燃料電池DC-DC變換器的研究.pdf

1、由于全球污染問題日漸加劇,尋求綠色能源(可再生能源)也變得越來越重要。燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置,它能量轉(zhuǎn)化效率高、無噪音、少污染,幾乎不排放氮氧化合物,是一種先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換裝置,并且它的應(yīng)用十分廣泛。它可以應(yīng)用在任何需要能源和動(dòng)力的領(lǐng)域。隨著我國汽車保有量的增長,石油資源不足引起傳統(tǒng)燃料供需矛盾日益突出,汽車尾氣污染也越來越嚴(yán)重。以燃料電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車是解決這些問題最有效也是最現(xiàn)實(shí)的措施。但是燃料電池本身產(chǎn)生的不穩(wěn)定直流電,以

2、及目前的燃料電池輸出特性偏軟及動(dòng)態(tài)性能較差的特點(diǎn)使得其直接作為動(dòng)力源并不合適,因此必須配備功率變換器(PCU),來調(diào)節(jié)、控制和管理電源輸出,以得到符合要求的直流電或交流電能。因而,隨著燃料電池產(chǎn)品與技術(shù)的發(fā)展,針對(duì)燃料電池應(yīng)用的電力電子變換裝置與技術(shù)的研究與開發(fā)已成為一項(xiàng)重要的課題。鑒于燃料電池諸多顯著的優(yōu)點(diǎn),本論文研究了一種低壓直流輸入、低成本、低污染、高效率的兩級(jí)DC-DC電源變換器,可改善其輸出特性偏軟及動(dòng)態(tài)性能較差的缺點(diǎn),同時(shí)也

3、為并網(wǎng)逆變提供基礎(chǔ)。
　　本文首先概述了燃料電池的原理及特點(diǎn),論述了燃料電池在我國使用的重大意義,闡述了選題背景及研究意義,指出了本文中作者所做的研究工作。其次,介紹了普遍適用的DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)最終由Boost和全橋移相組成的兩級(jí)燃料電池DC-DC變換器分別做了電路分析。針對(duì)全橋移相拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的軟開關(guān)技術(shù)做出了分析,同時(shí)給出了兩級(jí)變換器的硬件設(shè)計(jì),包括Boost的數(shù)字化控制電路和全橋移相的移相控制、驅(qū)動(dòng)控制、