魏　星，黄洪全，汤云骏，许　炜

（广西大学电气工程学院，广西 南宁530004）

新产品开发

用于燃料电池汽车的双向DC-DC变换器

魏星，黄洪全，汤云骏，许炜

（广西大学电气工程学院，广西 南宁530004）

燃料电池在能量转换过程中随着电流变化电压波动较大，需要在燃料电池上并联一个超级电容来稳定输出电压。超级电容作为辅助储能模块通过双向DC/DC变换器与直流母线连接，能够有效改善燃料电池输出特性。利用移相全桥-倍流整流双向DC/DC变换器实现燃料电池和超级电容间的能量传递，制作样机并取得预期结果。

燃料电池；超级电容；电动车；双向DC/DC变换

目前市场上的电动车电源主要是铅酸电池，其能量和重量性能比低，不能满足电动车的发展要求。燃料电池具有环保、结构紧凑、电流密度高、工作温度低、使用无毒性固态电解质膜等优点，在很多领域发挥着重要作用［1］。然而燃料电池是一个非线性变参数的纯滞后系统，当输出电流较大时，输出电压下降较快。燃料电池电压-电流特性如图1所示，因此其存在带负载能力较差，输出功率不稳定等缺点，一般的解决方案是在燃料电池上并联超级电容来稳定输出电压。超级电容有着充电速度快、循环使用寿命长、大电流放电能力强、功率密度高、检测方便和容量范围大等特点，能在电动汽车加速时提供额外的所需功率，制动时将制动产生的能量快速的存储起来［2］。在超级电容和燃料电池之间加入双向DC/DC变换器能够增加汽车启动时瞬时功率并回收能量从而优化汽车的加速和减速性能［3］。……