燃料電池動力系統結構和控制研究綜述

可再生能源發電在電力行業迅速增長，目前主要廣泛用于兩類：并網和獨立系統。作者提供了關于燃料電池運行和各種電力電子系統應用的見解。由于與燃料電池相關的損耗，燃料電池電壓隨著電流的擴大而逐步降低。在沒有調節機構的情況下處理大額定燃料電池的電力系統是困難的。與基于燃料的結構規劃和安排有關的問題被廣泛調查和利用。為了提高基于燃料電池的電力系統的可靠性，作者重點介紹了儲能系統集成與先進研究方法。

圖1　重型燃料電池客車動力系統結構

作者討論了幾種著名應用的功率架構控制算法。此外，本文論述了在燃料電池特性的前提下將能量單元應用的一部分用作合適的處理器。作者概述了燃料電池的現狀、應用和進展。在燃料電池領域有許多文獻可供使用。作者討論了現有文獻中未提及的主要問題。詳細討論了燃料電池應用的一些主要領域，電力電子轉換器的應用及其控制。也提到了一些重大挑戰和補救措施。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的電動船舶演示器（AESD）。但是，燃料電池系統占用的空間很大，必須謹慎設計。由于燃料電池造成的較高環境溫度，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上是可行的。PEMFC由于其工作溫度低，開關迅速，使用壽命長，適用于海事應用。PEMFC模塊可以結合到先進電動船舶演示器中,能源單位的組合AESD模塊需要強大的成型框架。

燃料電池的主要應用是燃料電池車輛和基于燃料電池的電力系統。燃料電池可以更好地替代內燃機,燃料電池在客車上的應用見圖1。一些文獻顯示，與電池儲存相關的燃料電池將在不久的將來取代傳統的內燃機。