燃料電池本身的輸出是低電壓大電流,通常不能直接應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中進行使用,要在其輸出端串接一個升壓型DC/DC變換器。該升壓型DC/DC變換器要能夠在較寬輸入電壓范圍內(nèi)具有較大和穩(wěn)定的電壓增益,同時要具有較低的輸入電流紋波,從而將較低等級的直流電壓轉(zhuǎn)化為較高等級的直流電壓。此外,在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制方面,需要保證燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性并具有良好的動靜態(tài)性能。通過分析交錯并聯(lián)技術(shù)以及開關(guān)電容和耦合電感的原理和優(yōu)點,提出輸入端交錯并聯(lián)輸出端串聯(lián)的高增益雙耦合電感Boost變換器拓?fù)?該拓?fù)淠軌蛲瑫r實現(xiàn)低輸入電流紋波和高增益輸出電壓。在分析IPOS雙耦合電感Boost變換器的工作原理和穩(wěn)態(tài)性能的基礎(chǔ)上,以輸出功率為800W為例,對主電路中的耦合電感、輸出電容、開關(guān)電容及開關(guān)管與二極管進行合理的參數(shù)設(shè)計。在系統(tǒng)控制方面,采用狀態(tài)空間平均法和小信號分析法對主電路進行分析,建立了系統(tǒng)的開環(huán)模型,并采用內(nèi)電流環(huán)外電壓環(huán)的控制結(jié)構(gòu)和平均電流型PWM控制策略,設(shè)計合理的補償網(wǎng)絡(luò),使系統(tǒng)滿足閉環(huán)穩(wěn)定條件,閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和變換器的帶負(fù)載能力在saber仿真環(huán)境下得到了驗證。在仿真驗證的基礎(chǔ)上搭建功率為80... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

交錯并聯(lián)雙對偶Boost變換器（IDDB）電路

得到圖1-2 所示帶鉗位電路的耦合電感交錯并聯(lián)雙對偶 Boost 變換器（IIDDB）電路拓?fù)鋄14]。其漏感和電路中存在的雜散電容產(chǎn)生諧振引起主開關(guān)管和輸出二極管上很大的電壓尖峰。為了解決這個問題，可以采用 RCD 吸收電路或者鉗位電路。如果采用吸收電路，可以降低主開關(guān)上的過電壓，但是 RCD 中的電路會引起能量的損耗，降低效率。為了不降低效率，可以采用鉗位電路[15]，由一個鉗位電容和一個鉗位二極管組成。主開關(guān)關(guān)斷時，鉗位電容 Cc相當(dāng)于吸收電容，通過 Dc給 Cc充電；主開關(guān)開通時，鉗位電容 Cc通過耦合電感次級繞組向輸出端放電。采用了鉗位電路的耦合電感 Boost 變換器可以使用低電壓率的低阻抗開關(guān)器件來減小導(dǎo)通損耗；耦合電感的漏感可以抑制輸出電流的下降率實現(xiàn)二極管的 ZCS 開通和關(guān)斷，減小二極管的反向恢復(fù)損耗[16]；鉗位電路可以回收漏感的儲能來減小循環(huán)電流

圖 1-3 有源鉗位耦合電感和開關(guān)電容結(jié)合的 Boost 變換器[19] 隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隔離型 DC/DC 變換器采用變壓器來實現(xiàn)電氣隔離，因為變壓器就磁感應(yīng)原理來實現(xiàn)電壓或電流轉(zhuǎn)換、穩(wěn)壓、隔離等功能[21]。反激拓?fù)浜驼ね負(fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，但是電壓利用率低，通常用在幾百變換器中[22]。推挽、半橋和全橋拓?fù)淠軌蛴迷谳^大功率的變換器，器是電流型控制，電壓利用率高，輸出電壓特性好，不會像半橋和器可能出現(xiàn)兩個控制開關(guān)直通的情況。缺點是開關(guān)器件耐壓要大于的兩倍，因此很少用于 220V 的交流供電系統(tǒng)，且不宜用于輸出電圍較大的場合[23]。半橋、全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變壓器可以分為電壓隔離隔離型，電壓隔離型變換器磁芯雙邊磁化，磁芯利用率高，但是有現(xiàn)象，原邊存在電壓短路的危險，并且橋式拓?fù)渲贿m用于輸出電壓大的場合。電壓型移相全橋 DC/DC 變換器[24]如圖 1-4 所示，可以利用變壓器本

【參考文獻】：
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本文編號：2999797