用于燃料電池汽車的多端口變換器研究.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，世界各國對(duì)能源的需求量大幅度增加，多年的開采和利用造成了傳統(tǒng)能源的嚴(yán)重短缺，而且環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。開發(fā)和利用新能源已成為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的最有效途徑。燃料電池作為新能源的代表，反應(yīng)物為氫氣和氧氣，產(chǎn)物只有水，對(duì)環(huán)境沒有污染。因此以燃料電池作為主動(dòng)力源的燃料電池汽車在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生，并且迅速發(fā)展。
　　本文對(duì)燃料電池汽車供電系統(tǒng)進(jìn)行研究。燃料電池輸出特性軟，不能儲(chǔ)存能量，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，因此在燃

2、料電池供電系統(tǒng)中需要配備輔助能源裝置與燃料電池配合工作，以得到穩(wěn)定的電能。在傳統(tǒng)的新能源發(fā)電系統(tǒng)中，需要根據(jù)源和負(fù)載的數(shù)量配備多個(gè)電力電子變換裝置調(diào)節(jié)功率的大小和功率流的方向，因此系統(tǒng)成本高、體積大并且存在穩(wěn)定性問題。基于多端口變換器的新能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，能夠?qū)Χ喾N能源進(jìn)行集中控制，提高聯(lián)合供電系統(tǒng)的功率密度以及整體性能，因此有必要對(duì)其進(jìn)行研究。針對(duì)多端口交換器展開研究工作。首先介紹了燃料電池發(fā)電裝置的基本發(fā)電原理、儲(chǔ)能裝置的特點(diǎn)以及基

3、于多端口變換器的新能源聯(lián)合供電系統(tǒng)架構(gòu);對(duì)現(xiàn)有的多端口變換器進(jìn)行分析研究，對(duì)比國內(nèi)外迄今為止提出的多種多端口變換器拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)，最后選擇三主動(dòng)全橋變換器作為本文的研究對(duì)象;深入分析三主動(dòng)全橋變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理、換流過程及功率特性;為提高變換器的工作效率，研究了三主動(dòng)全橋變換器軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件，對(duì)電路參數(shù)設(shè)計(jì)起到了一定的指導(dǎo)意義。研究了燃料電池-超級(jí)電容聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的能量管理策略，結(jié)合燃料電池和超級(jí)電容的特點(diǎn)，采用瞬時(shí)補(bǔ)償功率管理方