碩士學(xué)問(wèn)論文答辯

1、1 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告大連理工大學(xué)電氣系碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 姓名：扈煥江姓名：扈煥江 導(dǎo)師：陳希有導(dǎo)師：陳希有 教授教授 專業(yè)：電工理論與新技術(shù)專業(yè)：電工理論與新技術(shù)2009-06-25 2 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告研究對(duì)象研究對(duì)象燃料電池發(fā)電系統(tǒng)論文題目論文題目燃料電池發(fā)電系統(tǒng)dc-dc變換器及緩沖器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容dc-dc變換器、緩沖器3 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告報(bào)告內(nèi)容 為什么 做什么 怎么做 結(jié)果怎么樣 進(jìn)一步怎么做4 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 為什么課題背景越獄事件 全球性的新能源計(jì)劃美國(guó)電視劇越獄5 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告?zhèn)鹘y(tