外文翻譯--分析并設(shè)計(jì)一個(gè)大功率電子負(fù)載控制器為燃料電池組測(cè)試（譯文）

1、中文 中文 4800 字出處： 出處：Du Q, Qi B, Luo J, et al. Analysis and design of a high-power electronic load controller for the fuel cell stack testing[C]// Industrial Electronics and Applications (ICIEA), 2010 the 5th IEEE Conferen

2、ce on. IEEE, 2010:1098-1102. 分析并設(shè)計(jì)一個(gè)大功率電子負(fù)載控制器 為燃料電池組測(cè)試摘要燃料電池（FC）組是燃料電池電動(dòng)車的動(dòng)力源，他的輸出電流和功率通常相互需要通過(guò)測(cè)試來(lái)控制。電子負(fù)載控制器（ELC）經(jīng)常被引入 FC 測(cè)試系統(tǒng)來(lái)控制直流總線。這樣的負(fù)載所要求的特點(diǎn)應(yīng)該有高功率、高可靠性、高轉(zhuǎn)速和低成本的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。在本文中，一個(gè)高特性的電子負(fù)載控制器對(duì)燃料電池組進(jìn) 行測(cè)試是根據(jù)燃料電池組的輸出特性要求。為了確保

3、持續(xù)的輸入電流，主電路采用雙并聯(lián) BUCK 和 LC 濾波器。為了抑制有輸入濾波器引起的共振，輸入電流的負(fù)載循環(huán)傳遞函數(shù)的獲得通過(guò)使用平均模型，然后通過(guò)閉環(huán)控制實(shí)習(xí)有效電流模式。以燃料電池組極化曲線為基礎(chǔ)，也可以實(shí)現(xiàn)有功功率模式和欠壓保護(hù)功能。這種電子負(fù)載控制器已經(jīng)成功運(yùn)用于 60KW 的燃料電池組測(cè)試系統(tǒng)中，同 時(shí)取得了良好的精度和動(dòng)態(tài)特性。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：燃料電池；電子負(fù)載；輸入電流和功率控制1 引言近年來(lái)，能源短缺和環(huán)境污染的問(wèn)題

4、不斷的被惡化。燃料電池電動(dòng)車因?yàn)楣?jié)能和環(huán)保特性已經(jīng)將世界的目光吸引到汽車方面。燃料電池組是燃料電池電 動(dòng)車的動(dòng)力源，他的輸出性能直接影響汽車的流動(dòng)性，因此，必須在安裝前進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。廣泛使用的設(shè)備包括電阻，水電阻和電子負(fù)載。電阻和水電阻可以應(yīng)用于高功率燃料電池組的測(cè)試。然而，前者只能達(dá)到連續(xù)調(diào)整，并且有一個(gè)固定的 電阻或者負(fù)載特性曲線。雖然后者可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)整，但是可調(diào)范圍比較狹 窄，只能履行的輸出特性曲線測(cè)試的一部分。盡管從很多不同

5、的工廠能提供不同種類的電子負(fù)載控制器【1-4】 ，但只有很少是專門進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)測(cè)試 的，他們?nèi)狈涣骱颓冯妷罕Ｗo(hù)功能，因此給燃料電池組的測(cè)試增加了難度【5】 。此外，市場(chǎng)上的產(chǎn)品非常的昂貴，每千瓦的耗資高達(dá)數(shù)千美元【6】 。制造商的網(wǎng)站和產(chǎn)品說(shuō)明書上不提供他們產(chǎn)品的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，從相關(guān)文件上 獲得的資料也是很有限的。以一個(gè) 12V/5A 的燃料電池控制器樣本為原型進(jìn)行測(cè)試【7】 ，它使用全橋，結(jié)合模擬控制和數(shù)字控制，這種電子負(fù)載控制器有

6、較 強(qiáng)的適應(yīng)性。另一種可控的直流負(fù)載引入，它可以產(chǎn)生完整的燃料電池組極化曲線以及太陽(yáng)能電池陣列 V-I 特性。這種可編程直流負(fù)載可以用來(lái)模擬一個(gè)可 變電阻、可變電流或可變電力負(fù)荷，參考文獻(xiàn)【8】對(duì)電子負(fù)載控制器和燃料電 池作了詳細(xì)介紹以及低功率電子負(fù)載控制器的發(fā)展。功率值、控制模式和欠壓保護(hù)值給電子負(fù)載控制器。輸入電流和功率，也就是 燃料電池組的輸出電流和功率可以正確的改變通過(guò)改變電子負(fù)載控制的等效阻抗。圖 2 測(cè)試綱領(lǐng)3 電子負(fù)載控制

7、器的電路設(shè)計(jì) 電子負(fù)載控制器的電路設(shè)計(jì)由于電子負(fù)載控制器需要可變電流的控制，電流源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比電壓源的更好。電流源的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為兩種類型，根據(jù)是否使用變電壓分為隔離和非隔離。A 隔離拓?fù)溆腥N比較常見的隔離拓?fù)漕愋停喝珮?、半橋（L 型）和推挽。由于電池 組的輸出功率比較廣泛從 0 到 60KW，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)考慮測(cè)試條件和功率器件參數(shù)限制。談到電壓源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，全橋電路比其他兩個(gè)電路有最低的電壓 和電流壓力。但是，全橋電路需要

8、四個(gè)開關(guān)，并且在同一橋臂開關(guān)旁需要開/關(guān)交替運(yùn)行，該驅(qū)動(dòng)電路比較復(fù)雜，傳入變壓器也將增加成本。此外，在隔離拓 撲優(yōu)勢(shì)并不明顯的情況下，燃料電池測(cè)試系統(tǒng)中沒有必要提供 muti 輸出。因 此，隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并不是最好的選擇。B 非隔離拓?fù)湓诜歉綦x拓?fù)渲杏腥N常用到的類型：降壓、升壓和降壓升壓。降壓升壓 電路由于它的高電壓和電流應(yīng)力，主要用于低功耗的情況下。升壓電路是低輸入電流紋波的首選，但它的輸出電流不能達(dá)到完全關(guān)閉。降壓電路可以開關(guān)自 如