赵福海，王锡淮

燃料电池锂电池混合动力船舶建模与仿真

赵福海，王锡淮

（上海海事大学物流工程学院，上海 201406）

全电动绿色船舶除了使用电力，还越来越多地采用替代能源，如燃料电池、太阳能电池等。本文建立船舶混合动力推进系统，采用燃料电池和锂电池并联作为混合动力。在功率不足时，锂电池提供额外的功率以满足负载需求。为了模型比较贴合实际，使用真实数据对混合动力系统的子部件进行建模，生成Simulink模型并进行仿真。

绿色船舶 混合动力 燃料电池 Simulink模型

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目前，多数航运船舶采用的是柴油机作为动力源。柴油机的使用技术成熟，推进功率高，但却很难满足污染物排放的标准，全球各种反污染公约一直要求着船舶航运业的转变。推出可以真正替代柴油机的动力源刻不容缓。

随着替代能源领域研究的深入，全电动绿色船舶近年来发展迅速，世界各国都在加强对绿色船舶的研究，因为它提供了一个很好的平台，以使用清洁能源来替代传统化石能源，为减少温室气体的排放提供了一个十分有效的途径[1]。

燃料电池有着绿色、高环保、高效率、低噪音、经济性方面的优势，随着相关技术的进步，其功率水平已经可以满足船舶电力推进系统[2]。但它们的响应速度还不足以满足海上船舶可能发生的负载的瞬间变化[3]。因此，需要联合高密度的可再充电电池存储系统，以满足船舶瞬态控制。

在此提出由1 MW永磁同步电动机、同步电机控制系统、三相电压源逆变器、功率480 kW燃料电池堆和容量144 kWh锂离子电池组组成的全电动船舶简化传动系统模型，并在simulink中对其进行建模。……