本技术提出了一种新型的燃料电池船舶动态功率分配方法,该方法利用自主分频技术,实现了燃料电池、锂电池、超级电容、DC/DC变换器与船舶负载的多电混合系统的有效协同。通过分散式控制策略,优化了功率分配,提高了能源利用效率,为船舶动力系统提供了一种高效、可靠的解决方案。
背景技术
随着环境保护法规的严格和海洋运输业的可持续发展需求,以化石燃料为主的船舶动力系统正逐步向更环保的解决方案转型。燃料电池作为一种高效、低污染的能源转换设备,其在船舶动力系统中的应用正日益受到关注。为适应复杂多变的海上环境与操作需求,燃料电池通常与锂电池及超级电容组合构成多电混合动力系统。在该系统中,如何在航行过程中动态变化的负载条件下,高效地管理和分配各种能源是技术研究的重点。该系统需要实现对燃料电池、锂电池和超级电容的功率最优分配,以满足不同航行阶段的功率需求,保证系统的稳定性与可靠性。本文将采用一种分散式控制的方法,其优势在于能够在没有中央控制器的情况下,由本地控制器独立控制各电源部件。这种自主性能不仅减小了通信的压力,而且提高了系统的可靠性。当某动力源出现故障时,不会影响到整个系统的运作。此外,在船舶航行过程中,负载需求可能会因航速变化、海况变动或操作模式转换而频繁变化,分散式控制可以在本地迅速调整功率输出,这样不仅减少了响应时间,也优化了能源使用,降低了能耗。
实现思路