燃料电池DC/DC变换器的温度试验箱控制器设计

在燃料电池电动汽车DC/DC变换器温度适应性检测时,为解决标准温度试验箱采用的PLC控制器成本高、体积大、功能受模块化限制等问题,设计了可应用于非标试验箱的单片机温度控制器。该控制器以STM32F207ZET6为控制核心,将传统PID和分段PID 2种算法进行对比,采用鲁棒性更好的分段PID算法控制试验箱内的温度。实验表明:该控制器稳定性好、控制精度高,能够满足燃料电池电动汽车DC/DC变换器温度适应性检测的要求。

基于电流双环控制的燃料电池DC/DC变换器

在燃料电池DC/DC变换器中,为了减小纹波电流,同时确保输出稳定,实验拓扑采用六相交错并联电路,能有效减小电流纹波,减小电感体积。并且提出一种新型的控制模型,通过电流双环控制,外环通过对输入电流的控制,确保输入电流的恒定。而内环通过控制输出电流,实现负载对功率的需求。

燃料电池DC/DC变换器的设计

DC/DC变换器作为燃料电池供电系统中的重要组成部分,必须要求其有较高的转换效率。针对燃料电池的特性设计出一种简单高效的两级DC/DC变换器,该变换器以TMS320F2812为控制器核心,Boost和全桥移相电路为主电路的拓扑结构。介绍了硬件系统的整体设计和主要参数的计算,通过仿真和实验证明此DC/DC变换器的转换效率大于90%。

基于SiC的车载氢燃料电池DC/DC变换器设计

本文提出了一种以SiC MOSFET做为开关器件的氢燃料电池DC/DC变换器设计方案。该DC/DC变换器方案,采用模块化设计,以应对多组氢燃料电池的电力转化需求。模块采用三相交错并联升压电路拓扑。SiC器件的应用和电路拓扑的选择设计使得该方案具有大功率、小体积、低损耗和动态响应快等优势,能更好的适应氢燃料电池和轨道交通车辆各种工况。氢能作为一种新能源,发展势头渐盛。轨道交通车辆因其载量大,线路相对固定等特点,更是走在了氢能技术应用的前沿[1-2]。而DC/DC变换器是氢燃料电池化学能转电能后,实现电压稳定和调节的关键电力转换部件。

动力电池检测用双向DC/DC变换器设计

针对传统动力电池化成分容设备中电源模块体积大、输出功率小、稳态精度低、可靠性差等问题,设计了一款高精度、大功率双向DC/DC变换器。该变换器以同步整流双向Buck/Boost电路为核心电路,采用多模块并联拓扑结构,减小系统体积的同时提高了整机效率。基于DSP数字控制技术,实现各通道电流独立闭环控制输出,并机状态下可实现稳压输出以及电流自主比例分配,无需额外均流电路调节控制。实验结果表明:采用多模块并联型设计的双向DC/DC变换器效率高,充放电电流调整范围大,可在0~±180A内变化稳定输出,且精度可达0.005%F.S以内,满足大功率动力电池化成分容设备的技术要求,在动力电池检测行业具有较高的实用价值。

燃料电池汽车DC/DC变换器电磁兼容研究

针对燃料电池汽车DC/DC变换器电磁兼容特性问题,参照GB/T 18655—2018在电波暗室内针对实际的燃料电池汽车DC/DC变换器搭建了实验系统,对其进行传导发射以及辐射发射实验,获得燃料电池汽车DC/DC变换器正常工作时各线缆端口的干扰电流和参考点位置的电场强度.然后,通过测量获取实验系统中各部件的几何参数,建立燃料电池汽车DC/DC变换器的电磁仿真模型,将传导发射实验获取的干扰电流作为电磁仿真模型的激励信号.将该仿真所获得的参考点位置的电场强度与辐射发射实验所获取的参考点位置的电场强度进行对比,结果显示:仿真结果与实验结果的整体变化趋势一致,且高频段时的平均误差在5dB左右,仅在低频段精确度相对较差,该燃料电池汽车DC/DC变换器电磁仿真模型较为可靠.最后,利用该电磁仿真模型对燃料电池汽车DC/DC变换器的辐射抗扰特性进行了分析,结果表明,在电场强度为30~100 V/m的平面波干扰情况下,燃料电池汽车DC/DC变换器的正常工作不会受到影响,满足电磁兼容性要求.

新型四开关升降压DC/DC变换器控制方案设计与实现

本文提出了一种新颖且易于实现的Buck-or-Boost(BOB)变换器控制策略,BOB拓扑非常适合应用于燃料电池或电池电源系统,基于本文提出的非线性双占空比控制方案,BOB变换器可以连续工作在Buck模式、Boost模式或Buck-Boost模式下,无需复杂时序控制,实现输出电压可以高于、低于或等于输入电压。基于该控制策略,设计了一个250W燃料电池应用DC/DC转换器,实验结果证明了所提控制策略的可行性。

燃料电池车用大功率DC-DC变换器复合输入输出特性控制系统

燃料电池电动汽车是一种新兴的清洁能源汽车,针对燃料电池电动汽车用DC-DC变换器复杂的输入输出特性的要求,在输出恒压、输出恒流和输入欠压3闭环系统的基础上,通过增加复合自动控制器、动态选择控制特性调节信号的方法,设计一种复合输入输出特性控制方法。建立了该复合控制系统的数学模型,并详细分析其工作原理,用Simulink软件对该模型进行仿真,通过实验对该模型进行验证。仿真和实验结果验证了控制系统的有效性和实验的可行性。该方法实现了燃料电池电动汽车对DC-DC变换器输入输出外特性控制,并在所研制90kW升压型DC-DC变换器中得到应用,运行工作可靠。

基于反激变换器的电池充电系统设计

以具有结构简单、电气隔离等优点的反激变换器为电池充电电源,分析反激变换器电路的连续和断续模式工作原理,通过设计电压电流双闭环控制方法,实现电池的恒流充电模式和恒电压充电模式,也可实现两种充电模式的切换。实验结果证明了反激变换器的连续工作模式和断续工作模式的正确性,验证了应用于电池充电电源的可行性和有效性,切换时间小于1 ms,电压波动小于1 V。

航空燃料电池用馈流式半桥DC/DC变换器预测优化控制研究

氢燃料电池动力飞机具有红外特征弱和运行噪音小的优点,且可实现长航时远距离飞行,在军事应用领域具有重要意义。为提高燃料电池寿命、解决燃料电池与母线电压不匹配的问题,该文采用馈流式半桥DC/DC变换器作为燃料电池和负载间的功率变换装置。为弥补燃料电池动态响应慢的缺点,设计模型预测控制内环控制器、前馈控制外环控制器。空压机作为燃料电池系统最大的功率消耗部分,其功率变化随母线负载扰动叠加。为解决复杂的负载扰动及燃料电池和变换器模型不精确引起的系统模型失配等问题,设计扩张卡尔曼观测器以实时估计等效负载,同时校正预测模型,提高抗扰能力。最后,通过一个250W的实验样机,对所提出的控制器性能进行验证。

燃料电池轿车DC/DC变换器仿真控制及其故障诊断试验台的开发

根据燃料电池轿车DC/DC变换器的特点和功能建立其模型,给出了控制DC/DC变换器的一种策略和故障诊断的方法。利用labview软件进行仿真,仿真结果表明:这种方法可以安全有效地控制DC/DC变换器,并为车辆控制器的其他模块提供了相应的接口。

燃料电池汽车用DC/DC变换器的控制策略及仿真

结合燃料电池汽车的特殊应用场合 ,提出了一种结构简单、转换效率高的DC/DC变换器。针对这种特殊的DC/DC变换器及应用控制要求 。

燃料电池客车大功率DC/DC变换器关键问题分析与探讨

简要介绍了燃料电池电动汽车的动力系统构型及其对燃料电池电动汽车DC/DC变换器的要求。从变换器的可靠性、变换效率、静动态特性和电磁兼容性等角度对DC/DC变换器研制过程中的关键问题进行了详细分析。所研制的变换器已经成功地应用在国内多辆燃料电池城市客车中,各项技术指标均满足使用要求。

燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案

介绍了燃料电池电动汽车的工作方式和运行特点 ,据此提出了DC/DC变换器工作特性的要求 ,并对DC/DC变换器主电路结构进行了比较 。

燃料电池车载大功率DC/DC变换器的设计与应用

燃料电池的输出特性偏软,电压偏低,难以直接与电动机驱动器匹配,采用DC/DC变换器改善其输出特性,提高输出电压,将燃料电池转换成稳定可控的直流电源,变换器所处的电磁环境较为恶劣,电磁干扰因素居多,采用Motorola(Freescale)16位车用微控制器MC9S12D64作为DC/DC的控制单元,使DC/DC具有良好的抗干扰性能和可靠的运行性能。

燃料电池轿车DC/DC变换器

针对燃料电池轿车的特点和设计要求而开发的满足燃料电池轿车需要的DC/DC变换器,具有功率密度大、效率高、可靠性高、体积小、质量轻等特点。采用集中控制、多重并联电路方案很好地解决了多重电路并联的均流控制问题,且简单适用。

燃料电池汽车不对称半桥DC/DC变换器的建模和控制

针对不对称半桥DC/DC变换器在燃料电池供电系统中的运用,利用状态平均法得出变换器的小信号数学模型,对其传递函数和控制手段作了阐述。根据系统输出电压要求和过流保护要求,构建了电压环和电流环双闭环控制方案。通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性。

燃料电池车用大功率DC/DC变换器电磁兼容性研究

本文对燃料电池电动汽车用大功率DC/DC变换器的电磁干扰源及传输途径进行深入分析,从抑制大功率DC/DC变换器的电磁干扰、控制电路PCB板信号隔离以及软件程序抗干扰三个方面进行大功率DC/DC变换器的电磁兼容性研究,给出抑制燃料电池电动汽车用大功率DC/DC变换器电磁干扰以及提高控制电路板及软件程序抗干扰能力的具体措施,为整车的可靠运行提供了保障。

基于DSP控制的燃料电池客车用DC／DC变换器研究

简要介绍了研究燃料电池客车用数字化DC/DC变换器的意义,以Boost变换器为例分析了DC/DC变换器主电路工作原理,设计了基于TMS320LF2407A的控制系统硬件电路平台以及控制系统的软件,并给出了燃料电池客车用90 kW Boost变换器试验结果及其技术参数。数字化DC/DC变换器实现了变换器的软开关和可编程的数字化控制,具有良好的输出和响应特性,可以满足燃料电池客车复杂的控制要求及城市工况运行要求,并且已经在城市工况下示范运行。

用于燃料电池汽车的双向DC-DC变换器

燃料电池在能量转换过程中随着电流变化电压波动较大,需要在燃料电池上并联一个超级电容来稳定输出电压。超级电容作为辅助储能模块通过双向DC/DC变换器与直流母线连接,能够有效改善燃料电池输出特性。利用移相全桥-倍流整流双向DC/DC变换器实现燃料电池和超级电容间的能量传递,制作样机并取得预期结果 。