【摘要】：燃料電池單相交流供電系統(tǒng)中,負(fù)載所需兩倍于輸出電壓頻率的脈動(dòng)功率將通過(guò)直流側(cè)輻射到燃料電池,從而導(dǎo)致燃料電池輸出能量的波動(dòng),降低燃料電池系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率,威脅其安全運(yùn)行,嚴(yán)重影響燃料電池的壽命和穩(wěn)定性。針對(duì)燃料電池分布式發(fā)電和電動(dòng)汽車等單相交流供電系統(tǒng),采用差分式逆變結(jié)構(gòu),提出抑制燃料電池輸出側(cè)低頻電流紋波的有源控制方法——波形控制方法。該方法通過(guò)分別控制兩支差分電容電壓的方式為交流側(cè)提供負(fù)載所需要的脈動(dòng)功率,而平均功率則由直流側(cè)電源提供,有效抑制了燃料電池輸出的低頻電流紋波。該方法在不增加硬件成本的條件下,保證輸出電壓質(zhì)量的同時(shí)有效抑制燃料電池輸出低頻電流紋波。對(duì)波形控制方法進(jìn)行詳細(xì)的理論分析,并且選取合適的設(shè)計(jì)參數(shù),從穩(wěn)態(tài)和大范圍負(fù)載輸出動(dòng)態(tài)兩方面進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),結(jié)果驗(yàn)證了所提出方法的可行性和有效性。該方法可以推廣到級(jí)聯(lián)變換器間的解耦研究與應(yīng)用。
[Abstract]:In a fuel cell single-phase AC power supply system, the pulsating power required by the load twice the output voltage frequency will radiate through the DC side to the fuel cell, resulting in the fluctuation of the fuel cell output energy. Reducing the energy conversion efficiency of the fuel cell system, threatening its safe operation, seriously affecting the life and stability of the fuel cell. For single-phase AC power supply systems such as fuel cell distributed generation and electric vehicle, a new active control method-waveform control method, which is used to suppress low-frequency current ripple at the output side of fuel cell, is proposed by using differential inverter structure. By controlling two differential capacitor voltages separately, this method provides the pulse power required for the AC side load, while the average power is provided by the DC side power supply, which effectively restrains the low frequency current ripple of the fuel cell output. Under the condition that the hardware cost is not increased, the output voltage quality is guaranteed and the low frequency current ripple of fuel cell output is effectively suppressed. The waveform control method is analyzed in detail, and appropriate design parameters are selected. The simulation and experiments are carried out from two aspects: steady state and large range load output dynamics. The results show that the proposed method is feasible and effective. This method can be extended to the study and application of decoupling between cascaded converters.
【作者單位】： 武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51107092) 中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2012M511693)~~
【分類號(hào)】：TM46;TM911.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2263965