近年來,隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,燃料電池逐漸成為新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是,由于燃料電池輸出特性軟、動態(tài)響應(yīng)慢,其電能需經(jīng)專用DC/DC變換后才能使用,高性能DC/DC變換器已成為急需解決的一大難題。本文針對這個(gè)問題,以提高動態(tài)性能和魯棒性為目標(biāo),開展燃料電池用DC/DC變換器滑�？刂蒲芯�,主要內(nèi)容如下:設(shè)計(jì)了燃料電池用DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。首先分析了燃料電池的特性,以低輸入輸出電流紋波以及高升壓比為目標(biāo),提出了兩級升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其中前級電路為兩相交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器,后級電路為移相全橋電路;在此基礎(chǔ)上建立了狀態(tài)空間平均數(shù)學(xué)模型,為滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了DC/DC變換器基于增量式滑動平面的滑模控制器。前級電路以電感電流和輸出電壓為控制目標(biāo),構(gòu)造了由誤差的比例和積分組成的增量式滑動平面,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了滑�？刂破�;后級電路以輸出電壓為控制目標(biāo),基于誤差的比例、微分以及積分構(gòu)成的增量式滑動平面設(shè)計(jì)了滑�？刂破鳌７治隽丝刂破鞯目蛇_(dá)性、存在性以及穩(wěn)定性,并設(shè)計(jì)了控制參數(shù),通過仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。設(shè)計(jì)了DC/DC變換器基于二重積分滑動平面的自適應(yīng)滑�？刂破�。為了進(jìn)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Boost變換器MAI，ALB仿真結(jié)構(gòu)圖

3-4 增量式滑動平面的滑模控制器 Boost 變換器輸出電壓波形圖Bst/s圖 3-5 Boost 變換器增量式滑動平面的波形圖圖 3-4 可知，Boost 變換器的輸出電壓響應(yīng)無超調(diào)，響應(yīng)時(shí)間為 0短，不存在穩(wěn)定誤差。若僅采用電流環(huán)控制輸出電壓會存在穩(wěn)定用的是雙環(huán)控制，輸出電壓外環(huán)的積分最終影響其輸出結(jié)果，但是參數(shù)較小，響應(yīng)時(shí)間較長。觀察圖 3-5 可知，增量式滑動平面最終-0.01 上下波動，即 Boost 變換器最終穩(wěn)定于設(shè)計(jì)的滑動平面。2）滑控制器的負(fù)載突變試驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)（1）的條件下，在 0.25s 時(shí) 1.4Ω。Boost 變換器的電壓輸出波形如圖 3-6 所示，滑動平面的波

時(shí)間短，不存在穩(wěn)定誤差。若僅采用電流環(huán)控制輸出電壓會存在穩(wěn)定誤差，本文采用的是雙環(huán)控制，輸出電壓外環(huán)的積分最終影響其輸出結(jié)果，但是該積分環(huán)節(jié)的參數(shù)較小，響應(yīng)時(shí)間較長。觀察圖 3-5 可知，增量式滑動平面最終的值在0.01 和-0.01 上下波動，即 Boost 變換器最終穩(wěn)定于設(shè)計(jì)的滑動平面。（2）滑控制器的負(fù)載突變試驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)（1）的條件下，在 0.25s 時(shí)將負(fù)載減小為 1.4Ω。Boost 變換器的電壓輸出波形如圖 3-6 所示，滑動平面的波形圖如圖 3-7 所示。VoBtuV/ioBtuA/t/s給定電壓輸出電壓圖 3-6 負(fù)載突變下滑�？刂破� Boost 變換器輸出電壓波形圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]寬輸入電壓范圍下三電平Boost變換器研究[D]. 陳藝銘.北京交通大學(xué) 2017
[2]燃料電池輸出特性建模與實(shí)驗(yàn)分析[D]. 吳赟松.西南交通大學(xué) 2016
[3]燃料電池汽車DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究[D]. 劉劼勛.清華大學(xué) 2016
[4]并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的均流及交錯(cuò)控制研究[D]. 吳錫淵.南京航空航天大學(xué) 2016
[5]基于模糊滑�？刂频腂uck變換器[D]. 丁明亮.重慶大學(xué) 2013
[6]燃料電池并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)前端DC/DC變換器研究[D]. 婁鳳強(qiáng).山東大學(xué) 2011
[7]燃料電池電動汽車車載DC-DC模糊變結(jié)構(gòu)控制研究[D]. 馮適.武漢理工大學(xué) 2008



本文編號：2930986