[内容提要]
能源短缺、环境污染、气候变暖是全球能源领域面临的共同挑战，质子交换膜燃料电池具有清洁环保、节能高效等显著优点，是本世纪最具发展潜力的绿色能源之一，在电动汽车、水下舰船等领域具有广阔的应用前景。本书紧密结合燃料电池的研究热点，对燃料电池系统检测与控制技术进行了较为详尽的分析。全书共分为六章，主要内容包括绪论、燃料电池系统结构、燃料电池控制系统硬件设计、燃料电池在测试技术、燃料电池低温启动建模与控制、燃料电池混合电源能量管理与控制。本书是作者长期从事燃料电池检测与控制技术取得的成果的总结，为燃料电池的应用与研究提供了技术基础。
[目录]
前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 燃料电池简介
1.2.1 燃料电池分类
1.2.2 质子交换膜燃料电池工作原理
1.3 燃料电池的发展历史与现状
1.4 燃料电池的应用
1.4.1 电动汽车
1.4.2 舰船电源
1.4.3 备用电源
1.5 燃料电池混合电源检测与控制的任务
第2章 燃料电池混合电源结构
2.1 概述
2.2 氢气供给系统
2.2.1 氢气供给系统结构
2.2.2 氢源
2.2.3 氢气流量与能量转换效率
2.2.4 氢安全
2.3 空气供给系统
2.3.1 空气供给系统结构
2.3.2 加湿装置
2.4 温度调节系统
2.4.1 风扇冷却系统
2.4.2 板式换热系统
2.5 燃料电池电路结构
2.6 电电混合电源结构
2.6.1 辅助供电装置选择
2.6.2 混合电源结构
2.7 本章小结
第3章 燃料电池电控技术
3.1 概述
3.2 电控系统方案分析
3.2.1 集中式设计方案
3.2.2 分布式设计方案
3.3 单片电压巡检仪设计
3.3.1 总体结构设计
3.3.2 硬件设计
3.3.3 软件设计
3.4 状态监测单元设计
3.4.1 温度检测电路设计
3.4.2 信号采集通道设计
3.5 控制单元设计
3.6 通信接口设计
3.6.1 CAN通信接口
3.6.2 USB通信接口
3.6.3 SCI通信接口
3.7 燃料电池控制策略
3.8 燃料电池低温启动
3.8.1 冷启动方案设计
3.8.2 低温启动系统建模
3.9 本章小结
第4章 燃料电池内阻测试技术
4.1 引言
4.2 燃料电池内阻测试方案
4.2.1 内阻等效模型
4.2.2 内阻测试方法
4.2.3 内阻测试总体方案
4.3 PEMFC内阻测试系统硬件设计
4.3.1 前置放大器设计
4.3.2 高阶跟踪滤波器设计
4.3.3 低噪声线性电源设计
4.3.4 相位幅值检测电路
4.3.5 MCU控制器硬件电路设计
4.4 燃料电池内阻测试系统软件设计
4.4.1 软件开发环境
4.4.2 CPLD逻辑电路软件设计
4.4.3 MCU内阻测试软件设计
4.5 实验与结果分析
4.6 本章小结
第5章 燃料电池内阻测试用交流电流源设计
5.1 需求分析
5.2 交流电流源总体方案
5.3 半桥变换器设计
5.3.1 器件选择与参数计算
5.3.2 变压器设计
5.3.3 占空比与死区时间计算
5.3.4 半桥变换电路设计
5.3.5 半桥变换器仿真
5.4 信号生成电路设计
5.4.1 DDS理论分析
5.4.2 DDS硬件电路设计
5.4.3 FPGA逻辑设计
5.4.4 程控增益放大电路设计
5.5 功率放大电路设计
5.5.1 电压放大级设计
5.5.2 功率放大级设计
5.5.3 电路参数计算与元件选择
5.5.4 功率电路仿真
5.6 交流电流源模型
5.7 实验研究
5.7.1 功率放大器电路实验与分析
5.7.2 程控增益控制器电路实验与分析
5.7.3 交流电流源性能测试
5.8 本章小结
第6章 燃料电池混合电源能量流控制研究
6.1 概述
6.2 燃料电池混合电源能量流分析
6.3 车用燃料电池混合电源能量流的自适应控制
6.3.1 能量流控制目标和原则
6.3.2 能量流自适应分配策略
6.4 混合电源系统的多模型预测控制
6.4.1 混合电源系统描述
6.4.2 总体控制方案
6.4.3 多模型建模
6.4.4 模型预测控制
6.4.5 自适应切换控制
6.4.6 实验与仿真
6.5 机器人燃料电池混合电源的非线性预测控制
6.5.1 系统描述
6.5.2 混合电源系统建模
6.5.3 控制器设计
6.5.4 实验与仿真
6.6 本章小结
参考文献
作者介绍