混合动力汽车和家用聚合物电解质燃料热电联产系统协同节能效果研究



混合动力汽车和家用聚合物电解质燃料热电联产系统协同节能效果研究

基于混合整型线性规划的最优工作模型，对适用于日常工作、无反向功率流、用于插电式混合动力汽车（PHEV）充电的家用聚合物电解质燃料电池发电发热系统（PEFC-CGS）的节能效果进行了分析。本应用的目标：从家用发电系统向商业电力系统的反向功率流不被允许的地区（如日本）；可以在夜间晚些时候对PHEV进行充电，同时为家庭提供热和电。首先，对PEFC-CGS系统的最优工作模型进行研究。建立模型时，需要考虑PEFC-CGS系统的日常开启-停止运行，以及起动燃料电池的输入能量。系统的约束条件统一制定为二进制的变量，以显示系统工作时的状态变化。然后，对PHEV和一个0.75kWPEFC-CGS系统组合的节能效果进行分析，在系统最优工作模式的基础上进行观察，以5min的采样周期来模拟PHEV的能源需求和日常行驶距离。分析结果表明，PEFC- CGS系统和PHEV相结合使用可以大量节省能源，而且为PHEV充电的同时，PEFC-CGS系统还能为家庭提供一定量的热水和电能，减少特定季节对燃气锅炉的需求。由此可见，PEFC-CGS和PHEV充电系统协同运行是可行的，但是想要推广应用还需采集大量数据进一步地分析研究，其未来的应用潜力巨大。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2014年第1期

作者：Tetsuya Wakui et al

编译：陈鹏飞