一种燃料电池车用复合式DC/DC变换器

提出一种应用于燃料电池车的复合式DC/DC变换器,该变换器可实现燃料电池车中几种不同电压等级直流电源的能量统一管理。采用合适的控制策略,该变换器可分别实现辅助启动、功率传输、能量回馈和充电共4种功能。重点分析了该复合式变换器在不同工作模式下的具体控制策略及工作原理,并给出了变换器的设计方法。最后,制作了一台300 W的样机,实验结果验证了该变换器的有效性及设计方法的可行性。     

燃料电池车用新型软开关DC/DC变换器的研究

氢燃料电池车用大功率DC/DC变换器需要具备高效率、小体积、低成本的要求。此处研究了一种基于变开关频率控制的新型软开关技术,具有极少软开关辅助元件(一个小功率开关管和一个谐振电容)和电流自均衡的优势,以便于实现DC/DC变换器的高效率和低成本。首先,分析了新型软开关电路的工作原理及其谐振过渡过程,比较了不同模态的等效工作电路,详细解释了零电压软开关(ZVS)的实现原理。然后,提出了变开关频率控制方法,以控制DC/DC变换器工作在近似临界导通模式(near-CRM),在全负载范围实现ZVS。最后,搭建一台基于IGBT器件的12 kW实验样机,验证了ZVS的原理和提出的变开关控制方法,其最大效率达到98.21%。     

用于燃料电池的前级DC/DC变换器

针对燃料电池良好的应用前景和输出特性软的不足,提出了由Boost和推挽正激变换器组成的DC/DC变换器,将燃料电池组输出的二十几伏不稳定直流电压转换成300V的直流电压供给逆变器.由于推挽正激变换器工作于最大占空比,Boost采用单周期双闭环控制,开关管和输出整流管的电压应力很小,有利于变换器的优化设计.通过对各部分的分析和仿真,验证了控制策略的正确性和可行性.     

高效燃料电池发电系统前级DC/DC变换器

燃料电池产生的直流电能随负载变化很大,为了在用户端得到稳定可靠的电能,必须加入功率调节环节.采用移相全桥ZVS DC/DC变换器作为一个5kW燃料电池分布式并网发电系统的前级变换器.介绍了主要的设计思路,然后以提高DC/DC变换器的效率为目的,进行了损耗分析.最后,在实验样机上验证了理论分析和设计的正确性.     

一种新颖的变模态控制双向DC/DC变换器

以燃料电池电动车(FCEV)为应用背景,提出了一种新颖的变模态控制双向DC/DC变换器。变换器具有两种工作模式,可以根据能量流动方向自动选择对应的工作模式。能量正向流动时,采用脉冲宽度调制(PWM)方式,变换器等效为有源箝位隔离型Boost变换器,通过采用次级谐振倍压实现整流开关管零电流开关关断。能量反向流动时,采用脉冲频率调制(PFM)方式,变换器等效为半桥LLC谐振变换器,无需辅助电路初、次级开关管均能实现软开关。给出了变换器工作原理分析及设计方法。最后,搭建了一台500W的样机,实验结果验证了所提变换器的优良性能。     

燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案

介绍了燃料电池电动汽车的工作方式和运行特点，据此提出了DC／DC变换器工作特性的要求，并对DC／DC变换器主电路结构进行了比较，最后提出了可行的DC／DC变换器方案。     

带限流功能的DC/DC变换器控制系统研究

针对移相全桥DC/DC变换器,设计了具有限流保护功能的控制系统,整定了PI调节器的参数,详细阐述了电压环与限流环之间的关系,以及两者之间切换工作的过程.该控制系统使用了垂直式和增大式两种限流模式,推导出两种限流模式的指令值计算方法,并分别进行了实验分析.实验证明,该控制系统很好地实现了限流功能,设计合理.     

一种用于燃料电池发电系统的前级DC/DC变换器

针对燃料电池并网发电系统对前级DC/DC变换器的要求.提出并研究了由Boost和推挽正激变换器(Push-Pull Forward Convener,简称PPFC)组合而成的两级式DC/DC变换器.由于推挽正激变换器工作于最大占空比,开关管和输出整流管电压应力小,有利于变换器的优化设计.分析了该变换器的工作原理,给出了电路关键参数的设计.500 W样机试验验证了该设计的可行性.     

