燃料電池內阻測試系統(tǒng)信號源逆變單元設計.pdf

1、燃料電池作為新一代節(jié)能環(huán)保能源受到了廣泛的關注，內阻則是體現(xiàn)燃料電池是否工作正常的重要指標。設計可實時在線測試的燃料電池內阻測試系統(tǒng)具有重要意義。正弦交流電流信號激勵源是內阻測試系統(tǒng)的重要組成部分。本文重點研究并實現(xiàn)信號激勵源中的逆變單元，主要內容如下：
　　 提出了內阻測試激勵源的總體方案，包含AC/DC不控整流電路，DC/DC直流變換電路，DC/AC逆變電路，控制器電路，通訊電路和輔助電源電路等部分，研究了各部分整體工作的原

2、理，并重點設計了激勵源逆變單元方案，分析了工作原理，給出了硬件和算法的設計思路。
　　 設計了模塊化的硬件電路。從電路結構設定、性能指標分析、參數(shù)選擇以及功能實現(xiàn)等方面入手，完成了最小系統(tǒng)電路模塊(包括主控制芯片、復位電路、電源電路、時鐘電路和仿真接口電路五部分)、逆變橋電路模塊(包含逆變橋、保護電路和LC濾波電路等)、逆變驅動電路模塊、電流值采樣電路模塊(包含電流瞬時值采樣和采樣值處理等)四個部分的硬件電路設計。
　　

3、 在逆變單元硬件架構的平臺下，研究了信號激勵源的輸出信號控制策略。主要包括逆變電路功率開關控制策略和輸出正弦波幅值反饋控制策略兩方面。功率開關控制策略采用數(shù)字化SPWM發(fā)生算法設計，完成對輸出電流信號為正弦波輸出且可變頻的控制研究。正弦波幅值反饋控制策略采用模糊PID算法設計，實現(xiàn)輸出正弦波幅值大小可變的控制功能。
　　 最后，進行了實驗研究，分析了不同頻率不同幅值電流輸出要求下系統(tǒng)控制效果。實驗表明該控制系統(tǒng)實現(xiàn)了控制要求，取