基于超级电容的水下平台混合能源系统研究

针对燃料电池发电系统输出特性偏软，动态响应慢以及负载具有随机性、间歇性、波动性等问题，在水下平台混合动力系统中加入了超级电容。采用双向DC/DC变换器作为超级电容充放电主拓扑，设计了基于PI控制器的双闭环控制，实现了母线和超级电容之间能量的双向流动。运用PSIM软件对超级电容正常工作放电和充电2种工况进行仿真。仿真结果表明：通过双向DC/DC变换器可在系统重载时将超级电容存储的电能释放出来，在系统轻载、减速或制动等工况下降回馈再生电能存储至超级电容中，整个过程可以使大功率负载安全地接入系统，减小母线电压振荡，提高能量利用率。