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燃料電池由于動態(tài)響應性能較差、功率密度低，需要與鋰電池混合使用，用鋰電池良好的動態(tài)特性彌補燃料電池的不足，因此需要能源管理方法管理能源分配。設計了一種燃料電池與鋰電池混合動力能源管理系統(tǒng)綜合實驗平臺，可以進行能源管理方法的教學、開發(fā)與測試。平臺提供了兩種能源管理算法，可以支持教學實驗，并為學生自主開發(fā)能源管理方法提供了平臺。
實驗平臺由高壓氫氣瓶、流量計、燃料電池、鋰離子電池、DC/DC 轉(zhuǎn)換器、電子負載、電流/電壓傳感器和STM32 控制器等部分組成。氫氣瓶通過流量計與燃料電池連接，為燃料電池提供高純度氫氣，流量計通過RS232 串口將實時流量發(fā)送給控制器進行存儲；DC/DC 與燃料電池串連，控制器通過CAN 總線監(jiān)測DC/DC 的輸入功率和輸出功率，并控制其輸出功率大小；鋰電池通過電流/電壓傳感器和DC/DC并聯(lián)到電子負載上，鋰電池功率由功率守恒PD = Pfc + Pbat 間接控制，傳感器監(jiān)測鋰電池的輸出狀態(tài)，并傳給控制器；控制器通過讀取提前設定的需求功率剖面，通過RS232 串口實時控制電子負載的需求功率，同時控制器通過監(jiān)控能源狀態(tài)和需求功率，在主動控制策略中，根據(jù)能源管理算法得到兩種能源的功率分配情況，并控制DC/DC 的輸出功率以直接控制燃料電池的輸出功率，間接控制鋰電池的輸出功率，系統(tǒng)框圖見圖1。
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