帶有源浮充平臺(tái)的升壓型變換器的研究.pdf

1、當(dāng)今全球能源緊張、油價(jià)高漲的時(shí)代，尋找新能源作為化石燃料的替代品是當(dāng)務(wù)之急。因?yàn)闅淠艿膬?yōu)勢(shì)明顯，清潔、高效，因此得到各國政府的大力支持，加上各種能源動(dòng)力企業(yè)對(duì)燃料電池的發(fā)展信心十足，所以燃料電池未來市場(chǎng)將有巨大的上升空間。但是由于燃料電池輸出為低壓大電流的直流電，單體的工作電動(dòng)勢(shì)一般約0.7V左右，應(yīng)用時(shí)一般多個(gè)串聯(lián)。然而如果采用過多的單元串聯(lián)成燃料電池堆去獲得比較高的電壓輸出時(shí)，這就很容易使其中的某個(gè)電池單元失效而導(dǎo)致整個(gè)電池堆棧不能

2、工作。另外，由于燃料電池輸出電壓很容易受負(fù)載的變化而變化，因此需要一種大變比的輸出輸入電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系，寬輸入，穩(wěn)定輸出而且輸入電流紋波小的升壓變換器來滿足這些要求以便于實(shí)際應(yīng)用。
　　 考慮到傳統(tǒng)Boost變換器當(dāng)輸入、輸出電壓相差懸殊時(shí)其面臨開關(guān)占空比過大等問題，隔離型Boost變換器在其輸入電壓范圍比較寬時(shí)會(huì)使得變壓器原副邊匝比變小，占空比的變化范圍很寬，增加功率器件應(yīng)力和電路中的環(huán)流，從而導(dǎo)致變換器不能優(yōu)化設(shè)計(jì)，效率降低。而

3、對(duì)于帶耦合電感的Boost變換器由于漏感產(chǎn)生電壓尖峰，造成比較嚴(yán)重的EMI問題，同時(shí)對(duì)其電感電流紋波脈動(dòng)比較大。所以本文采用一種帶有源浮充平臺(tái)的Boost變換器來作為燃料電池供電系統(tǒng)中DC-DC變換器，該變換器具有大變比的電壓轉(zhuǎn)換能力，同時(shí)在占空比大于等于0.5時(shí)具有自動(dòng)均流各相電感電流的能力，開關(guān)應(yīng)力小、紋波電流小、效率高等特點(diǎn)。
　　 本文主要由以下幾部分組成：
　　 (1)簡(jiǎn)述了燃料電池的發(fā)展意義及應(yīng)用，分析了燃料

4、電池的特點(diǎn)及輸出特性，并闡述了燃料電池供電系統(tǒng)中DC-DC變換器的特點(diǎn)及需解決的問題；
　　 (2)對(duì)構(gòu)造的3種帶有源浮充平臺(tái)的升壓型變換器拓?fù)溥M(jìn)行理論分析和比較。并采用了第一種拓?fù)?AFCL-Boost)作為研究；
　　 (3)結(jié)合其應(yīng)用和拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，控制方法采用帶電流反饋的雙環(huán)單周控制方法，并分析了控制電路的工作原理；
　　 (4)對(duì)帶電流反饋的雙環(huán)單周控制的 AFCL-Boost系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用Saber