由印度科研人员牵头的研究团队开发出一种“智能”电动车（EV）充电系统，融合光伏组件、质子交换膜（PEM）燃料电池、电池储能和超级电容器。该系统核心为一款采用ANFIS算法的Z源升压变换器，实现最大功率点跟踪（MPPT）。
论文通讯作者苏雷什·文多蒂（Suresh Vendoti）在接受《光伏杂志》采访时表示：“与传统单光伏或混合系统不同，这种方法结合智能控制和多能源管理，确保智能电动车充电高效、稳定、可靠。未来研究将拓展至具备车网互动（V2G）功能的新能源直流微电网，实现电动车更智能的能源生态整合。”
研究团队通过MATLAB/Simulink 2021a进行系统仿真，包括两台50kW快充设备、一套峰值功率186kW的光伏系统、一组铅酸电池和一套基于氢能的储能系统，其中氢能系统包括176kVA制氢设备、6台66kW燃料电池模块和450kg氢气储罐。
该系统使用Z源变换器（ZSC）集成各设备，阻抗网络将光伏系统、电池和电网相连，变换器采用两组同步控制开关、输入和输出二极管及电容器，可在连续或非连续导通模式下工作。
研究人员介绍：“基于ANFIS的MPPT方法利用光伏电压、电流和温度为输入，输出占空比，控制DC-DC升压Landsman变换器，实现最大功率跟踪。通过充分训练，ANFIS可优化模糊规则，降低误差，适用于实时控制。”
实验采用实验室原型验证，包括输出电压100V、电流30-40A的燃料电池，输出电压1000-1100V、电流30A的DC-DC变换器，以及输出电压120V的电池，仿真与实测误差在0.8%-3%之间。
结果显示：“仿真表明系统可将电压从110V提升至150V，并稳定输出约1100V/30A，光伏侧电流稳定在500A。燃料电池输出电压保持110V，电流由40A降至25A，电池在120V输出下保持60%荷电状态（SOC）。硬件样机基于DSPIC30F4011单片机，MPPT效率达98.7%，电压调节误差±1.5%，功率偏差低于2%，网侧电压和电流总谐波失真（THD）符合IEEE 519标准，分别为500V和13A。”
文多蒂总结称：“与传统算法相比，该ANFIS MPPT显著提升了光照波动下的跟踪效率和动态性能。此外，混合系统配置在可再生能源波动和负荷需求变化下依然可保持电网稳定和不间断充电，超出预期。”
论文《基于储能和ANFIS MPPT的并网型光伏燃料电池混合系统用于智能电动车充电》发表于《Scientific Reports》。印度戈达瓦里全球大学、圣安学院工程与技术学院、GMR理工学院、新视野工程学院、MLR理工学院、泰国先皇技术大学、沙特塔伊夫大学和埃塞俄比亚沃洛大学等机构参与了研究。
This content is protected by copyright and may not be reused. If you want to cooperate with us and would like to reuse some of our content, please contact: editors@pv-magazine.com.
By submitting this form you agree to pv magazine using your data for the purposes of publishing your comment.
Your personal data will only be disclosed or otherwise transmitted to third parties for the purposes of spam filtering or if this is necessary for technical maintenance of the website. Any other transfer to third parties will not take place unless this is justified on the basis of applicable data protection regulations or if pv magazine is legally obliged to do so.
You may revoke this consent at any time with effect for the future, in which case your personal data will be deleted immediately. Otherwise, your data will be deleted if pv magazine has processed your request or the purpose of data storage is fulfilled.
Further information on data privacy can be found in our Data Protection Policy.