用于燃料電池的三電平LLC諧振變換器的研究與設計.pdf

1、近年來，燃料電池以其能量轉換效率高、環(huán)境友好度高等方面的優(yōu)勢得到了快速發(fā)展，燃料電池分布式電源作為燃料電池的重要應用之一，對其能量轉換系統(tǒng)的研究越來越關注。由于燃料電池隨著負載電流的增加，輸出電壓下降率大，即輸出電壓范圍較寬，并且燃料電池很難快速響應負載的突變，因此，對能夠滿足燃料電池輸出電壓范圍并擁有較快的動態(tài)響應特性的直流變換器的研究與開發(fā)已成為一項重要的課題。
　　針對燃料電池能量轉換系統(tǒng)應用場合，本文以提高對寬輸入電壓范圍

2、適應性為目標，采用全橋三電平LLC諧振變換器拓撲，并研究了其工作原理和電路特性，具體從以下幾方面開展了工作：
　　首先，結合特定應用需求，對比研究了燃料電池能量轉換系統(tǒng)中的多種直流變換器拓撲，選定了最為匹配的全橋三電平LLC諧振變換器拓撲。針對傳統(tǒng)控制策略下諧振槽輸入電壓總諧波失真大的問題，本文提出一種改進型對稱雙移相控制策略，能夠?qū)崿F(xiàn)變換器三電平模式和兩電平模式的切換，并且降低了諧振槽輸入電壓的總諧波失真。基于該控制策略，研究了

3、LLC諧振網(wǎng)絡的直流增益特性、軟開關特性，并通過分析兩種策略下諧振槽輸入電壓的總諧波失真隨斬控角的變化，推導出改進型控制策略下的諧振槽輸入電壓總諧波失真小的結論，并仿真驗證了理論分析的正確性。
　　其次，根據(jù)燃料電池能量轉換系統(tǒng)的具體設計要求，對全橋三電平LLC諧振變換器進行了詳細的參數(shù)設計，重點開展了諧振網(wǎng)絡的參數(shù)設計、高頻變壓器的設計，諧振電感設計等研究，并對數(shù)字控制器進行了優(yōu)化設計。
　　此外，在Saber仿真環(huán)境下，