Modeling and Analysis of Grid Tied Combined Ultracapacitor Fuel Cell for Renewable Application
在这篇手稿中，超级电容器燃料电池的性能在电网连接模式进行了研究。对超级电容器的电压调节通过三电平双向DC-DC转换器实现，同时还通过双向转换器实现从电网到超级电容器的功率流。选择双向三电平转换器进行电压调节是基于其固有的高效率、低谐波特性和紧凑的尺寸。利用开关函数法推导出的变换器和并网逆变器的模型方程，在Matlab中分别针对滞后和超前功率因数仿真了电网的直轴调制指数Md和正交轴调制指数Mq。此外，在基于PLECS的仿真中利用Md和Mq的值来确定功率因数校正对向电网的电流和功率注入的影响
2022-10-06 cs.SY eess.SY
Energy Management of a Hybrid Photovoltaic-Fuel Cell Grid-Connected Power Plant with Low Voltage Ride-Through Control
University of Hafr Al Batin（哈夫阿尔巴廷大学）
本文提出了一种并网混合发电系统能量管理方案，通过灵活调节光伏和燃料电池的输出，实现对电网需求的供电，并在电压跌落时提供低电压穿越能力。
2018-04-30 cs.SY eess.SY
Energy efficiency analysis of ammonia-fueled power systems for vehicles considering residual heat recovery
针对车载氨分解制氢能耗高的问题，本文建立三种ICE与PEMFC动力系统模型，仿真分析余热回收措施及比例对系统能效的影响，并给出设计与参数优化准则。
2024-06-17 cs.SY eess.SY
Degradation-aware Predictive Energy Management for Fuel Cell-Battery Ship Power System with Data-driven Load Forecasting
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Università degli Studi di Genova（热那亚大学）
本文提出了一种考虑燃料电池退化因素的预测性能源管理策略，通过数据驱动的负载预测减少氢气消耗和电池退化，实验显示在15分钟和1小时预测范围内，氢气消耗和电池退化分别减少5.8%和36.4%。
2026-04-16 cs.SY eess.SY
DC Microgrid based on Battery, Photovoltaic, and fuel Cells; Design and Control
微电网以使用多种可再生能源的方式提供了发电的灵活性。在过去的几年里，微电网在设计和控制策略方面成为一个非常活跃的研究领域。大多数微电网使用DC/DC转换器将可再生能源连接到负载。利用MATLAB/Simulink建立了具有3种不同能源（锂离子电池、光伏电池和燃料电池）和外部变功率负载的直流微网仿真模型，仿真结果表明，所提出的最大功率点控制器MPPT能够保证直流微网的稳定运行。三个能源通过DC/DC转换器连接到负载，每个转换器一个。这种类型的拓扑结构确保了对每个能源的保护以及负载的最佳稳定性。
2023-02-15 cs.SY eess.SY
Data-Driven Load-Current Sharing Control for Multi-Stack Fuel Cell System with Circulating Current Mitigation
可再生能源发电的全球趋势引起了人们对氢燃料电池（FC）的极大关注，它具有广泛的应用，从公用事业发电站到笔记本电脑。多堆燃料电池系统（MFCS），这是一个组件的FC堆，可以弥补障碍，在高功率应用。然而，在可变负载条件下，FC堆的输出电压变化很大;因此，为了使MFCS有效地运行并保证FC堆之间的适当负载电流共享，需要设计用于功率调节的先进转换器控制器。精确的电路模型对于控制器设计至关重要，这说明了某些转换器组件的参数可能由于长期操作中的老化和重复应力而改变的事实。现有的控制框架以及参数和非参数系统辨识技术没有考虑上述挑战。因此，本文研究的数据驱动的方法，没有系统辨识，直接实施控制的ADC使用原始数据的潜力。基于预先收集的输入/输出轨迹，产生整个电路的非参数表示，用于实现预测控制。在接近MFCS内的相等电流共享的同时，所提出的方法考虑了负载跟踪误差的最小化和变换器之间的循环电流的缓解。仿真结果验证了该方法的有效性。
2023-01-29 cs.SY eess.SY
Unlocking the Potential of Synthetic Fuel Production: Coupled Optimization of Heat Exchanger Network and Operating Parameters of a 1 MW Power-to-Liquid Plant
本研究针对1 MW电转液工厂，通过耦合优化换热网络与运行参数，采用分段线性近似和ε约束法求解多目标问题，实现了生产成本降至1.83欧元/千克、效率提升至61.30%，以促进气候中性燃料推广。
2023-10-19 cs.SY eess.SY math.OC
System-Wide Emergency Policy for Transitioning from Main to Secondary Fuel
本研究针对可再生能源并网与负荷波动下天然气依赖型电力系统的应急燃料切换问题，基于考虑多重不确定性的MDP框架开发决策工具，通过以色列真实基础设施模型验证了方法有效性。
2024-09-17 cs.SY eess.SY
Convex Optimization of Speed and Energy Management System for Fuel Cell Hybrid Trains
我们希望通过优化氢混合动力列车的运行，最大限度地减少氢燃料的消耗。考虑的动力系统是燃料电池充电维持混合动力。凸优化用于计算最佳速度和能量管理轨迹。障碍物法用于快速求解优化问题，整个行程约为数十秒。模拟显示，当两个轨迹-速度和能量管理-在单个优化问题中同时优化时，与以顺序方式分别优化-在优化速度之后优化能量管理相比，燃料消耗大大减少。它的结论是，并行方法大大受益于其整体动力系统的知识，同时优化所有的轨迹在一个单一的优化问题。
2021-09-28 cs.SY eess.SY math.OC
Air supply control for proton exchange membrane fuel cells without explicit modeling
Université de Lorraine（洛林大学）；Research Center for Automatic Control of Nancy (CRAN), UMR CNRS 7039, Université de Lorraine（南西自动控制中心（CRAN））；Laboratoire Jacques-Louis Lions (LJLL), UMR CNRS 7598, Sorbonne Université（雅克-路易·利翁斯实验室（LJLL））
本文研究了无模型策略在质子交换膜燃料电池空气供应系统氧 stoichiometry 控制中的性能与鲁棒性，通过两种场景的数值模拟验证了该方法的有效性。
2026-04-13 cs.SY eess.SY physics.app-ph
Prospects for endurance augmentation of small unmanned systems using butane-fueled thermoelectric generation
本研究基于商用现货热电转换技术的丁烷燃料发电机原型，探究小型无人系统续航提升潜力，发现当前热电效率仅能在低功率固定翼及陆基无人机上媲美锂电池，多旋翼无人机需效率翻倍以上方可实现续航持平。
2025-03-20 cs.SY eess.SY
Comprehensive Energy Footprint Benchmarking of Strong Parallel Electrified Powertrain
本研究针对强并联电气化商用车，采用PS3框架与帕累托最优分析开展能源管理优化，实现燃油消耗降低7%、NOx减排29%，为动力总成能效提升提供参考。
2022-09-25 cs.SY eess.SY
Optimization of Fossil Fuel Consumption under Grid Energy Supply by Wind Energy and Auxiliary Batteries Using Fossil Fuel for Energy Supply
本文针对风能与化石燃料辅助电池协同供电的电网系统，建立随机模型并运用动态规划优化策略，以最小化化石燃料消耗并满足电网需求。
2023-10-17 cs.SY eess.SY math.OC
Techno-economic analysis of decarbonized backup power systems using scenario-based stochastic optimization
本研究通过情景随机优化评估27种清洁备用电源技术，发现适度成本可显著减排，氨发电机和氢燃料电池配铁空气电池为经济脱碳方案。
2025-07-09 cs.SY eess.SY
A Black Start Strategy for Hydrogen-integrated Renewable Grids with Energy Storage Systems
本文针对含氢能与储能的现代电网，提出计及燃料电池和电池特性的黑启动模型，并在IEEE 39节点系统上验证其恢复路径与最优资源配置。
2025-07-19 cs.SY eess.SY
An Optimal Power Management Policy for Hydrogen-based Hybrid Aero Engines
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
针对燃气轮机和固体氧化物燃料电池混合的氢基航空发动机，提出基于二次准稳态模型和KKT条件的闭环最优功率分配策略，实现高精度功率分配和燃料消耗预测。
2026-06-16 cs.SY eess.SY
Vehicle Platooning Impact on Drag Coefficients and Energy/Fuel Saving Implications
在本文中，从文献中的经验数据被用来开发一般的功率模型，捕获的车辆位置的影响，在一排同质车辆，和距离的差距，其领导（和以下）车辆的阻力系数。这些型号是为轻型汽车、公共汽车和重型卡车开发的。使用约束优化框架拟合模型，以使用直接阻力或燃料测量来拟合一般幂函数。然后，该模型被用来外推的经验测量到一个大范围内的车辆距离的差距排。使用这些模型，我们估计潜在的燃料减少与轻型车辆，公共汽车和重型卡车的同质排。结果表明，与基于恒定阻力系数的假设相比，车辆的燃油消耗量显着减少。具体地，考虑到以$100 \; km/hr$的速度运行的$0.5 \; secs$车辆之间的最小时间间隙（这是考虑到实际通信和机械系统延迟的典型状态），对于轻型车辆、公共汽车和重型卡车排，实现的最佳燃料减少分别是$4.5 \%$、$15.5 \%$和$7.0 \%$。对于较长的时间间隔，公共汽车和重型卡车排仍然产生$9.0 \%$和$4.5 \%$的燃料减少，而轻型车辆产生的燃料节省微不足道。
2020-03-02 cs.MA cs.SY eess.SY
Optimal design of three-planetary-gear power-split hybrid powertrains
