船舶 ›› 2026, Vol. 37 ›› Issue (03): 38-50.DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2025.135
ZHOU Yilai, ZHU Mingsi, SUN Li
摘要: 针对氢动力内河船固态储氢罐放氢速率能否满足动力响应需求的问题,该文采用仿真分析方法进行了研究。以某艘3 000吨级内河集装箱船作为研究对象,基于MATLAB/Simulink软件建立了多系统耦合的动力仿真模型和固态储氢罐模型,设计了锂电池最小容量配置和固态储氢罐动态特性这两种计算工况。计算结果表明:在满足目标航速(反馈航速与目标航速的均方误差小于5%)的前提下,除考虑放电深度外,锂电池最小容量还必须考虑其最大充电电流对额定容量的限制。当锂电池配置为最小容量时,全航程中固态储氢罐的储氢质量分数、温度、压力均在设计范围内,且燃料电池放热功率能够满足固态储氢罐放氢时的热量需求。这表明固态储氢罐的放氢速率能够满足目标船的航行动力响应需求。最后,通过分析给出了固态储氢罐实际应用的建议:在低负荷情况下,循环水的温度和流量须根据用氢需求动态调控,否则可能会导致储氢罐的压力、温度超出许用范围;为避免在初始放氢阶段,由于罐内高压导致放氢不足而出现压力急剧降低的情况,应设置缓冲罐与固态储氢罐配合使用。
中图分类号: