濾波電容的負極與所述全橋直流變換器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池DC/DC變換裝置，其特征在于，所述全橋直流變換器包括可操作地連接的場效應管，隔直電容，功率變壓器，半橋整流二極管，濾波電感，濾波電阻，以及濾波電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池DC/DC變換裝置，其特征在于，所述全橋直流變換器的所述場效應管包括第一場效應管、第二場效應管、第三場效應管和第四場效應管，所述半橋整流二極管包括第一半橋整流二極管、第二半橋整流二極管、第三半橋整流二極管和第四半橋整流二極管，所述濾波電感包括第一濾波電感以及第二濾波電感，所述的第二場效應管的漏極位于所述升壓斬波電路的濾波電容的正極與所述第一場效應管的漏極之間，所述第二場效應管的源極位于所述隔直電容與所述第三場效應管的漏極之間，所述第二場效應管的源極位于所述功率變壓器的第一腳與所述第四場效應管的漏極之間，所述第三場效應管源極位于所述升壓斬波電路的濾波電容的負極與所述第四場效應管的源極之間，所述隔直電容一端位于所述第一場效應管的源極與所述第三場效應管的漏極之間，另外一端與所述功率變壓器第二腳連接，所述第一半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第十腳連接，陽極位于所述第二半橋整流二極管的陽極與所述第二濾波電感之間，所述第二半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第七腳連接，所述第三半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第六腳連接，陽極位于所述第四半橋整流二極管的陽極與所述第一濾波電感之間，所述第四半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第三腳連接，所述第二濾波電感一端位于所述第一半橋整流二極管的陽極與所述第二半橋整流二極管的陽極之間，另外一端位于所述第一濾波電感與所述全橋直流變換器的所述濾波電容的負極之間，所述濾波電阻的一端位于所述第一濾波電感與所述全橋直流變換器的所述濾波電容負極之間，另外一端位于所述全橋直流變換器的所述濾波電容與所述功率變壓器第四腳之間，所述功率變壓器第四腳位于所述功率變壓器第五腳與所述全橋直流變換器的所述濾波電容正極之間，所述功率變壓器第八腳位于所述功率變壓器第九腳與所述全橋直流變換器的所述濾波電容的正極之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池DC/DC變換裝置，其特征在于，所述預設(shè)值Vrl大于預設(shè)值Vr2，所述的預設(shè)值Vr2大于所述燃料電池最低工作電壓Vr3的欠壓點的電壓數(shù)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池DC/DC變換裝置，其特征在于，所述預設(shè)值Vrl在42?50V之間，所述的預設(shè)值Vr2在26?30V之間，所述的最低工作電壓Vr3在23?25V之間。
11.一種燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，所述燃料電池DC/DC變換裝置包括用于實現(xiàn)升壓的升壓斬波電路，以及實現(xiàn)隔離和降壓的全橋直流變換器，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (a)當檢測到所述燃料電池的輸出電壓Ve在所述燃料電池的開路電壓與一預設(shè)值Vrl之間時，所述升壓斬波電路停止工作，由所述全橋直流變換器給所述負載電路進行電力變換； (b)當檢測到所述燃料電池的輸出電壓Ve小于所述預設(shè)值Vrl時，所述升壓斬波電路將所述升壓斬波電路的輸出電壓提高至所述預設(shè)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，其特征在于，所述全橋直流變換器包括可操作地連接的場效應管，隔直電容，功率變壓器，半橋整流二極管，濾波電感，濾波電阻，以及濾波電容，所述全橋直流變換器的所述場效應管包括第一場效應管、第二場效應管、第三場效應管和第四場效應管，所述半橋整流二極管包括第一半橋整流二極管、第二半橋整流二極管、第三半橋整流二極管和第四半橋整流二極管，所述濾波電感包括第一濾波電感以及第二濾波電感，所述的第二場效應管的漏極位于所述升壓斬波電路的濾波電容的正極與所述第一場效應管的漏極之間，所述第二場效應管的源極位于所述隔直電容與所述第三場效應管的漏極之間，所述第二場效應管的源極位于所述功率變壓器的第一腳與所述第四場效應管的漏極之間，所述第三場效應管源極位于所述升壓斬波電路的濾波電容的負極與所述第四場效應管的源極之間，所述隔直電容一端位于所述第一場效應管的源極與所述第三場效應管的漏極之間，另外一端與所述功率變壓器第二腳連接，所述第一半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第十腳連接，陽極位于所述第二半橋整流二極管的陽極與所述第二濾波電感之間，所述第二半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第七腳連接，所述第三半