35kW燃料电池堆与DC-DC电压变换器联合仿真研究

“车用燃料电池堆与电压变换器的联合仿真 (2016年)” 本文探讨了针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）输出特性不稳定的解决方案，设计了一种创新的直流-直流（DC-DC）电压变换器，以提升燃料电池在汽车应用中的性能。作者基于质子交换膜燃料电池的工作原理，构建了一个35 kW的车载PEMFC堆模型，该模型经过验证，具有良好的有效性和实用性。 燃料电池堆模型的建立考虑了燃料电池内部的化学反应过程，包括氢气和氧气通过质子交换膜产生电能和水的机制。这种模型对于理解和预测燃料电池的输出特性至关重要，因为这些特性直接影响到车辆的动力系统性能。 设计的电压变换器采用了升压电路结构，配合脉冲激发的开关控制器，旨在提供快速的电压调节能力。在与35 kW PEMFC堆进行联合仿真测试时，变换器在0.4毫秒内即可将电压稳定下来，且误差保持在1.2%以内，这充分展示了该变换器在提升电压和保持电压稳定方面的高效性能，满足了车用燃料电池堆的需求。 文中提及的PEMFC电动车是未来汽车行业的一个重要发展方向，由于其高能效、零排放以及氢能源的广泛可用性，被寄予厚望。然而，PEMFC的输出特性波动是其广泛应用的一大挑战。为此，采用DC-DC电压变换器可以有效解决这一问题，确保车辆的动力系统能够得到持续、稳定的电源供应。 目前，DC-DC电压变换器有隔离型和非隔离型两种，其中隔离型因其结构复杂、体积重量较大而存在一定的局限性。因此，设计紧凑、高效如文中所述的非隔离型变换器对于燃料电池汽车的技术进步具有重要意义。 论文还提到了863计划基金项目背景，表明了该研究得到了国家层面的支持，进一步强调了其在科技发展和技术创新中的重要地位。此外，作者简介显示了研究团队在电动汽车技术领域的专业背景，增强了研究的可信度和专业性。 关键词涵盖了35 kW PEMFC堆、DC-DC电压变换器、响应时间和精度，这些是研究的核心内容，也是评估变换器性能的关键指标。文章的分类号和文献标志码则表明了它属于工程技术领域的专业论文，具有较高的学术价值。 这篇论文详细介绍了如何通过先进的电压变换器设计来优化车用质子交换膜燃料电池堆的性能，为燃料电池汽车的发展提供了重要的技术参考。