电气专业中文翻译

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1、满足脉冲功率需求的主动控制燃料电池/混合动力车高利君，江振华，罗杰答杜格尔美国南卡罗来纳州，哥伦比亚大学，电机工程学系摘要本文介绍了一种主动控制燃料电池/电池混合动力源的拓扑结构的实验结果，可广泛用于多种应用，如便携式电子设备，通讯设备，航天器电源系统，电动车，其中电力需求是变量，而不是常量。通过降压直流/直流功率转换器，编入主动控制之间的燃料电池和电池可以同时实现高功率，高能量密度，高功率流。结果表明，混合动力源可以实现更大的比功率和比燃料电池功率密度单。本文首先证明了一个具有35W以氢气为燃料的聚合物电解质

2、膜燃料电池和6单元锂离子电池组主动控制混合产生峰值功率为100W，大约只要三倍燃料电池便可以供应，整个系统的重量增加十分有限（10％）。在此之后，另一个源混合使用不同的电池阵列（八个单元）进行了研究，以进一步验证了控制策略，并表现出灵活性和混合动力源设计的普遍性。实验数据表明，混合源使用8芯电池供电的135W峰值功率是该燃料电池的4倍，。最后，三个动力源包括单个燃料电池和两个混合动力的研究，比较特殊的电源，功率密度，体积，重量等方面的设计，这里还可以扩展为多种应用到更大或更小的发电量。©2003埃尔塞维尔BV公

3、司保留所有权利。关键词：混合动力源;锂离子电池，聚合物电解质膜燃料电池，电源转换器1。简介很多应用，如便携式电子设备，通讯设备，航天器电源系统，电动车，在他们的负荷曲线上有一个共同的特点。那就是，他们有很高的峰值功率比平均功率。燃料电池（如质子交换膜燃料电池）被认为是下一代能源设备中最有前途的替代品，由于其高能量密度和清洁能源[1,2]。然而，由于它们的特性，限制要求，燃料电池还有很长的启动时间（通常几分钟）的现象时，瞬时功率需求。与燃料电池相比，锂离子充电电池有没有快速的瞬态响应热烈向上或启动时，它们的特定功

4、率也大大高于燃料电池。结合燃料电池产生电池混合动力源，使每一个独立设备的优势，尽其用，可满足上述两方面的高功率和高能量密度应用的要求[3,4]。在这种混合燃料电池/电池电源，燃料电池是通过控制以满足长期的平均负载功率的要求;电池另一方面，用来满足于低间隔高脉冲功率的要求，负载时均功率应小于或等于额定功率的燃料电池的能力，否则电池最终将用尽。本文主要介绍了主动控制的燃料电池/混合动力混合动力试电池混合动力的试验研究。相对于被动控制的混合动力车，燃料电池是与电池并行连接直接，一个主动的混合动力有几个潜在的优势。考虑

5、在图所示的有源混合结构。1，直流/直流电源转换器之间的结合燃料电池和电池，使电力流可以被主动管理。在这种配置中，燃料电池是通过隔离电源转换器脉冲负载，而电池则不是。通过控制功率转换器，燃料电池的输出电流，电池电流和电池电压都可以进行调节。有一段时期：混合动力源是本研究重点原则说明如下：为满足低功率的需求，燃料电池将被控制在产生一个平均能量值以满足负载，并在同一时间对电池充电;在高功率需求期间，燃料电池将产生额定功率和电池会在任何范围内放电（至安全极限）以满足高功率要求。我们对两种混合动力源的配置进行了测试研究。

6、这两种配置使用相同的燃料电池，功率变换器及控制算法，它们之间唯一的区别是电池阵列的大小。研究结果表明，这种燃料电池/电池混合动力源取得比单独元有更大的燃料电池比功率。第一个混合动力源的研究，它使用了六芯电池，表现出了100W的峰值功率的能量，这是三倍于单个燃料电池的量。第二个混合动力源的研究，我们利用了一个八芯电池，实现了更高的峰值功率135W。除了提供更高的功率比的优势，主动控制混合动力拥有了更多的优势，更好地调节输出电压，更小的燃料电池压力，更轻的重量和体积较小的系统（一个固定的峰值功率），以及在电力需求逐

7、步改变中有更快的启动和更快的反应过程。在下面的部分，介绍了该系统详细的实验装置。第3节再介绍两个主动控制混合动力的配置的实验测试，并比较了混合动力源的燃料电池，注重具体的功率，功率密度和电源的体积和重量。最后，给出的结论是在第4节。在主动控制燃料电池/混合动力实验系统/电池，以上图所示1，是采用氢为燃料的聚合物电解质膜燃料电池由H-电源制造的额定功率为35W的24V的标称容量和开路电压，并与索尼US18650标称容量的每节1400毫安时的锂离子电池。降压直流/直流功率转换器，构建了使用同步整流器。如图所示2，两

8、个MOSFET均采用这种结构，并同步操作和互补。采用被动式二极管，而不是一个主动的开关大大降低了传导损耗，从而提高转换效率，因此，这种结构越来越普遍在低电压电源上应用。实时数字控制器（dSPACE的DC1103PPC控制器板）用于控制直流/直流转换器。在实验中，控制算法最早是在Matlab/Simulink建立，然后编译并下载到dSPACE的硬件。电池的电流，电压和燃料电池的电流通过d