陈启宏、全书海编著的《燃料电池混合电源检测与控制》共6章。第1章为绪论，简要介绍燃料电池的基本原理及分类、发展历史与现状，以及燃料电池在电动汽车、舰船等领域的应用情况。第2章主要介绍燃料电池混合电源结构，包括燃料电池系统内部的氢气供给系统、空气供给系统和温度调节系统，分析辅助供电装置的特性，并对燃料电池与辅助供电装置组成的混合电源结构进行介绍和比较分析。第3章开展燃料电池电控系统设计，提出分布式电控系统总体设计方案，探讨燃料电池低温启动方法；具体设计燃料电池单电压巡检仪、状态监测单元及控制单元，并重点研究燃料电池启停控制策略。第4章介绍燃料电池内阻测试原理，设计内阻测试系统总体方案，在此基础上进行模块化的硬件和软件设计，并通过模拟测试和实际测试验证所设计的燃料电池内阻测试系统的有效性。第5章介绍内阻测试用交流电流源设计方法，从理论上对设计结果进行分析，并经实际测试对设计方案进行验证。第6章分析燃料电池混合电源系统能量流，分别针对电动汽车和机器人应用背景，提出混合电源系统的自适应控制策略、多模型预测控制策略和非线性预测控制策略，并通过仿真验证控制策略的有效性。

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2l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。陈启宏、全书海编著的《燃料电池混合电源检测与控制》紧密结合燃料电池的研究热点，对燃料电池混合电源系统检测与控制技术进行了较为详尽的介绍与分析。全书共分为6章，主要内容包括绪论、燃料电池混合电源系统结构、燃料电池电控技术、燃料电池内阻测试技术、燃料电池内阻测试用交流电流源技术、燃料电池混合电源能量控制等。本书是作者长期从事燃料电池混合电源检测与控制研究取得的成果的总结，可为燃料电池的应用与研究提供技术参考。

《燃料电池混合电源检测与控制》可供电气、自动化、能源、船舶、汽车等领域的研究人员和工程技术人员参考，也可作为高等院校相关专业本科生、研究生的学习参考书。

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