燃料电池技术及其应用201309.ppt

陈维荣教授FC分布式发电及并网FC分布式发电及并网1.燃料电池系统建模—机理模型1.燃料电池系统建模—机理模型1.燃料电池系统建模—机理模型1.燃料电池系统建模—辨识模型1.燃料电池系统建模—辨识模型2.燃料电池系统控制方法2.燃料电池系统控制方法—OER控制2.燃料电池系统控制方法—OER控制2.控制方法—最优温度控制2.控制方法—最优温度控制正在（拟）研发的应用（1）燃料电池/超级电容混合动力有轨电车正在（拟）研发的应用（2）燃料电池叉车正在（拟）研发的应用（3）家用风光电互补发电系统燃料电池有轨电车除了清洁、环保、高效的优点外，还克服了储能式电车续驶里程受限问题，无需复杂的地面供电系统，且可以节省系统总体造价，经估算，其建设成本比第三轨和感应式系统节省30%以上，略低于储能式系统，运营成本与既有系统相当，因此受到了国际上的高度重视。*本项目的总体目标是：通过研究燃料电池/超级电容混合动力100%低地板有轨电车动力系统及整车集成等关键技术，研制具有自主知识产权的燃料电池/超级电容混合动力100%低地板有轨电车样车。*围绕以上总体目标，本项目重点对顶层设计、关键技术、样车研制进行研究：其中，顶层设计重点解决系统方案及总体参数设计问题；关键技术主要包括：1.燃料电池系统优化控制技术，重点解决过氧比、电/热负荷优化控制问题；2.混合动力能量管理技术，重点解决能量调度、动态控制、制动能量回收问题；3.车辆系统集成技术，重点解决结构布局优化、振动模态匹配、噪声控制问题。在此基础上，结合工艺技术和试验技术，完成样车研制。**研制了国内第一辆纯燃料电池电动机车。*TemperatureOptimizationandControlofOptimalPerformancefora300WOpenCathodeProtonExchangeMembraneFuelCellTref=f(Iout,Tem)IncrementalPIDtemperaturecontrol(MicrochipPIC18F8622)Referencegovernor(basedonQRdecompositionofVandermondematrices)能量管理：针对FC和蓄电池（FC+B）混合动力以及FC、蓄电池和超级电容器（FC+B+UC）混合动力系统，采用模糊控制方法设计相应的能量控制策略2.控制方法—混合动力控制策略技术指标参数燃料电池类型PEMFC燃料电池功率150kW储氢方式高压氢罐储氢压力35MPa储氢容量23kg整车重量45吨传动方式直流-交流电传动外形尺寸13.5m×2.6m×3.6m设计时速65km/h中国首辆纯燃料电池电动机车（2013.1）Part5：研究成果-应用1.2kW燃料电池并网发电系统应用200WPEMFC电动模型车220WPEMFC电动自行车220WPEMFC电动遥控飞机150kWPEMFC电动机车样车应用风电并网逆变器光伏家电燃料电池燃料电池电网氢气氧气论文（近100篇，SCI/EI检索42篇）*陈维荣,钱清泉,李奇.燃料电池混合动力列车的研究现状及发展趋势.西南交通大学学报,2009,44(1):1-6(EI:20090811917427)QiLi,WeirongChen,YouyiWang,ShukuiLiu,JunboJia.ParameteridentificationforPEMFuelCellMechanismModelBasedonEffectiveInformedAdaptiveParticleSwarmOptimization[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2011,58(6):2410-2419.(SCI:000290628500037)QiLi,WeirongChen,YouyiWang,ShukuiLiu,ShiyongTao.RobustH∞suboptimalcontrolbasedoneffectiveinformedadaptiveparticleswarmoptimizationalgorithmforPEMFCsys