燃料電池-超級電容混合供電裝置研究.pdf

1、在生活質(zhì)量不斷提高的同時，人們對各種不同能源的需求也相應(yīng)增長。氫（H2)能是一種在現(xiàn)階段不會破壞環(huán)境的能源，燃料電池就是其應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。二十一世紀(jì)分布式發(fā)電受到更多國家的青睞，燃料電池發(fā)電是其重要的組成部分，在一些需要高功率密度和高效率電源的領(lǐng)域中有著良好的應(yīng)用發(fā)展前景。
　　本文基于燃料電池單獨供電時動態(tài)調(diào)節(jié)能力比較差、外特性很軟、無法瞬間提供較大電流并且無法吸收負(fù)載回饋的電流等特點，研究了燃料電池/超級電容混合供電裝置，

2、具體所做的工作如下：
　　首先，研究并制定了燃料電池/超級電容混合供電裝置的結(jié)構(gòu)組成，給出了燃料電池供電裝置的特性，對比了超級電容與蓄電池作為儲蓄能量裝置的優(yōu)劣，介紹并選擇了混合供電裝置中峰值功率單元接入系統(tǒng)的方式，分析對比混合供電裝置中峰值功率單元常用的拓?fù)?。對峰值功率單元所用拓?fù)溥M行了工作模態(tài)分析，并且對其進行了并聯(lián)均流的設(shè)計。對變換器主電路參數(shù)進行了設(shè)計，包括：超級電容器的選擇與設(shè)計、電感參數(shù)設(shè)計、開關(guān)器件的選型和電解電容參

3、數(shù)設(shè)計，對變換器進行數(shù)學(xué)建模分析，推導(dǎo)出其傳遞函數(shù)。
　　其次，分別設(shè)計了混合供電裝置中峰值功率單元的電壓采樣電路和電流采樣電路，對峰值功率單元的控制電路進行了設(shè)計：選擇了控制方式、針對不同的工作狀態(tài)進行了電壓電流環(huán)路設(shè)計、計算環(huán)路參數(shù)并進行了仿真分析。對軟件流程進行了設(shè)計，制定了雙向變換器的啟動條件和超級電容充放電保護策略，給出了程序設(shè)計流程圖。
　　最后，對混合供電裝置進行實驗并進行實驗結(jié)果分析，實驗結(jié)果表明峰值功率單元