电池、燃料电池电源系统参数匹配最优化研究



电池、燃料电池电源系统参数匹配最优化研究

研究的电池或燃料电池混合动力系统参数匹配的问题与以前文献有所不同。一般文献中讨论的参数匹配问题多集中于车辆的推进系统上。本研究的参数匹配特点：①基于定义的后备时间和后备操作相关的统计数据；②蓄能系统没有最终的能量约束；③后备操作的能源衰减更可预测。

对后备混合动力系统参数匹配进行数学推导，并分析给定时间负荷曲线情况下的参数匹配问题。提出通过负荷曲线给出临界负荷时的参数匹配最优化方法。基于长期性能仿真，研究了技术可靠性，并计算不同匹配方案下的生命周期代价。仿真是通过每小时能量平衡和最优能量共享技术的应用实现的。实现步骤如下。

（1）获取后备时间和最坏工况下的解决方案；

（2）选取燃料电池尺寸、电池种类以及电池数量；

（3）选取合适的能源管理系统获得最佳能量共享和最小氢气消耗；

（4）获取能源系统中各个单元实际尺寸；

（5）计算解决方案的生命周期代价；

（6）比较方案的生命周期代价和附加优势。

对16个案例进行不同参数的影响分析评估。结果表明，混合动力方案在9组试验中均具有最优的经济性。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第105期

作者：Manuel Jesus Vasallo et al

编译：路顺杰