**燃料电池与超级电容复合能量管理策略的 Simulink 仿真模型研究**
一、引言
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,新能源汽车、微电网以及城轨交通等领域的发展逐渐受到
重视。其中,混合储能系统的应用是提升这些领域能源效率和降低能源消耗的重要途径。而在混合储
能系统中,燃料电池与超级电容的复合应用更是在提高能量密度和稳定性上发挥了巨大作用。本篇文
章将针对这一方向展开研究,着重介绍基于 Simulink 仿真模型的能量管理策略。
二、传统能量管理策略:PI 控制
传统能量管理策略多采用比例积分(PI)控制算法。PI 控制简单且直接,可以实时调节燃料电池和
超级电容的工作点,维持系统的动态平衡。在电力系统的需求波动较大时,PI 控制能够根据实时数据
进行调整,保证系统的稳定运行。然而,由于缺乏对整体能效的优化考虑,PI 控制策略在长时间运行
中可能存在能耗较高的问题。
三、等效燃油(氢)耗最低策略(ECMS)
等效燃油(氢)耗最低策略(ECMS)是一种较为先进的能量管理策略,它通过实时调整燃料电池和超
级电容的工作点,以最小化等效的燃油(氢)消耗为目标。这一策略能够根据系统实时状态和需求,
智能地分配能源,使系统在满足需求的同时,达到最低的能耗。在仿真模型中,ECMS 策略的引入可
以有效提升系统的能效。
四、等效能耗最低策略(EEMS)
等效能耗最低策略(EEMS)与 ECMS 相似,都是为了实现系统能耗的最小化。然而,EEMS 更加注重
系统在不同工作状态下的能耗分配。它通过分析系统的运行状态和需求,将系统的工作状态划分为不
同的区域,并在每个区域内寻找最低能耗的工作点。这一策略在仿真模型中能够更加精确地控制能源
的分配,进一步提高系统的能效。
五、分频解耦策略
分频解耦策略是一种针对混合储能系统中的能量管理策略。它通过将系统中的能量需求进行频率分析
,将不同频率的能量需求进行解耦处理。这样,系统可以根据不同频率的能量需求,分别进行优化管
理,提高能量的利用效率。在仿真模型中,分频解耦策略能够更好地适应系统中的能量波动,保证系
统的稳定运行。
六、燃料电池与超级电容复合能量管理策略在各领域的应用