一种适用于燃料电池系统的DC/DC变换器

燃料电池的直流输出电压变化范围大.且其输出电压幅值较低.在实际应用中需要一级大变比升压变换器来与电网或负载所需电压匹配.这里在级联Boost变换器的基础上增加了一个电容,同时使用交错控制技术,构造了一种新型高增益升压变换器.增加的电容不但提升了输出电压.而且使前级电感电流按比例分配到后级和负载中.该拓扑具有大变比升压能力.并且所有开关管和输出二极管的电压应力都明显低于输出电压,实现了前级二极管的零损耗开通和后级输出二极管的零电流关断.详细分析了其工作原理,并通过一台100W原理样机验证了其优点.     

燃料电池车用大功率DC-DC变换器复合输入输出特性控制系统

燃料电池电动汽车是一种新兴的清洁能源汽车,针对燃料电池电动汽车用DC-DC变换器复杂的输入输出特性的要求,在输出恒压、输出恒流和输入欠压3闭环系统的基础上,通过增加复合自动控制器、动态选择控制特性调节信号的方法,设计一种复合输入输出特性控制方法。建立了该复合控制系统的数学模型,并详细分析其工作原理,用Simulink软件对该模型进行仿真,通过实验对该模型进行验证。仿真和实验结果验证了控制系统的有效性和实验的可行性。该方法实现了燃料电池电动汽车对DC-DC变换器输入输出外特性控制,并在所研制90 kW 升压型DC-DC变换器中得到应用,运行工作可靠。     

燃料电池电动汽车用功率斩波器快速控制原型设计

介绍了燃料电池电动汽车动力系统中DC／DC斩波器的工作原理,并对其控制算法进行分析。通过Simulink／Stateflow工具箱建立相应快速控制原型,生成适合DSP的自动嵌入式代码,完成燃料电池电动汽车用DC／DC斩波器控制算法设计。仿真结果表明,基于Simulink／Stateflow的快速设计原型并生成代码的开发方法加快了工程进度,提高了代码的稳定性。     

燃料电池汽车用DC/DC变换器的控制策略及仿真

结合燃料电池汽车的特殊应用场合，提出了一种结构简单、转换效率高的DC／DC变换器，针对这种特殊的DC／DC变换器及应用控制要求，得出一种旨在完成功率流分配的基本控制方法。     

电动汽车对称半桥DC/DC变换器的建模和控制

针对对称双半桥双向DC/DC变换器在燃料电池电动汽车中的应用问题,通过状态空间平均法得出其动态小信号模型,构建了双闭环系统控制结构,并推导了其传递函数。在此基础上进行了电流内环和电压外环的设计和校正,通过仿真和实验验证了理论分析和设计的有效性。     

Power Conversion System Strategies for Fuel Cell Vehicles

PowerConversionSystemStrategiesforFuelCellVehiclesKaushikRajashekara(FellowIEEE;DelphiCorporation,MailCodeERC12 D35,P.O.Box9005,Kokomo,IN46904 9005,USA)Abstract:Powerelectronicsisanenablingtechnologyforthedevelopmentofenvironmentalfriendlyfuelcellvehicles…     

基于DSP控制的燃料电池客车用DC／DC变换器研究

简要介绍了研究燃料电池客车用数字化DC/DC变换器的意义,以Boost变换器为例分析了DC/DC变换器主电路工作原理,设计了基于TMS320LF2407A的控制系统硬件电路平台以及控制系统的软件,并给出了燃料电池客车用90 kW Boost变换器试验结果及其技术参数。数字化DC/DC变换器实现了变换器的软开关和可编程的数字化控制,具有良好的输出和响应特性,可以满足燃料电池客车复杂的控制要求及城市工况运行要求,并且已经在城市工况下示范运行。     

燃料电池艇的温度控制系统探索

为提高小型游艇上燃料电池的工作效率,分析了温度对燃料电池的影响,设计了基于DSP的对相关参数的控制系统,为今后进一步的开发作了有效的探索。     

电电混合燃料电池电动汽车能量管理策略

针对燃料电池和超级电容电电混合电动汽车,以荣成E50原型车参数为依据,考虑燃料电池和超级电容自身特性以及汽车启动、加速、爬坡、制动等不同工况的功率需求,设计了一种功率跟随能量管理策略.Matlab仿真结果验证了所提出策略的可行性.     

电流追踪型电力变换器研究

传统的电力变换器中的高次谐波,污染电网成为电力公害已是不容忽视的问题。为了防止电网遭受到污染,在高功率因数电力变换器方面的研究得到社会的广泛重视。根椐电流追踪控制技术,采用新型的控制器件,设计了以高性能的DSP芯片TMS320LF240A为核心的全数字控制系统,根椐电力变换器的工作原理对电力变换器进行控制。由于控制系统对输入电流进行了实时的控制,可以改变输入电流的相位和大小使电力变换器的功率因数提高,从而改善了电力系统的运行特性,具有一定的技术和经济意义。