氢能燃料电池混合动力系统研究：高效洁净电力应用

"该研究探讨了洁净电力在氢能燃料电池混合动力系统中的应用，特别是通过超超临界发电机组和IGCC技术实现高效、清洁的电力生产，并以2 kW的氢能燃料电池模块为核心，结合二次电池辅助系统，进行了轻型车辆动力系统的实车测试。研究中运用了强韧控制理论优化氢气流量控制，以降低能耗和提高电池堆的工作效率。" 在当前的能源和环保背景下，超超临界发电机组作为可持续发展的选择之一，虽然已经广泛应用，但IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）洁净电力技术因其高效率和能够同时满足节能减排及大量制氢的需求，受到了更多的关注。本研究关注的是轻型车辆的动力系统，采用2 kW的氢能燃料电池模块，这个模块设计和组装时考虑了轻型车辆的实际需求，配备了新型的BOP（Balance of Plant）组件和二次电池辅助系统。 为了减少氢气消耗并维持燃料电池的最佳工作状态，研究中运用了强韧控制理论，通过精确调控氢气流量，使得电池堆在无负载条件下的开路电压保持在约56 V。当系统承受65 A的高负载时，电压能稳定在37 V。在二次电池的选择和优化上，研究者对比了不同类型的二次电池，开发了相应的充电和放电电路，以及控制逻辑和流程，以确保整个系统的稳定性和效率。 最终，研究团队将2 kW的燃料电池模块与1.5 kW的磷酸锂铁二次电池集成到一个3.5 kW的高功率系统中，对这个混合动力系统进行了实车测试，以验证其在实际运行条件下的性能和可行性。这项工作突显了洁净电力技术在燃料电池汽车领域的重要作用，同时也展示了强韧控制理论在优化燃料电池系统控制策略方面的潜力。 关键词涵盖的领域包括洁净电力、气化技术、燃料电池以及强韧控制理论。洁净电力强调了高效且低污染的能源生产方式，气化技术是制氢的关键步骤，燃料电池则是将氢气转化为电能的装置，而强韧控制理论则提供了优化系统性能的手段。这一研究对于推动清洁能源汽车的发展，尤其是在降低碳排放和提升能源利用效率方面具有重要意义。