如何进行燃料电池和锂电池的混合能源管理实验平台设计

未知 2019-05-10 17:22:59 0评

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  燃料电池由于动态响应性能较差、功率密度低,需要与锂电池混合使用,用锂电池良好的动态特性弥补燃料电池的不足,因此需要能源管理方法管理能源分配。设计了一种燃料电池与锂电池混合动力能源管理系统综合实验平台,可以进行能源管理方法的教学、开发与测试。平台提供了两种能源管理算法,可以支持教学实验,并为学生自主开发能源管理方法提供了平台。

  实验平台由高压氢气瓶、流量计、燃料电池、锂离子电池、DC/DC 转换器、电子负载、电流/电压传感器和STM32 控制器等部分组成。氢气瓶通过流量计与燃料电池连接,为燃料电池提供高纯度氢气,流量计通过RS232 串口将实时流量发送给控制器进行存储;DC/DC 与燃料电池串连,控制器通过CAN 总线监测DC/DC 的输入功率和输出功率,并控制其输出功率大小;锂电池通过电流/电压传感器和DC/DC并联到电子负载上,锂电池功率由功率守恒PD = Pfc + Pbat 间接控制,传感器监测锂电池的输出状态,并传给控制器;控制器通过读取提前设定的需求功率剖面,通过RS232 串口实时控制电子负载的需求功率,同时控制器通过监控能源状态和需求功率,在主动控制策略中,根据能源管理算法得到两种能源的功率分配情况,并控制DC/DC 的输出功率以直接控制燃料电池的输出功率,间接控制锂电池的输出功率,系统框图见图1。

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