燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制研究綜述

可再生能源發(fā)電在電力行業(yè)迅速增長(zhǎng)，目前主要廣泛用于兩類：并網(wǎng)和獨(dú)立系統(tǒng)。作者提供了關(guān)于燃料電池運(yùn)行和各種電力電子系統(tǒng)應(yīng)用的見(jiàn)解。由于與燃料電池相關(guān)的損耗，燃料電池電壓隨著電流的擴(kuò)大而逐步降低。在沒(méi)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的情況下處理大額定燃料電池的電力系統(tǒng)是困難的。與基于燃料的結(jié)構(gòu)規(guī)劃和安排有關(guān)的問(wèn)題被廣泛調(diào)查和利用。為了提高基于燃料電池的電力系統(tǒng)的可靠性，作者重點(diǎn)介紹了儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與先進(jìn)研究方法。

圖1　重型燃料電池客車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

作者討論了幾種著名應(yīng)用的功率架構(gòu)控制算法。此外，本文論述了在燃料電池特性的前提下將能量單元應(yīng)用的一部分用作合適的處理器。作者概述了燃料電池的現(xiàn)狀、應(yīng)用和進(jìn)展。在燃料電池領(lǐng)域有許多文獻(xiàn)可供使用。作者討論了現(xiàn)有文獻(xiàn)中未提及的主要問(wèn)題。詳細(xì)討論了燃料電池應(yīng)用的一些主要領(lǐng)域，電力電子轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用及其控制。也提到了一些重大挑戰(zhàn)和補(bǔ)救措施。最近，這些燃料電池被用于潛艇和船舶。在船上，燃料電池可以用作先進(jìn)的電動(dòng)船舶演示器（AESD）。但是，燃料電池系統(tǒng)占用的空間很大，必須謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。由于燃料電池造成的較高環(huán)境溫度，需要為其他敏感主要部件和船員提供特殊考慮。燃料電池的選擇必須能夠承受船舶燃料的低溫度和濕度，然而，這樣的燃料電池在工業(yè)上是可行的。PEMFC由于其工作溫度低，開(kāi)關(guān)迅速，使用壽命長(zhǎng)，適用于海事應(yīng)用。PEMFC模塊可以結(jié)合到先進(jìn)電動(dòng)船舶演示器中,能源單位的組合AESD模塊需要強(qiáng)大的成型框架。

燃料電池的主要應(yīng)用是燃料電池車輛和基于燃料電池的電力系統(tǒng)。燃料電池可以更好地替代內(nèi)燃機(jī),燃料電池在客車上的應(yīng)用見(jiàn)圖1。一些文獻(xiàn)顯示，與電池儲(chǔ)存相關(guān)的燃料電池將在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。