中国民用航空飞行学院 刘小涵 彭 旭 牟世荣

多电飞机是由电气系统部分取代液压系统，气源系统的飞机。目前飞机上的应急电源主要以冲压空气涡轮发电机和蓄电池的组合为主，但冲压空气涡轮发电机受飞机空速的限制，只有当空速大于一定值时才能够正常使用。与此同时，在当前科技飞速发展的背景下，清洁能源普遍应用于各个领域，其中燃料电池应用最为广泛。它具有能量转化率高，运行噪声低，维护方便等优点。然而燃料电池的功率密度较低，因此通常与其他辅助设备混合供电，燃料电池加上辅助设备能够使得燃料电池工作在稳定状态，对于延长燃料电池自身的使用寿命以及增强系统本身的动态响应有很大的帮助。因此，混合动力应急电源系统也是未来多电飞机的发展趋势之一。

本文采用混合动力系统作为多电飞机的应急电源系统，在应急负载给定的条件下，在满足系统功率需求的条件下，匹配应急电源系统参数，同时采用遗传算法对系统进行多目标优化，对混合动力在多电飞机上应用、研究、推广都有着重要的意义。

1 能源系统

1.1 燃料电池

燃料电池将化学能通过电极反应直接转换为电能的装置。目前使用最广泛的是质子交换膜燃料电池，包含质子交换膜、电极、电催化剂、膜电极和双极板。燃料电池的反应原理归根结底是化学反应，因此在反应的同时会存在不可逆的能量衰减。

1.2 超级电容

超级电容又名电化学电容，是一种双层电容器，它是一种比功率密度高、自身容量大、充放电循环次数多的新型储能器件。……