燃料電池清潔環(huán)保、能量轉(zhuǎn)換率高,對(duì)其進(jìn)行內(nèi)阻在線監(jiān)測是保證燃料電池安全、高效工作的關(guān)鍵。利用Boost變換器紋波進(jìn)行在線檢測可減小設(shè)備體積,縮短測試時(shí)間,當(dāng)燃料電池應(yīng)用于某些車載場合時(shí)（例如增程式燃料電池汽車）,其輸出電壓較低,需采用大升壓比DC/DC電路獲得高電壓以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。針對(duì)這一問題,本文設(shè)計(jì)具有大升壓比的DC/DC變換器,將交流激勵(lì)信號(hào)源集成在DC/DC變換器上,使測試系統(tǒng)更適用于燃料電池汽車等體積受限且電壓等級(jí)要求高的場合。本文主要研究內(nèi)容如下:提出了集成于大升壓比DC/DC變換器的車載燃料電池在線內(nèi)阻測試方案。分析了燃料電池內(nèi)阻模型以及其Nyquist特性曲線;根據(jù)燃料電池輸出特性,結(jié)合燃料電池汽車使用需求,設(shè)計(jì)了通過大升壓比變換器引入測試所需的三角波小信號(hào)實(shí)現(xiàn)在線EIS（Electrochemical Impedance Spectroscopy）檢測結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了大升壓比的燃料電池在線內(nèi)阻測試DC/DC電路拓?fù)�。選擇合理的內(nèi)阻參數(shù),結(jié)合測試原理,設(shè)計(jì)了Boost電路與DC/AC/DC全橋變換器的級(jí)聯(lián)的兩級(jí)升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),Boost變換器實(shí)現(xiàn)微小擾動(dòng)信號(hào)的引入,后級(jí)的全橋變換... 

【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)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 集成于大升壓比DC/DC的內(nèi)阻測試原理
    2.1 燃料電池分析
        2.1.1 燃料電池工作原理
        2.1.2 內(nèi)阻等效模型
    2.2 燃料電池內(nèi)阻測試方法及原理
        2.2.1 電流阻斷法
        2.2.2 交流阻抗法
        2.2.3 EIS電化學(xué)阻抗譜法
        2.2.4 本設(shè)計(jì)方案測試法
    2.3 燃料電池在線內(nèi)阻測試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 測試系統(tǒng)需求分析
        2.3.2 車載燃料電池EIS檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 車載燃料電池在線內(nèi)阻測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 內(nèi)阻模型設(shè)計(jì)與分析
        3.1.1 燃料電池模型參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.1.2 燃料電池模型Nyquist特性分析
    3.2 大升壓比DC/DC測試電路分析與設(shè)計(jì)
    3.3 主控制器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 內(nèi)阻測試用變換器的建模及系統(tǒng)仿真分析
    4.1 大升壓比DC/DC變換器建模
        4.1.1 Boost變換器建模
        4.1.2 全橋變換器建模
    4.2 高頻變壓器模型分析
    4.3 測試系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)
    4.4 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        4.4.1 交流激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生
        4.4.2 仿真結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析
    5.1 電路參數(shù)計(jì)算及器件選擇
        5.1.1 內(nèi)阻模型選型
        5.1.2 電感參數(shù)計(jì)算
        5.1.3 電容參數(shù)計(jì)算
        5.1.4 高頻變壓器參數(shù)計(jì)算
        5.1.5 功率開關(guān)管及二極管選型
    5.2 程序設(shè)計(jì)
        5.2.1 主程序設(shè)計(jì)
        5.2.2 中斷程序設(shè)計(jì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與波形分析
        5.3.2 在線FFT分析
        5.3.3 測試結(jié)果分析
        5.3.4 誤差分析
        5.3.5 不同含水量狀態(tài)下的內(nèi)阻測試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及課題研究


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于DSP的頻譜分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李振華.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻測試裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張鴿.武漢理工大學(xué) 2012
[3]燃料電池單片內(nèi)阻在線檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓銳.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3164669