压转换到3.3V，给单片机、磁场检测模块、通信模块、状态显示模块供电；所述状态显示模块用LED显示系统状态和磁感应点磁场状态；所述磁场检测模块采用地磁传感器，用于对检测点进行磁场信息检测；所述通信模块与单片与外部AGV主控器连接，用于完成单片与外部AGV主控器的数据传输；所述单片机与状态显示模块、磁场检测模块连接，用于控制状态显示模块，以及获取检测磁场信息。本发明融电源转换、数据采集、状态显示和数据通信模块于一体，具有精确度高、通信模式可切换、操作方便的优点。
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公开(公告)号：CN108038340A
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201711494739.2
申请日：2017-12-31
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池分数阶状态空间模型辨识方法，首先选择氢气流量和负载电流作为输入变量，选择电压作为输出变量，采集大量的数据,并利用Poisson矩函数对数据进行滤波处理。其次，基于Grünwald‑Letnikov分数阶微积分定义，构造短时记忆矩阵和输入输出矩阵，利用矩阵方程的结果构造矩阵投影。然后，计算该投影的SVD奇异值分解，确定系统阶次并得到可观测矩阵，根据可观测矩阵求解系统矩阵A,B,C,D。最后,求解代价函数得到最优的系统分数阶阶次。本发明无需电堆模型先验知识，辨识速度快，辨识精度高，并且通用性好，便于后续的控制器设计和仿真。
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