燃料電池汽車牽引系統和功率調節拓撲結構

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燃料電池汽車牽引系統和功率調節拓撲結構

概述了燃料電池汽車動力系統的功率調節系統（PCS）。提出從所述燃料電池系統獲得交流電的2個新功率轉換拓撲結構。功率器件開關轉換基于逆變器開關損耗最小化原則，提出混合調制技術。轉換器不使用直流濾波電容，不僅減小了尺寸和體積，而且有助于保持在三相逆變器輸入端正弦波調制信息。提出用于連接低電壓電池和燃料電池的直流總線雙向轉換器拓撲結構并列出其試驗結果。

對燃料電池堆、蓄電池儲能系統和牽引驅動系統3個架構進行分析。這些體系結構中，文獻提供了適當的電源轉換器，并分析它們的優、缺點。在高電壓可變DC總線系統中，僅使用了雙向DC/DC轉換器的接口電池和一個三相逆變器。為簡化控制，滿足系統設計要求，需要更多的功率變換器。使用調制技術調制（modulation）就是對信號源的信息進行處理后將其加到載波上，成為適合于信道傳輸的形式，成為使載波隨信號而改變的技術。控制全橋電壓轉換器，將三相逆變器系統應用于高功率燃料電池汽車。通過直接饋送高頻脈動直流電壓而省去逆變器的直流母線電容，其中包括交流電頻率6脈沖波形信息。相比標準電壓源逆變器（VSI），三相逆變器減少了約86.6%的損失。這個多級逆變器還可提高直流電總線電壓，以滿足牽引電動機電壓要求。

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

編譯：祁祥