[发明专利]一种燃料电池汽车升降压型DC-DC变换器

摘要

本发明公开了一种燃料电池车用升降压型DC‑DC变换器，连接于燃料电池系统与直流母线之间，包括主电路和控制电路。主电路由功率开关器件(IGBT)、功率二极管、电感器和电容器构成。控制电路由反馈控制系统、PWM驱动电路以及保护电路构成。DSP系统对传感器采集的电流信号进行PI闭环控制得到PWM驱动信号输出给IGBT，控制IGBT的开关状态，进而控制DC‑DC变换器的输出电压。本发明主要解决燃料电池汽车动力系统中燃料电池与直流母线电压匹配时同时具有升降压需求的问题。当燃料电池电压低于直流母线电压时，DC‑DC变换器运行在升压模式；当燃料电池电压高于直流母线电压时，DC‑DC变换器运行在降压模式。本发明提出的DC‑DC变换器属于非隔离型DC‑DC变换器，具有工作高效的特点。

主权项

一种燃料电池车用升降压型DC‑DC变换器，其特征在于,它由主电路和控制电路组成；主电路包括两个功率开关器件(IGBT)，四个二极管，两个电感器和四个电容器。所述第一功率开关器件的集电极分别与输入端正极和所述第三二极管的阴极相连接，发射极分别与所述第一二极管的阴极、所述第三二极管的阳极以及所述第一电感器的一端相连接。所述第二功率开关器件(IGBT)的集电极分别与输入端正极、所述第四二极管的阴极以及所述第二电容器的一端相连接，发射极分别与所述第二电感器的一端、所述第二二极管的阴极以及所述第四二极管的阳极相连接。所述第一二极管的阳极分别与输入端负极以及所述第一电容器的一端相连接，所述第二二极管的阳极与所述第二电容器的另一端相连接。所述第一电感器的另一端与所述第一电容器的另一端相连接，所述第二电感器的另一端与输入端负极相连接。所述第三电容器的一端与输入端正极相连接，另一端与输入端负极相连接。所述第四电容器的一端与输出端正极相连接，另一端与输出端负极相连接。所述的控制电路由反馈控制系统，PWM驱动电路以及保护电路构成。所述反馈控制系统包括传感器，DSP系统以及辅助电源。传感器实时采集主电路的电感器电流信号，DSP系统对电流信号进行PI闭环控制,得出PWM驱动信号，与PWM驱动电路相连接。PWM驱动电路的输出与功率开关器件(IGBT)的门极相连接，输出PWM驱动信号给功率开关器件(IGBT)，控制功率开关器件(IGBT)的开关状态，进而控制所述DC‑DC变换器的输出电压。所述保护电路通过比较器对比DSP系统输出的PWM信号与参考信号，从而决定是否输出PWM驱动信号给功率开关器件(IGBT)的门极，达到保护功率开关器件(IGBT)的目的。