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《武汉理工大学》 2010年
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燃料电池内阻测试用交流变频信号源研究与设计

张巍  
【摘要】: 燃料电池作为一种清洁、环保的氢能源发电装置,已经成为全球研究的热点。电池内阻很大程度反映了燃料电池运行的状况,是一个重要的参数指标,对其进行测试具有重要意义。逆变交流信号源是内阻测试系统的重要组成部分之一,本文开展内阻测试系统用逆变交流信号源研究,重点解决频率和幅值宽范围可调问题,主要内容如下: 基于状态空间法建立逆变器的数学模型。首先建立了连续域下的状态空间模型,将模型中负载从纯阻性衍生到任意负载。然后将连续状态空间表达式进行离散化,得到离散的状态空间模型。 基于逆变器的离散状态空间模型,采用无差拍控制方式进行了电压单环和电压电流双环两种控制方法的研究。双环控制方法中,电流内环状态参量的选择方案有电感电流和电容电流两种,将两种方案在跟踪性能和抗扰能力两方面做综合比较,选择电流内环反馈方案进行双闭环设计。 根据逆变交流信号源的性能指标及其应用环境,确定信号源总体方案,进行各模块的方案选择,包括DC/DC变换方式、DC/AC逆变主电路结构、逆变桥开关管和逆变桥驱动四部分,重点进行DC/DC模块开关管选型、逆变桥缓冲电路设计和逆变桥驱动设计。 本文所设计的燃料电池内阻测试信号源经过实践检验,输出波形良好,完全能够满足性能指标要求,与燃料电池内阻测试主控板联调成功,方便快捷测量出燃料电池电堆内阻值。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM911.4

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