01. 成果简介 质子交换膜燃料电池具有高比功率、可快速启动、无腐蚀性、反应温度低、氧化剂需求低等优势，是当前燃料电池汽车的首选，然而，针对目前质子交换膜燃料电池系统设计和控制，还存在以下问题： 1. 在考虑零下低温条件下电堆快速暖机的前提下，实现最优增湿效果，是燃料电池系统设计的一个挑战； 2. 由阳极与阴极两侧压差波动造成的燃料电池质子交换膜机械损坏、以及由燃料电池的高电位造成的燃料电池多孔碳纸化学腐蚀，是限制燃料电池寿命的重要因素； 3. 当燃料电池汽车进入隧道或者地下车库等封闭空间时，由于阳极吹扫而被排出的氢气会在该密闭空间上方聚集，产生安全隐患； 本成果提供一种能够实现阳极再循环和阴极排气再循环的燃料电池系统设计，以及相应的气体压力随动控制、气体湿度多模式控制和输出电压钳位控制，可精确控制进入电堆的氢气/空气压力、总流量、温度、湿度和氧含量等参数，具体如下： 1. 燃料电池系统对进气湿度要求较高，只有在最优增湿条件下，才能实现最高输出效率，为了实现对进气湿度的控制，目前主要由外部增湿和自增湿两种系统，前者低湿环境条件下电堆增湿效果较好；后者取消了外部增湿器，加快了零下低温条件下电堆暖机过程。本成果采用阳极+阴极双循环系统，在小负荷工况下，增大阴极循环程度，充分运用阴极生成水对燃料电池进气进行加湿；在中高负荷下降低阴极循环程度，而增高阳极循环程度，避免由于进气流量过大引起的阴极循环泵功率消耗过高的问题。兼顾低湿环境条件下提高电堆增湿效果与零下低温条件下电堆暖机过程，提高电堆效率； 2. 首先，进入燃料电池电堆的气体流量与气体压力存在一定耦合关系，导致阳极与阴极两侧气体压力将随着燃料电池发电系统的输出功率变化而变化，由此引起的阳极与阴极两侧压差波动会对燃料电池内部的质子交换膜产生机械损坏，本成果采用阳极+阴极压力快速随动控制，从而降低由压力波动造成的机械损坏；此外，在怠速或小负荷时，燃料电池的高电位会对燃料电池内部的多孔碳纸造成化学腐蚀，为此，在怠速或小负荷时，本成果通过增大阳极循环程度，降低燃料电池电位，实现对电压的钳位控制，从而降低由高电位引起的化学腐蚀；综上所述，本成果通过阳极+阴极压力快速随动控制和电压钳位控制，延长电堆寿命； 3. 由于氮气和水的浓差扩散作用，燃料电池阳极侧都会出现氮气累积和液态水水淹现象，引起燃料电池性能下降，因此需要定期对阳极侧进行吹扫，将累积的液态水、氮气与未反应的氢气一起排出。本成果在阳极出口处增加了燃料电池小面积单片，用于处理尾排氢气，从而实现燃料电池系统氢气零排放，保障燃料电池系统的运行安全。 燃料电池双循环系统02. 应用前景 本成果可应用于质子交换膜燃料电池领域。03. 知识产权 本成果涉及9项发明专利。04. 团队介绍 项目团队主要研究方向新能源汽车动力系统，团队成员包括欧阳明高、李建秋、杨福源、王贺武、卢兰光、李希浩、徐梁飞、杜玖玉、韩雪冰、冯旭宁等，课题负责人为李建秋，获得国家技术发明二等奖两项，北京市科学技术一等奖一项、中国汽车工业技术发明一等奖一项，论文发表200余篇。项目团队深度参与了中国新能源汽车的战略规划、科技研发、国际合作、示范考核和产业化推进的全过程，培育出多家学生创业型高科技企业，为中国新能源汽车跻身世界先进行列作出了重要贡献。05. 合作方式 技术许可。06．联系方式 邮箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本实用新型公开了一种光纤探测头，包括：用于连续采集燃烧器出口区光信号的煤质光信号采集器；用于采集燃烧器出口区域表征燃烧状况光信号的火焰光信号采集器；连接线，连接线包括第一光纤、第二光纤和保护套，第一光纤和第二光纤均位于保护套内，在连接线的一端，第一光纤设置有煤质光信号采集器，第二光纤设置有火焰光信号采集器。应用该光纤探测头时，只需要进行一次铺装，便可以实现煤质检测系统和火焰检测系统的铺装，进而能够有效地节省探头安装、调试环节，所以该光纤探测头能够有效地解决锅炉燃烧优化控制系统的成本较高的问题。本实用新型还公开了一种包括上述光纤探测头的锅炉燃烧优化控制系统。

