【摘 要】
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由于交流阻抗谱可以综合反映氢燃料质子交换膜燃料电池(PEMFC)的水、氧气和氢气含量等参数信息,为实现整车在线监控PEMFC的健康状态,文章提出一种基于Boost电路的扰动信号生成方法用于PEMFC电池的交流阻抗测试.其无需额外增加硬件电路,利用车上燃料电池升压DC/DC电源的主电路(多相Boost电路并联),以SPWM方式在输出直流电流上叠加设定频率、设定幅值的交流正弦波扰动;结合现有的DC/DC回路输入恒流PID控制算法,构建相应的数字控制器,并对实物样机进行生成信号测试分析,通过解析DC/DC输入侧
【机 构】
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中车株洲电力机车研究所有限公司,湖南 株洲 412001
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由于交流阻抗谱可以综合反映氢燃料质子交换膜燃料电池(PEMFC)的水、氧气和氢气含量等参数信息,为实现整车在线监控PEMFC的健康状态,文章提出一种基于Boost电路的扰动信号生成方法用于PEMFC电池的交流阻抗测试.其无需额外增加硬件电路,利用车上燃料电池升压DC/DC电源的主电路(多相Boost电路并联),以SPWM方式在输出直流电流上叠加设定频率、设定幅值的交流正弦波扰动;结合现有的DC/DC回路输入恒流PID控制算法,构建相应的数字控制器,并对实物样机进行生成信号测试分析,通过解析DC/DC输入侧扰动产生的交流电压及电流波动,测试各频率点的交流阻抗及相位变化,绘制相应的交流阻抗图谱.最后,文章基于PEMFC的Randles等效电路和燃料电池动力系统的电气原理,搭建试验测试台架进行模拟测试;通过对测试数据的对比分析,验证了本文所提出的扰动信号生成方法的有效性和准确性.
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