[发明专利]一种高增益燃料电池汽车DC/DC变换器

摘要

一种高增益燃料电池汽车DC/DC变换器，涉及直流变换器，属于新能源汽车动力系统设计与应用领域。本发明解决了现有电池汽车DC/DC变换器升压拓扑升压比低、输入电压宽范围时输出电压存在扰动的问题。本发明引入输入电压的前馈控制，抵消输入电压宽范围变化时对输出电压的扰动且不会有过高的成本。同时，利用状态空间平均法建立了数学模型，两个基本拓扑上桥电路和下桥电路并联使用并采用180°移相控制时，燃料电池的电流波动很小，有利于延长燃料电池的使用寿命，引入输入电压的前馈控制，可以抵消输入电压宽范围变化时对输出电压的扰动。本发明是适用于作为DC/DC变换器使用。

主权项

1.一种高增益燃料电池汽车DC/DC变换器，其特征在于，该变换器包括DC/DC变换器主电路(1)和DC/DC变换器控制电路(2)；DC/DC变换器主电路(1)包括上桥电路、下桥电路和燃料电池电压源E；所述上桥电路包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电感L1、电感L2、电感L3、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和电容C1；下桥电路包括：二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电感L4、电感L5、电感L6、开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6和电容C2；二极管D1的正极同时连接二极管D4的正极、二极管D6的正极、电容C2的一端、开关管Q4的漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的漏极和燃料电池电压源E的正极；二极管D1的负极同时连接电感L1的一端和二极管D3负极；电感L1的另一端同时连接二极管D2的正极和开关管Q3的漏极，二极管D2的负极同时连接电容C1的一端和负载电阻R的一端；二极管D4的负极同时连接电感L2的一端和二极管D5负极；电感L2的另一端同时连接二极管D3正极和开关管Q2的漏极；二极管D6的负极连接电感L3的一端，电感L3的另一端同时二极管D5正极和开关管Q1的漏极；二极管D11的负极同时连接二极管D9的负极、二极管D7的负极、电容C1的另一端、开关管Q1的栅极、开关管Q2的栅极、开关管Q3的栅极和燃料电池电压源E的负极；二极管D11的正极同时连接电感L6的一端和二极管D10正极；电感L6的另一端同时连接二极管D12的负极和开关管Q6的栅极，二极管D12的正极同时连接电容C2的另一端和负载电阻R的另一端；二极管D9的正极同时连接电感L5的一端和二极管D8正极；电感L5的另一端同时连接二极管D10负极和开关管Q5的栅极；二极管D7的正极连接电感L4的一端，电感L4的另一端同时二极管D8负极和开关管Q4的栅极；DC/DC变换器控制电路(2)的开关管驱动信号输出端同时连接开关管Q1的源极、开关管Q2的源极、开关管Q3的源极、开关管Q4的源极、开关管Q5的源极和开关管Q6的源极；电容C1的电压信号、电容C2的电压信号、DC/DC变换器主电路(1)的输出电压信号和燃料电池电压源E的输出电压信号同时输入至DC/DC变换器控制电路(2)；电感L1的电流信号和电感L2的电流信号同时输入至DC/DC变换器控制电路(2)；DC/DC变换器控制电路(2)的目标电压信号输入端输入目标电压信号。