汽車用氫燃料電池電能變換與檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-25 02:47
在國(guó)家對(duì)能源和環(huán)保問題高度重視的環(huán)境下,對(duì)新的清潔可持續(xù)能源的應(yīng)用研究成為時(shí)代熱點(diǎn)。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,氫燃料的應(yīng)用受到人們的廣泛關(guān)注,氫燃料電池電動(dòng)汽車的發(fā)展受到國(guó)家的大力支持,電能變換與檢測(cè)系統(tǒng)是其中必不可少的環(huán)節(jié)。本文以滿足氫燃料的實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),開展汽車用氫燃料電池電能變化與檢測(cè)方面的研究。首先,本文對(duì)氫燃料電池的現(xiàn)狀進(jìn)行了探究,分析了氫燃料電池在應(yīng)用中存在的問題。通過對(duì)不同電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析,選擇動(dòng)力系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)為多模塊并聯(lián)的Boost三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。選擇DSP芯片TMS320F28335為核心處理器,產(chǎn)生PWM波形對(duì)Boost三電平電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng),并對(duì)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電壓和電流保護(hù)電路,保證整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)安全可靠的工作。其次,本文開展了汽車用氫燃料電池檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。以PIC16F1786單片機(jī)為核心,進(jìn)行氫燃料電池工作的溫度、單片電池電壓和儲(chǔ)氫量的檢測(cè)。氫燃料電池的工作溫度和單片電池電壓檢測(cè)是氫燃料電池安全可靠工作的保證,氫量大小決定著汽車的續(xù)航能力。氫燃料電池檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括高速ADC電路、PWM驅(qū)動(dòng)電路、均流電路、溫度檢測(cè)電路、單片電壓檢測(cè)電路、...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氫燃料電池輸出特性
哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文82.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇國(guó)內(nèi)外對(duì)氫燃料電池電動(dòng)汽車的供電電路做了諸多研究,常見的供電電路有隔離型升壓電路、升降壓電路、橋式電路和多模塊并聯(lián)擴(kuò)容電路,不同的電路結(jié)構(gòu)有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。移相全橋結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,變壓器二次側(cè)選用倍增整流電路進(jìn)行整流,輸出直流電給電動(dòng)汽車供電。整個(gè)移相全橋電路能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)能量的高效傳遞,且利用倍增整流方式進(jìn)行整流,減小了變換器的體積。但是需要增加直流偏置電源,且所用開關(guān)管數(shù)量較多,不利于動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。圖2-3移相全橋變換器Fig.2-3Phase-shiftfull-bridgeconverter部分氫燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)采用多個(gè)DC-DC變換器模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu),如圖2-4所示,該結(jié)構(gòu)能夠有效提高動(dòng)力系統(tǒng)的容量,減小開關(guān)管的電應(yīng)力,并且各個(gè)模塊之間互為備用電源,增加了動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。但是并聯(lián)運(yùn)行的模塊增加了并聯(lián)系統(tǒng)均流的問題,增加了動(dòng)力系統(tǒng)的體積,不利于整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖2-4多模塊并聯(lián)DC-DC變換器Fig.2-4Multi-moduleparallelconnectionDC-DCconverter
哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文82.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇國(guó)內(nèi)外對(duì)氫燃料電池電動(dòng)汽車的供電電路做了諸多研究,常見的供電電路有隔離型升壓電路、升降壓電路、橋式電路和多模塊并聯(lián)擴(kuò)容電路,不同的電路結(jié)構(gòu)有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。移相全橋結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,變壓器二次側(cè)選用倍增整流電路進(jìn)行整流,輸出直流電給電動(dòng)汽車供電。整個(gè)移相全橋電路能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)能量的高效傳遞,且利用倍增整流方式進(jìn)行整流,減小了變換器的體積。但是需要增加直流偏置電源,且所用開關(guān)管數(shù)量較多,不利于動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。圖2-3移相全橋變換器Fig.2-3Phase-shiftfull-bridgeconverter部分氫燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)采用多個(gè)DC-DC變換器模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu),如圖2-4所示,該結(jié)構(gòu)能夠有效提高動(dòng)力系統(tǒng)的容量,減小開關(guān)管的電應(yīng)力,并且各個(gè)模塊之間互為備用電源,增加了動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。但是并聯(lián)運(yùn)行的模塊增加了并聯(lián)系統(tǒng)均流的問題,增加了動(dòng)力系統(tǒng)的體積,不利于整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖2-4多模塊并聯(lián)DC-DC變換器Fig.2-4Multi-moduleparallelconnectionDC-DCconverter
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電感電流反饋的雙向DC-DC變換器下垂控制[J]. 楊翔宇,肖先勇,馬俊鵬,李媛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(08)
[2]雙向全橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器回流功率特性優(yōu)化[J]. 楊博,葛瓊璇,趙魯,周志達(dá). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(23)
[3]氫燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)[J]. 魏兆平. 中國(guó)汽車. 2019(09)
[4]雙移相加變頻控制的隔離型雙向AC/DC變換器控制策略[J]. 周一雄,秦文萍,王祺,任春光,韓肖清. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[5]電動(dòng)汽車雙向DC-DC變換器約束模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 肖智明,陳啟宏,張立炎. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]氫燃料電池的應(yīng)用研究[J]. 王東霖. 中國(guó)新通信. 2018(22)
