一种燃料电池发电系统的电流脉动抑制方法
摘要文本
本发明公开一种燃料电池发电系统的电流脉动抑制方法，该方法通过在DC/DC变换器的外环控制单元中电压误差信号经外环控制单元之后输出内环控制单元的参考信号，内环控制单元用于获得DC/DC变换器的驱动信号，并将其输出至前级DC/DC变换器的功率开关管中，从而完成电流脉动的有效抑制；该方法通过加入陷波控制单元能在外环电压截止频率较低的同时，有效减小低频脉动分量的幅值，改善了系统动态性能；在质子交换膜燃料电池工作参数变化的情况下，通过陷波控制单元能在一定参数变化范围内实现对发电系统电流脉动的鲁棒抑制以及系统鲁棒稳定性。更重要的是，减少低频电流脉动能有效延长质子交换膜燃料电池的使用寿命。
申请人信息
- 申请人:西南交通大学
- 申请人地址:610041 四川省成都市二环路北一段
- 发明人: 西南交通大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种燃料电池发电系统的电流脉动抑制方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810017556.X |
| 申请日 | 2018年1月9日 |
| 公告号 | CN108199409B |
| 公开日 | 2024年2月27日 |
| IPC主分类号 | H02J3/38 |
| 权利人 | 西南交通大学 |
| 发明人 | 邓惠文; 李奇; 崔幼龙; 陈维荣; 朱亚男; 尚伟林; 黄文强 |
| 地址 | 四川省成都市二环路北一段 |
专利主权项内容
1.一种燃料电池发电系统的电流脉动抑制方法，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括燃料电池、DC/DC变换器、电容、DC/AC三相逆变器、LC滤波器、三相负载和控制电路，所述燃料电池通过DC/DC变换器和LC滤波器连接至三相负载，在所述DC/DC变换器和DC/AC三相逆变器之间设置有电容，所述控制电路连接至燃料电池的输出端和电容的两端采集信号，所述控制电路还连接至DC/DC变换器的控制侧；所述电流脉动抑制方法包括步骤：S100，对燃料电池发电系统的采集信号进行离散化处理，得到离散信号；将所述离散信号送入控制电路；S200，由控制电路对离散信号和预设的外环参考信号进行对比，获得误差信号；通过外环控制算法得到内环控制的内环参考信号；S300，由控制电路对离散信号和内环参考信号进行对比，通过内环控制算法产生获得DC/DC变换器的驱动信号并输出至DC/DC变换器；利用DC/DC变换器的小信号模型，从三相负载反向传递至燃料电池输出端的低频电流脉动程度进行分析，具体公式：其中，H表示直流母线电压传感器增益，H表示燃料电池输出电流传感器增益，Gi为内环补偿增益，G(s)为PI控制器的传递函数，G(s)为陷波控制单元的传递函数，F为调制器增益，G(s)为占空比相对于燃料电池发的系统输出侧电流的传递函数。viPInmid