電池、燃料電池電源系統(tǒng)參數(shù)匹配最優(yōu)化研究

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電池、燃料電池電源系統(tǒng)參數(shù)匹配最優(yōu)化研究

研究的電池或燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配的問題與以前文獻(xiàn)有所不同。一般文獻(xiàn)中討論的參數(shù)匹配問題多集中于車輛的推進(jìn)系統(tǒng)上。本研究的參數(shù)匹配特點(diǎn)：①基于定義的后備時(shí)間和后備操作相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；②蓄能系統(tǒng)沒有最終的能量約束；③后備操作的能源衰減更可預(yù)測(cè)。

對(duì)后備混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并分析給定時(shí)間負(fù)荷曲線情況下的參數(shù)匹配問題。提出通過負(fù)荷曲線給出臨界負(fù)荷時(shí)的參數(shù)匹配最優(yōu)化方法。基于長期性能仿真，研究了技術(shù)可靠性，并計(jì)算不同匹配方案下的生命周期代價(jià)。仿真是通過每小時(shí)能量平衡和最優(yōu)能量共享技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)步驟如下。

（1）獲取后備時(shí)間和最壞工況下的解決方案；

（2）選取燃料電池尺寸、電池種類以及電池?cái)?shù)量；

（3）選取合適的能源管理系統(tǒng)獲得最佳能量共享和最小氫氣消耗；

（4）獲取能源系統(tǒng)中各個(gè)單元實(shí)際尺寸；

（5）計(jì)算解決方案的生命周期代價(jià)；

（6）比較方案的生命周期代價(jià)和附加優(yōu)勢(shì)。

對(duì)16個(gè)案例進(jìn)行不同參數(shù)的影響分析評(píng)估。結(jié)果表明，混合動(dòng)力方案在9組試驗(yàn)中均具有最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第105期

作者：Manuel Jesus Vasallo et al

編譯：路順杰