为实现基于无刷直流电动机（包括经各类减速机构减速）构成的多通 道转角伺服系统、连续旋转转速伺服系统、直线位移伺服系统通道之间 的转角、速度、位移能实施精密、协调控制，设计了电机气隙磁场正弦 度好、转速及转矩波动小、角加速度响应快且集精密转角检测传感器于 一体的无刷直流电机本体；伺服控制器以RS422 / 485或CAN总线进行协调 通讯，采用综合性能优异的DSP+CPLD内核，结合精密转角RDC转换、高可 靠性集成PIM等驱动模块，可广泛用于对多通

项目的背景及目的 桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具，在港口、仓库、建筑工地等场所得到了广泛的应用，当前，对于桥式吊车主要还是通过有经验的工人来进行操纵的，存在着培训周期长，劳动强度大，工作效率低，安全性不高等缺点。为此，设计一套操作方便的吊车自动控制系统，可以提高吊车系统的工作效率与安全性能, 并将工作人员从当前这种艰苦的工作环境中解放出来。 技术原理与工艺流程1）桥式吊车自动控制系统

本发明公开了一种铣削加工颤振主动控制系统，包括位移检测单元、信号采集单元、中央控制单元、音圈电机驱动器和音圈电机，其中位移检测单元用于对工件由于颤振产生的位移执行感测，并获得检测电压信号；信号采集单元用于采集检测电压信号并输送给中央控制单元；中央控制单元根据所接收的信号相应计算控制电压信号；音圈电机驱动器将控制电压信号转换为电流信号并予以功率放大，然后输出至音圈电机使其驱动，由此实现铣削加工颤振主动控制过程。本发明还公开了相应的控制方法。通过本发明，能够以响应快、输出力大、便于操控的方式执行颤振主动

技术内容及特点： 本项目旨在提升螺旋管制造业的自动化生产水平和 产品质量。该系统是一体化的智能控制系统，能够在内焊生产过程中对焊 缝进行自动跟踪，并对焊接的熔深进行实时控制。使用这套系统能够显著 提高产品的焊接质量和一致性，而且可以大大减轻工人的劳动强度。 市场预测及投资 ：该产品具有非常可观的市场前景和经济效益。国内 众多的管状焊接生产厂家都需要实现焊接自动化，全国仅按 50 家计算， 每个厂家三条生

本发明提供了一种弧焊电源系统、控制方法及电源模块；弧焊 电源系统包括输入电源、功率变换电路、谐振电路、整流电路、滤波 电路和控制电路；功率变换电路的输入端与输入电源连接，功率变换 电路的反馈控制端与控制电路的输出端连接，谐振电路的输入端连接 至功率变换电路的输出端，整流电路的输入端连接至谐振电路的输出 端，整流电路用于将高频谐振电流转换成直流电流；滤波电路的输入 端连接至整流电路的输出端，控制电路的第一输入端连接至滤波电路 的反馈端，控制电路的第二输入端连接至功率变换电路和谐振电路的 连接端。本发明

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