新能源聯合供電系統
根據燃料電池外特性軟、動態響應慢的缺點,本項目提出了復合型燃料電池供電系統,利用能量管理控制策略控制系統中的能量流,確保系統高效可靠工作。本系統非常適用于混合動力汽車、應急備用電源等場合。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
新能源聯合供電系統是將風力發電、太陽能光伏發電、燃料電池以及蓄電池等結合在一起連續向負載供電系統。
南京航空航天大學航空電源重點實驗室已于2005年先后購買了300W風力發電機、1kW質子交換膜燃料電池和1kW太陽能光伏發電系統,并開展了關于風力發電、光伏發電和燃料電池發電的研究工作,本課題組已采用以上三套裝置分別進行了獨立系統的實驗研究,已取得很多研究進展。正在進行風光氫聯合供電系統的研究,目前已完成原理,正在進行實驗驗證。
1.燃料電池供電系統
氫能是一種清潔新能源,燃料電池是氫能應用的一個重要。根據燃料電池外特性軟、動態響應慢的缺點,本項目提出了復合型燃料電池供電系統,利用能量管理控制策略控制系統中的能量流,確保系統高效可靠工作。本系統非常適用于混合動力汽車、應急備用電源等場合。
2.太陽能光伏供電系統和風力發電系統
本研究首先建立太陽能電池和風力發電機的模型,以進一步了解其特性。其次根據不同輸入源的特性,設計高效率高功率密度功率變換器。采用最大功率追蹤技術控制系統,使得太陽能電池和風力發電機工作在最大功率點。
3.風光氫聯合發電系統
本研究將風力發電機、太陽能電池和燃料電池通過功率變換器組成了一套風光氫聯合發電系統,同時提出能量管理策略是通過控制變換器使風力發電機、太陽能電池和燃料電池既可以同時向負載供電也可以單獨向負載供電。由于風能和太陽能是可再生能源,應該盡可能多地利用,當其不足以提供負載功率時,由燃料電池配合其向負載供電。當夜晚和無風時,太陽能電池和風力發電機不能正常工作,由燃料電池單獨向負載供電。該系統可用于分布式供電也可并網發電。
三、知識產權及獲獎
教育部新世紀優秀人才(成果名稱:“燃料電池供電系統”)、江蘇省六大人才高峰計劃(成果名稱:“多種新能源聯合供電系統研究”;項目號:07-E-022)以及國家自然科學基金資助項目(成果名稱:“多輸入直流變換器電路拓撲及控制策略的研究”;項目號:50807024)的資助。目前共有3項專利在申請中。
南京航空航天大學
2022-08-12