燃料电池车载大功率DCDC变换器的设计与应用
图1 燃料电池电流-电压特性曲线
图2 燃料电池车能源驱动结构
图3 双向Zeta-Sepic直流变换器设计电路图
图4 能量从V1向V2流动
图5 能量从V2向V1方向流动
图6 交替工作方式
图7 DC/DC变换器系统结构图
图8 CAN通讯接口硬件电路设计
图9 主流程图
超级电容器在电梯节能中的应用
燃料电池发电系统前端DCDC变换器的研究
但燃料电池本机输出电压一般不高，输出的直流电压随着负载的变化有很大的变动范围，因此在燃料电池发电系统中，具有升压稳压功能的功率变换是其重要组成部分。燃料电池输出的电压必须经过具有升压稳压功能的功率变换装置，将不稳定的直流电变换成符合要求的直流或交流电。
本文主要研究了燃料电池发电系统中的直流变换器。首先，本论文介绍了燃料电池的原理、特点和选题意义，并对质子交换膜燃料电池的输出特性做了分析。其次，列举并比较了常见的DC/DC变换器的拓扑结构和性能，借鉴国内外在燃料电池系统中直流变换器上的研究和创新成果，根据燃料电池的输出特性及电动汽车的特点，选用Boost 型电路结构作为直流变换电路。再次，本课题的设计目标：将5 KW质子交换膜燃料电池组
的输出电压，转换成375V左右的电压，为5KW轻型车辆提供主动力。根据对Boost电路原理的分析，推导并设置电路主要元件的参数，利用Multisim、Matlab/Simulink软件进行建模和仿真，观察并分析输出电压、纹波电压、开关管电压和电流等波形，分析该方案的可行性和不足之处。
依据电解质的不同，燃料电池分为五大类，碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等，其特性见表1-1[2]。
表1-1 主要燃料电池及其特性
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