[7]新型無無功環(huán)流的雙向隔離型DC/DC變換器[J]. 郭洪瑋,吳學(xué)智,王偉,荊龍,王旭亮,武文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[8]一種新型雙環(huán)控制并聯(lián)均流穩(wěn)壓電路[J]. 蘇少侃,彭勃,王立偉,鄭煒,常濤,陳明陽. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2018(04)
[9]氫燃料電池應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐自亮,余英,李力. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2018(02)
[10]氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研究[J]. 裴馮來,高怡晨,郭則新. 質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(01)
本文編號(hào):2998408
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氫燃料電池輸出特性
哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文82.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇國(guó)內(nèi)外對(duì)氫燃料電池電動(dòng)汽車的供電電路做了諸多研究,常見的供電電路有隔離型升壓電路、升降壓電路、橋式電路和多模塊并聯(lián)擴(kuò)容電路,不同的電路結(jié)構(gòu)有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。移相全橋結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,變壓器二次側(cè)選用倍增整流電路進(jìn)行整流,輸出直流電給電動(dòng)汽車供電。整個(gè)移相全橋電路能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)能量的高效傳遞,且利用倍增整流方式進(jìn)行整流,減小了變換器的體積。但是需要增加直流偏置電源,且所用開關(guān)管數(shù)量較多,不利于動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。圖2-3移相全橋變換器Fig.2-3Phase-shiftfull-bridgeconverter部分氫燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)采用多個(gè)DC-DC變換器模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu),如圖2-4所示,該結(jié)構(gòu)能夠有效提高動(dòng)力系統(tǒng)的容量,減小開關(guān)管的電應(yīng)力,并且各個(gè)模塊之間互為備用電源,增加了動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。但是并聯(lián)運(yùn)行的模塊增加了并聯(lián)系統(tǒng)均流的問題,增加了動(dòng)力系統(tǒng)的體積,不利于整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖2-4多模塊并聯(lián)DC-DC變換器Fig.2-4Multi-moduleparallelconnectionDC-DCconverter
哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文82.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇國(guó)內(nèi)外對(duì)氫燃料電池電動(dòng)汽車的供電電路做了諸多研究,常見的供電電路有隔離型升壓電路、升降壓電路、橋式電路和多模塊并聯(lián)擴(kuò)容電路,不同的電路結(jié)構(gòu)有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。移相全橋結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,變壓器二次側(cè)選用倍增整流電路進(jìn)行整流,輸出直流電給電動(dòng)汽車供電。整個(gè)移相全橋電路能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)能量的高效傳遞,且利用倍增整流方式進(jìn)行整流,減小了變換器的體積。但是需要增加直流偏置電源,且所用開關(guān)管數(shù)量較多,不利于動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。圖2-3移相全橋變換器Fig.2-3Phase-shiftfull-bridgeconverter部分氫燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)采用多個(gè)DC-DC變換器模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu),如圖2-4所示,該結(jié)構(gòu)能夠有效提高動(dòng)力系統(tǒng)的容量,減小開關(guān)管的電應(yīng)力,并且各個(gè)模塊之間互為備用電源,增加了動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。但是并聯(lián)運(yùn)行的模塊增加了并聯(lián)系統(tǒng)均流的問題,增加了動(dòng)力系統(tǒng)的體積,不利于整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖2-4多模塊并聯(lián)DC-DC變換器Fig.2-4Multi-moduleparallelconnectionDC-DCconverter
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電感電流反饋的雙向DC-DC變換器下垂控制[J]. 楊翔宇,肖先勇,馬俊鵬,李媛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(08)
[2]雙向全橋串聯(lián)諧振DC/DC變換器回流功率特性優(yōu)化[J]. 楊博,葛瓊璇,趙魯,周志達(dá). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(23)
[3]氫燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)[J]. 魏兆平. 中國(guó)汽車. 2019(09)
[4]雙移相加變頻控制的隔離型雙向AC/DC變換器控制策略[J]. 周一雄,秦文萍,王祺,任春光,韓肖清. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[5]電動(dòng)汽車雙向DC-DC變換器約束模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 肖智明,陳啟宏,張立炎. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[6]氫燃料電池的應(yīng)用研究[J]. 王東霖. 中國(guó)新通信. 2018(22)
[7]新型無無功環(huán)流的雙向隔離型DC/DC變換器[J]. 郭洪瑋,吳學(xué)智,王偉,荊龍,王旭亮,武文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[8]一種新型雙環(huán)控制并聯(lián)均流穩(wěn)壓電路[J]. 蘇少侃,彭勃,王立偉,鄭煒,常濤,陳明陽. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2018(04)
[9]氫燃料電池應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐自亮,余英,李力. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2018(02)
[10]氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研究[J]. 裴馮來,高怡晨,郭則新. 質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(01)
本文編號(hào):2998408
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