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第六腳連接，陽極位于所述第四半橋整流二極管的陽極與所述第一濾波電感之間，所述第四半橋整流二極管的陰極與所述功率變壓器第三腳連接，所述第二濾波電感一端位于所述第一半橋整流二極管的陽極與所述第二半橋整流二極管的陽極之間，另外一端位于所述第一濾波電感與所述全橋直流變換器的所述濾波電容的負極之間，所述濾波電阻的一端位于所述第一濾波電感與所述全橋直流變換器的所述濾波電容負極之間，另外一端位于所述全橋直流變換器的所述濾波電容與所述功率變壓器第四腳之間，所述功率變壓器第四腳位于所述功率變壓器第五腳與所述全橋直流變換器的所述濾波電容正極之間，所述功率變壓器第八腳位于所述功率變壓器第九腳與所述全橋直流變換器的所述濾波電容的正極之間
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，其特征在于，所述預設(shè)值Vrl在42?50V之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，其特征在于，檢測到所述升壓斬波電路的輸出電壓為Vb，并且以如下的方式通過改變所述升壓斬波電路的場效應開關(guān)管控制信號的占空比調(diào)節(jié)所述升壓斬波電路的輸出電壓Vb: (c)當Ve>Vrl時，所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制器給所述場效應開關(guān)管控制信號的占空比為O，以使所述場均應開關(guān)管停止工作；以及 (d)當Ve( Vrl，所述控制器通過改變所述場效應開關(guān)管控制信號的占空比，調(diào)節(jié)濾波電路的輸出電壓Vb，使Vb等于所述預設(shè)值Vrl。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，其特征在于，所述全橋直流變換器中的所述第一以及第四場效應管同時導通同時關(guān)斷，其對應的控制信號脈寬調(diào)制的占空比為Ton，所述第二以及第三場效應管同時導通同時關(guān)斷，其對應的控制信號的脈寬調(diào)制占空比為Ι-Ton-Td，其中Td為死區(qū)時間，所述控制器通過控制Ton的大小即可控制所述全橋直流變換器的輸出電壓與電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料電池DC/DC變換裝置的控制方法，其特征在于，所述控制器接收到的測量燃料電池的輸入電壓為Ve，所述燃料電池DC/DC變換裝置的輸出電壓Vo和輸出電流1,根據(jù)負載電路設(shè)定的額定工作電壓設(shè)定值Vr4,最大輸出電流限制值Irl,根據(jù)燃料電池特性設(shè)定的燃料電池電壓設(shè)定值Vr2，，其控制所述全橋直流變換器中的脈寬調(diào)制占空比Ton的方法如下: (1)El(k) =Ve (k) -Vr2, ECl (k) = (l_al) * (El (k) -El (k_l)) +al*ECl (k_l)，其中 al 為設(shè)定系數(shù)； (2)根據(jù)步驟(I)得到的誤差El(k)和誤差變化率ECl (k)通過PID計算出輸出PIDl (k)，如果 PIDl (k)彡 Vr4, PIDl (k)等于 Vr4 ；(3)E2(k)=PIDl(k) -Vo (k), EC2 (k) = (l_a2) * (E2 (k)-E2 (k_l))+a2*EC2 (k_l)，其中 a2為設(shè)定系數(shù)； (4)根據(jù)步驟(3)得到的誤差E2(k)和誤差變化率EC2(k)通過PID計算出輸出PID2 (k)，如果 PID2 (k)彡 Irl，PID2 (k)等于 Irl ；(5)E3(k)=PID2(k)-1o(k)，EC3 (k) = (l_a3) * (E3 (k)-E3 (k_l))+a3*EC3 (k_l)，其中 a3為設(shè)定系數(shù)； (6)根據(jù)步驟(5)得到的誤差E3(k)和誤差變化率EC3(k)通過PID計算出輸出PID3(k)，PID3(k)即為控制器(6)輸出給全橋直流變換器(3)的PWM控制占空比Ton ;其中，k為本次值，k-Ι為上一次的值。
【專利摘要】一種燃料電池DC/DC變換裝置及其控制方法，該裝置包括用于實現(xiàn)升壓的升壓斬波電路，以及實現(xiàn)隔離和降壓的全橋直流變換器，升壓斬波電路輸入端連接于燃料電池，輸出端連接于全橋直流變換器，全橋直流變換器輸出端連接于負載電路，當該燃料電池輸出電壓在燃料電池開路電壓與一預設(shè)值之間時，升壓斬波電路停止工作，由全橋直流變換器給負載電路進行電力變換，當燃料電池輸出電壓小于預設(shè)值Vr1時，升壓斬波電路將升壓斬波電路的輸出電壓提高至預設(shè)值。當燃料電池的輸出電壓小于預設(shè)定值Vr2時，DC/DC變換裝置將減小輸出使燃料電池的電壓不低于預設(shè)定值Vr2。
【IPC分類】H02M3-335
【公開號】CN104734512
【申請?zhí)枴緾N201310716487
【發(fā)明人】左彬, 李驍, 趙鋒
【申請人】武漢眾宇動力系統(tǒng)科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月23日