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
模糊控制器以负载功率Pg和锂电池的荷电状选择输入、输出模糊变量的隶属度函数为三角形。 模糊控制规则由一系列关系词连接而成,最常用的关系词有if-then、also、or和and,确定各输出量与输入量的模糊控制规则,模糊控制算法给出的控制量需进行去模糊化处理,将其转换到控制对象所能接受的基本论域中,去模糊化处理算法采用质心法。
4软件设计
系统控制程序流程图如图所示。
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10Ah/13.2V,电池初始荷电状态SOC=60%。同时在Matlab/Simulink取时间为0~15min,其仿真波形如图所示。
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120W/500g。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16h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。大电流电感
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