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抑制燃料电池单相逆变系统低频纹波的波形控制方法  
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【英文篇名】 Waveform Control Method for Mitigation the Low-frequency Current Ripple in the Fuel Cell Single Phase Inverter System
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【作者】 朱国荣; 王浩然; 肖程元; 刘芙蓉; 陈伟;
【英文作者】 ZHU Guorong; WANG Haoran; XIAO Chengyuan; LIU Furong; CHEN Wei; School of Automation; Wuhan University of Technology;
【作者单位】 武汉理工大学自动化学院;
【文献出处】 中国电机工程学报 , Proceedings of the CSEE, 编辑部邮箱 2014年 18期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 燃料电池; 波形控制方法; 低频电流纹波; 脉动功率; 解耦;
【英文关键词】 fuel cell; waveform control; low-frequency current ripple; pulsation power; decouple;
【摘要】 燃料电池单相交流供电系统中,负载所需两倍于输出电压频率的脉动功率将通过直流侧辐射到燃料电池,从而导致燃料电池输出能量的波动,降低燃料电池系统的能量转化效率,威胁其安全运行,严重影响燃料电池的寿命和稳定性。针对燃料电池分布式发电和电动汽车等单相交流供电系统,采用差分式逆变结构,提出抑制燃料电池输出侧低频电流纹波的有源控制方法——波形控制方法。该方法通过分别控制两支差分电容电压的方式为交流侧提供负载所需要的脉动功率,而平均功率则由直流侧电源提供,有效抑制了燃料电池输出的低频电流纹波。该方法在不增加硬件成本的条件下,保证输出电压质量的同时有效抑制燃料电池输出低频电流纹波。对波形控制方法进行详细的理论分析,并且选取合适的设计参数,从稳态和大范围负载输出动态两方面进行仿真和实验,结果验证了所提出方法的可行性和有效性。该方法可以推广到级联变换器间的解耦研究与应用。
【英文摘要】 Fuel-cell power systems comprising singlephase DC/AC inverters draw low-frequency AC ripple currents at twice the output frequency from the fuel cell. Such a 100/120 Hz ripple current may create instability in the fuel cell system, lower its efficiency, and shorten the lifetime of fuel cell stack. This paper presented a waveform control method that can mitigate such a low-frequency ripple current being drawn from the fuel cell, while the AC power Distributed Power Generation System or the Electric Vehicle P...
【基金】 国家自然科学基金项目(51107092); 中国博士后科学基金项目(2012M511693)~~
【更新日期】 2014-08-29
【分类号】 TM46;TM911.4
【正文快照】 0引言燃料电池作为一种利用新能源的载体,以其能量转化效率高、能量密度大、环境污染少等优点[1-4],被广泛应用于笔记本等便携式设备、电动汽车以及分布式发电系统中。给便携式设备供电属于直流供电,而应用于电动汽车或分布式发电系统属于交流供电系统。当应用于交流供电系统时

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