外文翻譯--分析并設(shè)計一個大功率電子負載控制器為燃料電池組測試（譯文）

1、中文 中文 4800 字出處： 出處：Du Q, Qi B, Luo J, et al. Analysis and design of a high-power electronic load controller for the fuel cell stack testing[C]// Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2010 the 5th IEEE Conferen

2、ce on. IEEE, 2010:1098-1102. 分析并設(shè)計一個大功率電子負載控制器 為燃料電池組測試摘要燃料電池（FC）組是燃料電池電動車的動力源，他的輸出電流和功率通常相互需要通過測試來控制。電子負載控制器（ELC）經(jīng)常被引入 FC 測試系統(tǒng)來控制直流總線。這樣的負載所要求的特點應(yīng)該有高功率、高可靠性、高轉(zhuǎn)速和低成本的動態(tài)響應(yīng)。在本文中，一個高特性的電子負載控制器對燃料電池組進 行測試是根據(jù)燃料電池組的輸出特性要求。為了確保

3、持續(xù)的輸入電流，主電路采用雙并聯(lián) BUCK 和 LC 濾波器。為了抑制有輸入濾波器引起的共振，輸入電流的負載循環(huán)傳遞函數(shù)的獲得通過使用平均模型，然后通過閉環(huán)控制實習有效電流模式。以燃料電池組極化曲線為基礎(chǔ)，也可以實現(xiàn)有功功率模式和欠壓保護功能。這種電子負載控制器已經(jīng)成功運用于 60KW 的燃料電池組測試系統(tǒng)中，同 時取得了良好的精度和動態(tài)特性。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：燃料電池；電子負載；輸入電流和功率控制1 引言近年來，能源短缺和環(huán)境污染的問題

4、不斷的被惡化。燃料電池電動車因為節(jié)能和環(huán)保特性已經(jīng)將世界的目光吸引到汽車方面。燃料電池組是燃料電池電 動車的動力源，他的輸出性能直接影響汽車的流動性，因此，必須在安裝前進行測試和評估。廣泛使用的設(shè)備包括電阻，水電阻和電子負載。電阻和水電阻可以應(yīng)用于高功率燃料電池組的測試。然而，前者只能達到連續(xù)調(diào)整，并且有一個固定的 電阻或者負載特性曲線。雖然后者可以實現(xiàn)無級調(diào)整，但是可調(diào)范圍比較狹 窄，只能履行的輸出特性曲線測試的一部分。盡管從很多不同

5、的工廠能提供不同種類的電子負載控制器【1-4】 ，但只有很少是專門進行燃料電池系統(tǒng)測試 的，他們?nèi)狈涣骱颓冯妷罕Ｗo功能，因此給燃料電池組的測試增加了難度【5】 。此外，市場上的產(chǎn)品非常的昂貴，每千瓦的耗資高達數(shù)千美元【6】 。制造商的網(wǎng)站和產(chǎn)品說明書上不提供他們產(chǎn)品的設(shè)計細節(jié)，從相關(guān)文件上 獲得的資料也是很有限的。以一個 12V/5A 的燃料電池控制器樣本為原型進行測試【7】 ，它使用全橋，結(jié)合模擬控制和數(shù)字控制，這種電子負載控制器有

6、較 強的適應(yīng)性。另一種可控的直流負載引入，它可以產(chǎn)生完整的燃料電池組極化曲線以及太陽能電池陣列 V-I 特性。這種可編程直流負載可以用來模擬一個可 變電阻、可變電流或可變電力負荷，參考文獻【8】對電子負載控制器和燃料電 池作了詳細介紹以及低功率電子負載控制器的發(fā)展。功率值、控制模式和欠壓保護值給電子負載控制器。輸入電流和功率，也就是 燃料電池組的輸出電流和功率可以正確的改變通過改變電子負載控制的等效阻抗。圖 2 測試綱領(lǐng)3 電子負載控制

7、器的電路設(shè)計 電子負載控制器的電路設(shè)計由于電子負載控制器需要可變電流的控制，電流源的拓撲結(jié)構(gòu)比電壓源的更好。電流源的基本拓撲結(jié)構(gòu)可以分為兩種類型，根據(jù)是否使用變電壓分為隔離和非隔離。A 隔離拓撲有三種比較常見的隔離拓撲類型：全橋、半橋（L 型）和推挽。由于電池 組的輸出功率比較廣泛從 0 到 60KW，拓撲結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)考慮測試條件和功率器件參數(shù)限制。談到電壓源的拓撲結(jié)構(gòu)，全橋電路比其他兩個電路有最低的電壓 和電流壓力。但是，全橋電路需要

8、四個開關(guān)，并且在同一橋臂開關(guān)旁需要開/關(guān)交替運行，該驅(qū)動電路比較復雜，傳入變壓器也將增加成本。此外，在隔離拓 撲優(yōu)勢并不明顯的情況下，燃料電池測試系統(tǒng)中沒有必要提供 muti 輸出。因 此，隔離拓撲結(jié)構(gòu)并不是最好的選擇。B 非隔離拓撲在非隔離拓撲中有三種常用到的類型：降壓、升壓和降壓升壓。降壓升壓 電路由于它的高電壓和電流應(yīng)力，主要用于低功耗的情況下。升壓電路是低輸入電流紋波的首選，但它的輸出電流不能達到完全關(guān)閉。降壓電路可以開關(guān)自 如