南京航空航天大学学报

作者：张业鹏，梁凤丽，毛军逵，蒋新勇

单位：南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016；,南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016；,南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016；,南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016；

关键词：航空动力;SOFC-锂电池;混合动力系统;能量分配策略;系统效率;功重比

基金：国防科技“一七三”计划基金-重点项目（2021-JCJQ-JJ-0339）；先进航空动力创新工作站基金（HKCX2022-01-002）；中国航空发动机集团产学研合作项目（HFZL2022CXY032）；航空科学基金（20230040052004）。

为了满足航空领域飞机飞行过程中的变负载需求，并获得飞机全飞行过程中的高效能量供给方案，本文搭建了直接氨固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel，cells， SOFC）-锂电池混合动力系统架构，采用基于规则的能量分配策略，开展了典型飞行任务中系统参数的匹配方法和海拔高度对混动系统性能的影响，以及典型飞行包线中混合动力系统的效率和功重比等参数的影响研究。结果表明：以BAe.146四发涡扇短程运输机的飞行为例，系统净发电效率为53.32%，功重比为0.491 3 kW/kg，且SOFC系统输出功率和发电效率随着海拔上升而下降。这表明直接氨SOFC-锂电池混合动力系统能够满足不同飞行阶段的能量需求，也为混合动力系统在不同飞行高度下的优化设计提供了重要依据。

来源：2024年第5期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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