Nanjing University of Science & Technology（南京理工大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本文提出了一种高效搜索和优化方法，系统探索了使用三个行星齿轮的多模式混合动力车的可能设计，识别出8种在启动性能和燃油经济性上更优且使用更少离合器的设计。
2017-08-01 cs.SY eess.SY
Coordinating O&M and Logistical Resources to Enhance Post-Disaster Resilience of Interdependent Power and Natural Gas Distribution Systems
在天然气发电量增长和天然气工业电气化的推动下，电力和天然气系统正变得越来越相互依赖。最近的能源危机突出表明，迫切需要加强这些相互依存系统的复原力。为了应对这一挑战，本文重点关注相互依赖的电力和天然气分销系统，并提出了一个全面的战略，以提高其弹性，其中包括最佳协调各种资源，包括紧急操作和维护（O&M）和后勤支持，以有效地恢复受损的服务和基础设施。具体而言，包括具有燃料转换能力的发电机在内的发电机被派去提供应急电力，燃料供应的后勤过程特别是通过协调调度流动燃料运输车来管理。此外，电力和天然气的综合需求响应被调度，以减轻运营压力，使用分区方法，将具有交织能源供应的客户分组为单独的可调度单元。此外，该战略包括受损设施的修复，特别考虑到不同的维修效率取决于派遣的维修单位，旨在密切模拟实际的维修方案。该策略被封装在一个混合整数二阶锥规划模型中，并进行了案例研究，以验证其有效性。
2024-12-20 cs.SY eess.SY
Renewable fuel regulation: Implications for e-fuel production infrastructure in energy hubs
本文以丹麦能源枢纽为案例，研究欧盟RFNBOs监管规则对可再生氢、电子甲醇和电子氨生产投资的影响，发现电子甲醇结合有限储氢具有最佳商业前景。
2023-09-22 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Driving Condition-Aware Multi-Agent Integrated Power and Thermal Management for Hybrid Electric Vehicles
Chongqing University（重庆大学）；Loughborough University（拉夫堡大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出一种面向驾驶条件的混合动力汽车多智能体集成能量与热管理框架，通过实时驾驶识别模型提升燃油经济性并降低热管理能耗。
2026-03-29 cs.SY eess.SY
Optimal Estimation of Capacity and Location of Wind, Solar and Fuel Cell Sources in Distribution Systems Considering Load Changes by Lightning Search Algorithm
在本文中，估计的最佳容量和位置的安装的风，太阳能和燃料电池电源在配电系统中，以减少损失和改善电压剖面，考虑负载的变化，进行闪电搜索算法（LSA）。研究了标准IEEE 33节点电力系统在两种情况下的运行特性。在第一种情况下，研究是在假设整个项目期间负荷保持不变的情况下进行的，而在第二种情况下，研究是在负荷增长的情况下进行的。仿真结果表明，负载变化对分布式电源（DG）布局研究的影响。此外，结果证实了所提出的算法在减少目标函数的性能。
2020-03-09 cs.SY eess.SY
Physics-Informed Unit Commitment Framework for Nuclear Reactors
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对传统核电机组组合模型未结合物理特性的问题，提出嵌入燃料循环动力学、考虑氙中毒等物理约束的物理信息驱动框架，可实现更精准的核电调度并支撑能源系统中的核电整合。
2025-08-30 cs.SY eess.SY
Hydrogen and Battery Based Energy Storage System (ESS) for Future DC Microgrids
本文提出一种结合氢能和电池的混合储能系统，利用隔离式DC-DC转换器和PEM技术实现氢气生产、存储与发电，以应对未来高可再生能源渗透率直流微电网的长期稳定供电和功率波动问题。
2024-06-02 cs.SY eess.SY
Multi-sectoral Impacts of H2 and Synthetic Fuels Adoption for Heavy-duty Transportation Decarbonization
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；New York University（纽约大学）
研究通过多行业模型评估氢能和合成燃料在重运输脱碳中的影响，分析不同脱碳路径的能源系统影响及成本平衡。
2025-09-12 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Integrated Optimization of Power Split, Engine Thermal Management, and Cabin Heating for Hybrid Electric Vehicles
针对寒冷天气下混合动力汽车燃油消耗增加的问题，提出集成功率与热管理方案，通过动态规划优化功率分配、发动机热管理与座舱加热，显著提升燃油经济性。
2019-06-04 cs.SY eess.SY math.OC
