基于质子膜燃料电池和锂电池的混合联应急供电系统设计

4 软件设计

系统控制程序流程图如图7 所示。


5 系统仿真

在Matlab仿真系统中建立模糊控制器，取模糊控制的输入变量目标功率Pg和锂电池的荷电状态SOC的论域为[-100，110] W和[30，90]%，取模糊控制器的输出变量燃料电池分配输出功率Pfc、锂电池分配输出功率Pb的论域分别为[0，110] kW、[-100，110] W。锂电池为10 Ah/13.2 V，电池初始荷电状态SOC=60%。同时在 Matlab/Simulink取时间为0～15 min，其仿真波形如图8所示。


6 样机测试与评估

根据电池SOC和负载大小利用模糊算法将PEM燃料电池和锂电池能量进行动态分配和管理，研制了样机，实际测试表明：整机供电效率在90%以上，比功率为120 W/500 g。在锂电池初始SOC=80%时可为容量为600升的金属储氢罐连续供电时间16 h左右。连续工作时间以及维护等方面比传统应急供电装备性能有极大提高，目前已经在进行产业化，极具推广价值。