燃料电池和直流电池混合电力驱动系统研究

燃料电池和直流电池混合电力驱动系统研究

为了减少燃料电池和直流电池混合电力驱动系统的压力，基于有效电流共享技术对燃料电池和直流电池混合电力驱动系统进行了研究。燃料电池和直流电池混合电力驱动系统可以通过适当的能量转换和功率管理来保证自身的高效性和可靠性，达到满足负荷所需电压和电流的目的。由于浮充电压有变化缓慢的动力学特性，因此当浮充电压严重下降时，必须保证燃料电池和直流电池电池组有足够的功率容量。当负荷正常时，该混合电力驱动系统的控制器允许燃料电池从直流电池中获取多余的能量。

本研究使用仿真软件库开发了混合电力驱动系统模型。电流传感器可以接收到直流电池和燃料电池输出的电流，这些电流最终都被负荷消耗，数据采集设备通过SCB-68I/O接线盒采集数据。该混合电力驱动系统模型的拓扑结构见图1。基于有效电流共享技术进行该混合电力驱动系统设计的假设条件为：①启动时，燃料电池供给负荷的能量较少；②稳定阶段，燃料电池最大化地给负荷提供能量；③负荷需要高功率时，燃料电池和直流电池也同时向负荷提供能量，当负荷低功耗时，只有直流电池向负荷提供能量；④系统可根据两种电池状态灵活地给负荷提供能量。

图1 混合电力驱动系统模型的拓扑结构

所研究的燃料电池和直流电池混合电力驱动系统使用两种能量源给负荷提供能量是可行的。当一个能量源损坏时，可由另一个能量源提供能量，该系统的控制策略具有很好的鲁棒性，并且实时性好。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2016年第31期

作者：Premananda Pany

编译：杨欣