PEM燃料电池与锂电池混合联应急供电系统设计及应用

"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" 本文介绍了一种创新的应急供电系统设计，该系统结合了质子交换膜燃料电池（PEM燃料电池）和锂电池的优势，旨在提供更可靠、环保且高效的电力解决方案。这种混合联供电系统在储氢容器更换时仍能保持连续供电，避免了传统发电机的噪音和有害排放问题，特别适合于抢险救灾和应对突发事件。 该系统的控制策略采用了模糊算法，能够根据锂电池的荷电状态（SOC）、燃料电池的最佳工作状态以及实际负载需求，动态地调整和管理能量分配。模糊算法的运用使得系统能够智能地优化工作条件，确保各个组件高效运行，延长设备寿命，并提高整体效率。 系统的核心组成部分包括120W的质子膜燃料电池、燃料电池控制器、锂电池及管理系统和能量管理单元。锂电池容量为13.2V/10Ah，能够在燃料电池故障或燃料更换期间提供临时的满功率支持。燃料电池电堆的最大输出功率为120W，电压范围在15V至28V之间。燃料电池控制器负责监控和控制电堆的温度、氢气和空气的压力、流量，以及处理异常情况，并通过CAN总线与系统控制器通信。 系统控制器则扮演着关键角色，它持续监测负载、锂电池SOC以及燃料电池的工作状况，基于模糊算法进行实时的能量管理。这样可以确保整个应急供电系统在最佳状态下运行，提升整体性能和关键部件的寿命。 电路设计方面，文章提到了充电与电池管理电路的设计，包括使用隔离二极管、充电驱动信号开关管、电流检测电阻等元件来实现锂电池的智能充电和状态监控。燃料电池的输出电压经过处理后，一部分供给负载，一部分通过DC/DC电路进行转换，以适应不同的电压需求。 这种基于质子膜燃料电池和锂电池的混合联应急供电系统，以其长时间的连续供电能力、无噪音、零排放的特性，成为了解决应急供电问题的理想选择。其技术应用不仅限于灾害救援，还可能广泛应用于其他需要稳定、清洁电源的场景。