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文档介绍：硕士学问论文答辩
！不能直接接用电设备，必须采用变换器改善其输出特性
做什么—燃料电池输出特性
V-I曲线：比较软，电压变化比较大
电压比较低，一般为几十伏
P-I曲线：效抑制偏磁
正激变换器
高频变压器
开关管电压应力
推挽正激变换器
单向励磁
双向励磁
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怎么做--（单向DC-DC5）控制方法
电压型控制方法
单环控制，设计简单
动态响应慢
稳定性较差
电流型控制方法
双环控制，设计复杂
动态响应快
稳定性好
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怎么做--（单向DC-DC6）间接电流控制1
间接电流控制（ICMC）或 无传感器电流控制（SCMC）
原理
基于电感（变压器绕组）的电压积分，
实现对电感电流的间接取样
优点
具有更好的抗干扰能力，动态响应等
原理图
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怎么做--（单向DC-DC7）间接电流控制2
！间接电流控制方法适用于推挽正激变换器
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怎么做--（单向DC-DC8）控制性能分析
由控制系统开环传递函数得到波特图
相角裕度：
相角裕度：
电压环波特图
双环波特图
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怎么做--（单向DC-DC9）功能实现
突变前
D=
突变后
D=
升压和
电气隔离
减小输出
电流纹波
稳压功能
燃料电池DC-DC变换器的功能实现
高频变压器
引入钳位电容，减小了输入电流脉动
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怎么做--（单向DC-DC10）仿真分析
PSIM仿真电路
仿真波形
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怎么做--（缓冲器1）
燃料电池
负载
辅助电源
燃料电池模型
功率流动方向
功率流动方向
蓄电池或
超级电容
双向DC-DC变换器
实现功率双向流动
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怎么做--（缓冲器2）双向变换器1
在燃料电池、太阳能电池等场合得到了广泛的应用
Buck-boost双向DC-DC变换器
应用
优点
原理
结构简单、控制简单、成本低
电感电流波形
电路原理图
Buck状态
Boost状态
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怎么做--（缓冲器3）最大功率点跟踪
原理简单、实现方便、跟踪精度高
最大功率点跟踪算法--扰动观测法
优点
原理图
每个周期观测电池的输出功率，与上一周期比较。如果功率增加，则继续按上一周期的方向变动；如果功率减小，则改变变动方向，最终达到稳态
控制
流程
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怎么做--（缓冲器4）仿真分析
PSIM仿真电路和波形
PSIM仿真电路
仿真波形
（电感电流和蓄电池电压）
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结果怎么样—系统框图
系统硬件主要包括直流电源、高频变压器、电压采样电路、IGBT驱动电路、DSP芯片等
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结果怎么样—硬件设计1
直流电源设计
高频变压器设计
磁芯：铁氧体EE55/28/21
变比
原边副边绕组：绕在EE型磁芯中柱
采用三相不可控整流电路
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结果怎么样—硬件设计2
驱动电路设计
检测电路设计
主芯片为HCPL-316J
主芯片为HCNR200
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结果怎么样—软件设计
电压采样设计
主程序设计
对两个原边绕组电压同时采样
利用TMS320F2812 的事件管理器产生PWM信号
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结果怎么样—装置照片
直流电源
检测电路
DSP和仿真器
高频变压器
二极管整流桥
滤波电感、电容
驱动电路
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结果怎么样—实验结果
实验参数：
钳位电容电压
输出电压
变压器绕组电压
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进一步怎么做—结论与展望
对推挽正激变换器，引入磁集成技术，将进一步减小输出电流纹波
开展基于DSP的buck-boost双向DC-DC变换器的实验研究
需进一步提高稳定性
完成整体实验，使得系统各部分能协调稳定地工作
燃料电池输出特性使得电能变换器十分重要
燃料电池电能变换器应包括单向DC-DC变换器、缓冲器和逆变器
间接电流控制的推挽正激变换器在燃料电池场合有较大优势
Buck-boost双向DC-DC变换器可用于最大功率点跟踪
结
论
展
望
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总结
做什么
为什么
怎么做
结果
怎么样
进一步
怎么做
燃料电池是一种优越的新能源，成为近年研究的热点
设计燃料电池发电系统的DC-DC变换器和缓冲器
DC-DC变换器：间接电流控制的推挽正激变换器
缓冲器：buck-boost双向变换器实现最大功率点跟踪
DC-DC变换器的实验结果和原理仿真分析基本一致
改善设计，完成整体实验
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