燃料电池/超级电容混合供电装置研究

发布时间：2020-12-07 01:34

　　在生活质量不断提高的同时,人们对各种不同能源的需求也相应增长。氢(H2)能是一种在现阶段不会破坏环境的能源,燃料电池就是其应用的一个重要领域。二十一世纪分布式发电受到更多国家的青睐,燃料电池发电是其重要的组成部分,在一些需要高功率密度和高效率电源的领域中有着良好的应用发展前景。本文基于燃料电池单独供电时动态调节能力比较差、外特性很软、无法瞬间提供较大电流并且无法吸收负载回馈的电流等特点,研究了燃料电池/超级电容混合供电装置,具体所做的工作如下:首先,研究并制定了燃料电池/超级电容混合供电装置的结构组成,给出了燃料电池供电装置的特性,对比了超级电容与蓄电池作为储蓄能量装置的优劣,介绍并选择了混合供电装置中峰值功率单元接入系统的方式,分析对比混合供电装置中峰值功率单元常用的拓扑。对峰值功率单元所用拓扑进行了工作模态分析,并且对其进行了并联均流的设计。对变换器主电路参数进行了设计,包括:超级电容器的选择与设计、电感参数设计、开关器件的选型和电解电容参数设计,对变换器进行数学建模分析,推导出其传递函数。其次,分别设计了混合供电装置中峰值功率单元的电压采样电路和电流采样电路,对峰值功率单元的控制... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PEMFC输出电压电流曲线

图 2.4 双向 DC/DC 变换器原理图Fig 2.4 Bidirectional DC / DC converter schematic图 2.5 为两相交错并联电路输出电流的仿真波形。通过波形于确实降低了输出电流的纹波，验证了上文的阐述。图 2.5 输出电流波形图

12图 2.5 输出电流波形图Fig 2.5 Output current waveform结本章给出了混合供电装置总体结构，分析了质子交换膜燃料电池燃料电原理和特性；蓄电池和超级电容作为常见的两种储能元件，各有优势，立的系统当中，由于超级电容所具有的响应速度快，寿命长等特点，被的储能元件；比较了不同的峰值功率单元接入方式，分析了其特点之后接入方式。两相交错并联双向变换器因其电流应力小，纹波小，效率高等将其选为本系统峰值功率单元双向变换器的拓扑。

【参考文献】：
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本文编号：2902377