一种燃料电池联合供电系统及能量管理方法技术方案

一种燃料电池联合供电系统，包括燃料电池模块、锂电池模块、超级电容模块、直流母线、负载模块、直流母线电压控制环、超级电容电压控制环、锂电池电压控制环、锂电池充电控制环、仿真软件、能量管理系统，燃料电池模块包括：燃料电池、单向DCDC变换器、流量控制器、测量滤波器、脉宽调制器、电流控制器、负反馈输入端，单向DCDC变换器一端与直流母线的正负极相连，另一端与燃料电池相连接，测量滤波器设于燃料电池与单向DCDC变换器的正极之间，测量滤波器输出到电流控制器，电流控制器输出到脉宽调制器，脉宽调制器与单向DCDC相连接，流量控制器用于控制燃料电池的氢氧离子的含量，流量控制器的输入端连接负反馈输入端。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池联合供电系统及能量管理方法
本专利技术涉及质子交换膜燃料电池设计
，尤其涉及一种燃料电池联合供电系统及能量管理方法。
技术介绍
燃料电池是一种清洁高效的分布式电源，在催化剂作用下它能将含氢燃料的化学能直接转化为电能而无需燃烧过程。质子交换膜燃料电池(ProtonexchangemembranefuelCell,简称PEMFC)作为最可能商业化的燃料电池，具有工作温度低、电流密度大、响应速度快等优点，具有广泛的应用前景；但PEMFC是一个复杂的电化学系统，它根据负载功率要求实时调节反应气体的流量和压力，存在时间响应常数相对较慢特点，而且电化学反应容易受到湿度、温度和压力等外界参数干扰，导致输出电压更易波动，特别当负载频繁变动时，需要与外部的储能装置配合工作。为提高燃料电池系统的能量密度和动态响应能力，将燃料电池与锂电池或超级电容等能源存储装置联合构成供电系统，通过应用合适的能量管理策略，使得燃料利用率和带负载能力均能大幅提升，同时能减少负载频繁波动时燃料电池气路的往复调整，延长燃料电池的使用寿命。对燃料电池联合供电系统的能量管理主要有状态机控制方法、基于经验规则的模糊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池联合供电系统，包括燃料电池模块、锂电池模块、超级电容模块、直流母线、负载模块、直流母线电压控制环、超级电容电压控制环、锂电池电压控制环、锂电池充电控制环、仿真软件、能量管理系统，其特征在于：燃料电池模块包括：燃料电池、单向DCDC变换器、流量控制器、测量滤波器、脉宽调制器、电流控制器、负反馈输入端，单向DCDC变换器一端与直流母线的正负极相连，另一端与燃料电池相连接，测量滤波器设于燃料电池与单向DCDC变换器的正极之间，测量滤波器输出到电流控制器，电流控制器输出到脉宽调制器，脉宽调制器与单向DCDC相连接，流量控制器用于控制燃料电池的氢氧离子的含量，流量控制器的输入端连接负反馈输入...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池联合供电系统，包括燃料电池模块、锂电池模块、超级电容模块、直流母线、负载模块、直流母线电压控制环、超级电容电压控制环、锂电池电压控制环、锂电池充电控制环、仿真软件、能量管理系统，其特征在于：燃料电池模块包括：燃料电池、单向DCDC变换器、流量控制器、测量滤波器、脉宽调制器、电流控制器、负反馈输入端，单向DCDC变换器一端与直流母线的正负极相连，另一端与燃料电池相连接，测量滤波器设于燃料电池与单向DCDC变换器的正极之间，测量滤波器输出到电流控制器，电流控制器输出到脉宽调制器，脉宽调制器与单向DCDC相连接，流量控制器用于控制燃料电池的氢氧离子的含量，流量控制器的输入端连接负反馈输入端；锂电池模块包括：锂电池、双向DCDC变换器、测量滤波器、电流控制器、脉宽调制器，双向DCDC变换器一端与直流母线的正负极相连，另一端与锂电池相连接，测量滤波器设于锂电池与双向DCDC变换器的正极之间，测量滤波器输出到电流控制器，电流控制器输出到脉宽调制器，脉宽调制器与双向DCDC变换器相连接；超级电容模块包括：超级电容、DCDC变换器、测量滤波器、电流控制器、脉宽调制器，DCDC变换器一端与直流母线的正负极相连，另一端与超级电容相连接，测量滤波器设于锂电池与DCDC变换器的正极之间，测量滤波器输出到电流控制器，电流控制器输出到脉宽调制器，脉宽调制器与DCDC变换器相连接；负载模块包括：三相负载和DCDC逆变器，DCDC逆变器一端与直流母线相连，另一端与三相负载连接；能量管理系统需要将燃料电池、锂电池和超级电容能量合理分配给负载，并在制动时需将反馈的能量回收以提高电能利用率。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池联合...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，石瑛，刘军，蒋赢，商雨青，马豫超，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31