空间再生燃料电池系统分级能源管理方法

针对空间再生燃料电池系统水、气、热、电多能源综合管理需求,提出一种分级能源管理方法,在传统能源管理方法的基础上采用增加管理子单元的方式实现各执行部件的区域自治和系统的实时控制。以3 kW再生燃料电池系统高效稳定的储能供电控制需求为例,对分级能源管理方法应用下电解池稳定特性、燃料电池输出特性及系统变载调节特性进行研究,并根据200 h长时运行工况、60℃温度点运行工况及加减载运行工况,对应用结果进行分析。结果表明:在200 h长时运行过程中,电解性能稳定,电解电压未见明显上升;在60℃温度点处,燃料电池工作高效,额定输出功率3 kW时效率可达66%;在半载阶跃变化时,母线电压最大波动量为5 V,调节时间约为200μs。在整个运行过程,系统工作正常、稳定,证明分级能源管理方法在空间再生燃料电池系统中应用可行,且具有控制灵活、管理高效的优势。