李亚涵 孙 飞

（黑龙江科技大学电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150027）

1 概述

因具有良好的环保特性及运行性能，燃料电池被广泛应用于新能源汽车行业，并且已经带来了巨大的经济效益，然而在创造经济效益的同时，燃料电池的缺陷日益突显，如输入输出纹波大等问题引发了广泛关注。为了解决这样的问题，许多学者在DC/DC 拓扑结构上进行了研究。

目前，国内已经有多种燃料电池DC/DC 系统，文献[3]中提到了四相交错式Boost 升压拓扑结构，该拓扑采用多相交替导通策略，低功率需求时，部分相导通，降低了功率损失，提高了转换效率，但该拓扑中器件总数过多，导致其体积大、功率密度低，此外，该拓扑在进行控制时采用四相交错技术，控制难度大；文献[4]中提到了双Boost 升压拓扑结构，该拓扑中开关器件较少，且两个开关器件只需要相同的PWM 驱动即可，但该拓扑升压等级较低，且输入电流纹波存在尖峰，会减少质子交换膜燃料电池的使用寿命；文献[5]中提到了两级式升压拓扑结构，前级为两相交错式Boost 结构，后级为自耦全桥升压结构，该拓扑在一定程度上可以减小输入电流的低频纹波含量，提高纹波频率，并且可以满足较大升压比，但也存在开关器件多，功率损耗多的问题，且拓扑中含有变压器，结构复杂，实现难度较大。

本文以提高燃料电池车用DC/DC 的性能为目的，提出了一种基于三相交错式Boost 结构的新型DC/DC 结构，该拓扑在三相交错式Boost 结构的基础上增加了输入侧滤波电感和π 型缓冲电路，有效抑制了输入电流纹波和输出电压纹波，提高了开关频率，通过仿真验证了拓扑的可行性。……