燃料电池汽车牵引系统和功率调节拓扑结构



燃料电池汽车牵引系统和功率调节拓扑结构

概述了燃料电池汽车动力系统的功率调节系统（PCS）。提出从所述燃料电池系统获得交流电的2个新功率转换拓扑结构。功率器件开关转换基于逆变器开关损耗最小化原则，提出混合调制技术。转换器不使用直流滤波电容，不仅减小了尺寸和体积，而且有助于保持在三相逆变器输入端正弦波调制信息。提出用于连接低电压电池和燃料电池的直流总线双向转换器拓扑结构并列出其试验结果。

对燃料电池堆、蓄电池储能系统和牵引驱动系统3个架构进行分析。这些体系结构中，文献提供了适当的电源转换器，并分析它们的优、缺点。在高电压可变DC总线系统中，仅使用了双向DC/DC转换器的接口电池和一个三相逆变器。为简化控制，满足系统设计要求，需要更多的功率变换器。使用调制技术调制（modulation）就是对信号源的信息进行处理后将其加到载波上，成为适合于信道传输的形式，成为使载波随信号而改变的技术。控制全桥电压转换器，将三相逆变器系统应用于高功率燃料电池汽车。通过直接馈送高频脉动直流电压而省去逆变器的直流母线电容，其中包括交流电频率6脉冲波形信息。相比标准电压源逆变器（VSI），三相逆变器减少了约86.6%的损失。这个多级逆变器还可提高直流电总线电压，以满足牵引电动机电压要求。

Udupi.R.Prasanna1 et al.2013 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Denver-Sept 15-19,2013.

编译：祁祥