燃料電池內(nèi)阻檢測(cè)技術(shù)是燃料電池在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。近幾年,基于DC/DC紋波調(diào)制的內(nèi)阻檢測(cè)方法受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,但常規(guī)控制策略跟蹤性能和穩(wěn)定性能較差,無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤高頻信號(hào),導(dǎo)致內(nèi)阻檢測(cè)結(jié)果誤差較大。因此,本文提出了自適應(yīng)無(wú)源控制作為內(nèi)阻檢測(cè)系統(tǒng)中DC/DC變換器的控制策略。相對(duì)于常規(guī)控制和傳統(tǒng)無(wú)源控制,提高了DC/DC變換器的跟蹤能力和自適應(yīng)能力,更符合負(fù)載頻繁變動(dòng)的使用情況。主要研究?jī)?nèi)容如下:對(duì)內(nèi)阻檢測(cè)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的方案進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體檢測(cè)方案。從內(nèi)阻檢測(cè)需求出發(fā),選擇Boost電路作為主電路結(jié)構(gòu)。為提高檢測(cè)效率和控制精度,選擇三角波作為調(diào)制信號(hào)。最后設(shè)計(jì)了燃料電池內(nèi)阻檢測(cè)整體方案。從系統(tǒng)的歐拉-拉格朗日（EL）數(shù)學(xué)模型的角度,推導(dǎo)了DC/DC變換器的無(wú)源控制模型。對(duì)燃料電池內(nèi)阻檢測(cè)系統(tǒng)的DC/DC變換器的工作原理進(jìn)行分析,建立了DC/DC變換器的EL數(shù)學(xué)模型。同時(shí)利用線性化的思想,推導(dǎo)DC/DC變換器的小信號(hào)交流模型,并利用小信號(hào)模型對(duì)DC/DC變換器進(jìn)行穩(wěn)定性分析。提出了DC/DC變換器的自適應(yīng)無(wú)源控制策略,彌補(bǔ)了常規(guī)控制對(duì)高頻信號(hào)跟蹤能力的不足。通過(guò)向系統(tǒng)耗散... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

燃料電池潛艇因?yàn)槲覈?guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，同

1第1章緒論1.1引言最近幾年，氣候環(huán)境的惡劣變化引起了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。眾所周知，化石燃料的燃燒對(duì)環(huán)境造成了巨大的傷害。同時(shí)化石燃料作為不可再生能源，作為人類(lèi)社會(huì)的主要能源并不是長(zhǎng)久之計(jì)。盡管現(xiàn)在提倡對(duì)化石燃料燃燒所產(chǎn)生的廢氣二次處理，但也會(huì)造成資源的大量浪費(fèi)，增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。尋找可持續(xù)利用的清潔能源替代傳統(tǒng)能源的呼聲越來(lái)越高。氫能源作為可再生的清潔能源，來(lái)源豐富，制取方便，無(wú)污染廢氣生成。是一種理想的可再生清潔能源[1-3]。質(zhì)子交換膜燃料電池（prontonexchangemembranefuelcell，PEMFC）作為一種可以直接將氫能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，具有發(fā)電效率高，無(wú)污染，無(wú)噪聲，啟動(dòng)快等優(yōu)點(diǎn)，因此受到了國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。燃料電池被廣泛應(yīng)用在水下潛器和航空航天等特殊領(lǐng)域。同時(shí)也可以應(yīng)用在普通民用行業(yè)，比如汽車(chē)、船舶、野外應(yīng)急電源等領(lǐng)域[5,6]。PEMFC作為汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，有著燃料補(bǔ)給方便、續(xù)航能力強(qiáng)、綠色環(huán)保等不可替代的優(yōu)勢(shì)[7]，在汽車(chē)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。圖1-1燃料電池潛艇圖1-2燃料電池?zé)o人機(jī)因?yàn)槲覈?guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，同時(shí)能源儲(chǔ)備并不豐富，所以更應(yīng)該抓緊對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)。汽車(chē)作為能量消耗的主要源頭之一，如果能夠解決其能源問(wèn)題，將是功利千秋的大事。所以為了推動(dòng)我國(guó)新能源事業(yè)的發(fā)展，出臺(tái)了一系列對(duì)新能源發(fā)展有利的政策。無(wú)論是從宏觀統(tǒng)籌還是基礎(chǔ)設(shè)施等方面都鼓勵(lì)新能源事業(yè)的發(fā)展。自2016年以來(lái)，我國(guó)為了促進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展推出了幾大政策，《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

16211()(sinsin3sin53511sin7sin9)79EfttttttLωωωπωω=+++++(2-1)可以發(fā)現(xiàn)方波信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)中奇數(shù)次諧波的分量較大，在后期信號(hào)分析處理中會(huì)有較大的優(yōu)勢(shì)。但是電感上的電流不能發(fā)生突變，因此在調(diào)制方波過(guò)程中會(huì)發(fā)生波形畸變。采用本文所使用的實(shí)物平臺(tái)調(diào)制方波測(cè)試信號(hào)，如圖2-6所示為10Hz的方波信號(hào)波形圖，可以發(fā)現(xiàn)電感電流和電容電壓都會(huì)存在波形的畸變。圖2-7為100Hz的方波信號(hào)波形圖，可以發(fā)現(xiàn)因?yàn)榛儽容^嚴(yán)重，直接導(dǎo)致波形成為三角波，波形畸變較為嚴(yán)重，說(shuō)明方波對(duì)于高頻信號(hào)跟蹤能力較弱。如果減小電感值會(huì)使波形畸變的情況有所改善，但是減小電感值會(huì)增大電流紋波比，這樣對(duì)電路采樣及控制帶來(lái)干擾，同時(shí)過(guò)高的電流紋波比會(huì)損壞燃料電池。因此在本文的研究背景下使用方波作為測(cè)試信號(hào)并不合適。電感電流iL電容電壓uC22.8V25.2V圖2-610Hz方波波形

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3212907