本文關(guān)鍵詞：燃料電池的穩(wěn)壓供電與諧波抑制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：燃料電池是一種新型能源發(fā)電裝置,其實(shí)質(zhì)上是一種將燃料的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能,因而轉(zhuǎn)化效率高。半導(dǎo)體制冷器是以半導(dǎo)體材料的珀耳帖效應(yīng)為核心的裝置,并不使用制冷劑來制冷。這兩種裝置都是對(duì)環(huán)境影響很小的新型綠色設(shè)備,因而推廣其應(yīng)用可以極大地減少溫室氣體的排放量,并且燃料電池是微電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分。但燃料電池存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度緩慢、長時(shí)間運(yùn)行時(shí)電壓及電流會(huì)發(fā)生變化的軟特性、以及電能利用效率低等缺點(diǎn)。燃料電池供電當(dāng)并入電網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的諧波問題,從而使電能質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。本文以燃料電池的輸出功率穩(wěn)定為前提,根據(jù)燃料電池的特性和負(fù)載的變化,設(shè)計(jì)了燃點(diǎn)電池穩(wěn)壓供電與諧波抑制系統(tǒng),并控制蓄電池的充放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載穩(wěn)壓的供電和減小諧波電流對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量的污染。首先分析了燃料電池存在的問題,穩(wěn)壓供電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及諧波抑制器的研究現(xiàn)狀。然后介紹了燃料電池的發(fā)展、工作原理、特性、及應(yīng)用到的基礎(chǔ)理論等,并且根據(jù)半導(dǎo)體冷卻裝置的負(fù)載特性及蓄電池特性,設(shè)計(jì)了基于變換器的燃料電池的穩(wěn)壓供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。接著根據(jù)燃料電池輸出電壓、電流特性設(shè)計(jì)了穩(wěn)壓控制系統(tǒng)�？紤]燃料電池并入電網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重諧波的問題,改進(jìn)了有源濾波器的補(bǔ)償電流系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以提高電能質(zhì)量。最后,設(shè)計(jì)制作了燃料電池供電系統(tǒng)的硬件電路和控制電路,完成了原理圖設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選型,編寫了相關(guān)控制軟件,開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：燃料電池 穩(wěn)壓系統(tǒng) 諧波抑制 直流變換器
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM911.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-19
• 1.1 課題的研究背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 燃料電池研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 燃料電池穩(wěn)壓供電研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 諧波抑制器的研究現(xiàn)狀17
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容17-19
• 2. 理論基礎(chǔ)19-28
• 2.1 PWM原理及分析19-20
• 2.2 直流穩(wěn)壓器數(shù)學(xué)模型20-25
• 2.2.1 Boost電路數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.2.2 Buck電路數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.3 重復(fù)控制25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3. 燃料電池的穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-48
• 3.1 燃料電池供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-34
• 3.1.1 燃料電池供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)29-32
• 3.1.2 能量流動(dòng)模式分析32-34
• 3.2 基于前饋和反饋的穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-39
• 3.2.1 典型的反饋穩(wěn)壓控制系統(tǒng)34-37
• 3.2.2 基于前饋和反饋的穩(wěn)壓控制系統(tǒng)37-39
• 3.3 基于PI控制與重復(fù)控制并聯(lián)的穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-40
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析40-47
• 3.4.1 模擬燃料電池供電的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析40-45
• 3.4.2 燃料電池的供電實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4. 燃料電池的諧波抑制系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-59
• 4.1 諧波抑制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)48-51
• 4.1.1 諧波電流檢測49-51
• 4.1.2 補(bǔ)償電流控制51
• 4.2 基于補(bǔ)償電流諧波抑制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51-52
• 4.3 MATLAB/Simulink仿真及結(jié)果分析52-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5. 總結(jié)與展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄：碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文64-65
• 致謝65

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本文編號(hào)：461316