燃料電池和直流電池混合電力驅動系統研究

燃料電池和直流電池混合電力驅動系統研究

為了減少燃料電池和直流電池混合電力驅動系統的壓力，基于有效電流共享技術對燃料電池和直流電池混合電力驅動系統進行了研究。燃料電池和直流電池混合電力驅動系統可以通過適當的能量轉換和功率管理來保證自身的高效性和可靠性，達到滿足負荷所需電壓和電流的目的。由于浮充電壓有變化緩慢的動力學特性，因此當浮充電壓嚴重下降時，必須保證燃料電池和直流電池電池組有足夠的功率容量。當負荷正常時，該混合電力驅動系統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開發了混合電力驅動系統模型。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荷消耗，數據采集設備通過SCB-68I/O接線盒采集數據。該混合電力驅動系統模型的拓撲結構見圖1。基于有效電流共享技術進行該混合電力驅動系統設計的假設條件為：①啟動時，燃料電池供給負荷的能量較少；②穩定階段，燃料電池最大化地給負荷提供能量；③負荷需要高功率時，燃料電池和直流電池也同時向負荷提供能量，當負荷低功耗時，只有直流電池向負荷提供能量；④系統可根據兩種電池狀態靈活地給負荷提供能量。

圖1 混合電力驅動系統模型的拓撲結構

所研究的燃料電池和直流電池混合電力驅動系統使用兩種能量源給負荷提供能量是可行的。當一個能量源損壞時，可由另一個能量源提供能量，該系統的控制策略具有很好的魯棒性，并且實時性好。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2016年第31期

作者：Premananda Pany

編譯：楊欣