插電式燃料電池汽車能源效率的研究

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插電式燃料電池汽車能源效率的研究

插電式燃料電池混合動(dòng)力汽車的能源效率可以通過設(shè)計(jì)合理的能源管理策略來使其最大化。設(shè)計(jì)能源管理單元的挑戰(zhàn)在于兼顧減小能源消耗率和降低系統(tǒng)性能降級(jí)。混合燃料電池系統(tǒng)可以提高每種能源存儲(chǔ)設(shè)備（電池和超級(jí)電容）對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的響應(yīng)特性。提出了3種能源存儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行模式：電量保持、電量消耗和電量增加，從而增加燃料電池汽車的能源利用效率。

分析了插電式燃料電池汽車多端口功率轉(zhuǎn)換器的效率。這種多端口功率轉(zhuǎn)換器可以在充電網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行能量的交換。這種充電網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題是如何將插電式燃料電池汽車的能量需求和電力網(wǎng)絡(luò)中的可用供應(yīng)進(jìn)行高效匹配。插電式燃料電池汽車的充電器具有雙向充電作用，不但可以從電力網(wǎng)絡(luò)中獲得電能，而且可以將汽車中能量儲(chǔ)存系統(tǒng)中的能量輸送到充電網(wǎng)絡(luò)中。

合理的能源管理策略可以提高插電式混合動(dòng)力汽車的多端口功率轉(zhuǎn)換器的能源利用效率。針對(duì)3種不同的能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的運(yùn)行模式，設(shè)計(jì)了合理的能源管理策略來保證輸電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，并評(píng)估了不同能源存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行模式下多端口功率轉(zhuǎn)換器的能源利用率。

提出了并聯(lián)混合動(dòng)力多端口功率轉(zhuǎn)換器的功率流流程圖，以克服不確定負(fù)荷下的串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力多端口功率轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似問題。通過這種具有雙向充電作用的充電器，可以更加有效地利用可再生的間斷潛在能源，并進(jìn)一步緩解電力供應(yīng)與需求之間的不平衡問題。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第102期

作者：Nicu Bizon

編譯：路順杰