燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

為了減少燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的壓力，基于有效電流共享技術(shù)對(duì)燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)哪芰哭D(zhuǎn)換和功率管理來(lái)保證自身的高效性和可靠性，達(dá)到滿(mǎn)足負(fù)荷所需電壓和電流的目的。由于浮充電壓有變化緩慢的動(dòng)力學(xué)特性，因此當(dāng)浮充電壓嚴(yán)重下降時(shí)，必須保證燃料電池和直流電池電池組有足夠的功率容量。當(dāng)負(fù)荷正常時(shí)，該混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制器允許燃料電池從直流電池中獲取多余的能量。

本研究使用仿真軟件庫(kù)開(kāi)發(fā)了混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型。電流傳感器可以接收到直流電池和燃料電池輸出的電流，這些電流最終都被負(fù)荷消耗，數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)SCB-68I/O接線盒采集數(shù)據(jù)。該混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。基于有效電流共享技術(shù)進(jìn)行該混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的假設(shè)條件為：①啟動(dòng)時(shí)，燃料電池供給負(fù)荷的能量較少；②穩(wěn)定階段，燃料電池最大化地給負(fù)荷提供能量；③負(fù)荷需要高功率時(shí)，燃料電池和直流電池也同時(shí)向負(fù)荷提供能量，當(dāng)負(fù)荷低功耗時(shí)，只有直流電池向負(fù)荷提供能量；④系統(tǒng)可根據(jù)兩種電池狀態(tài)靈活地給負(fù)荷提供能量。

圖1 混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

所研究的燃料電池和直流電池混合電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用兩種能量源給負(fù)荷提供能量是可行的。當(dāng)一個(gè)能量源損壞時(shí)，可由另一個(gè)能量源提供能量，該系統(tǒng)的控制策略具有很好的魯棒性，并且實(shí)時(shí)性好。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2016年第31期

作者：Premananda Pany

編譯：楊欣