大功率燃料电池DC/DC变换器研究

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太阳能电池板、燃料电池等新能源发电系统的输出电压低、变化范围宽,且使用寿命受其输出电流纹波影响,所以通常要求后级DC/DC变换器具有宽输入电压范围,高升压比和较低的输入电流纹波。本文针对燃料电池发电系统需求,对宽输入范围,高增益比,高效率隔离型DC/DC变换器进行研究。本文研究了交错并联BOOST全桥变换器,分析了其工作模式以及工作原理,并对变换器增益及软开关条件进行了推导。该变换器可以充分利用全桥输入BOOST电感的交错并联运行特性,使其直流侧输入电流纹波非常低,基本不需要复杂的输入滤波器,就可以获得很好的EMI特性。通过合理设计电路参数及控制策略,变换器可以在全负载范围内实现软开关,副边二极管实现了 ZCS关断,具有较高的效率。本文通过PSIM软件对所提的电路进行了仿真验证,并且搭建一台输入电压60V-100V,输出电压450V-600V,功率1kW,效率峰值为96.7%的实验室样机,验证本文所提电路参数设计和控制策略的正确性。
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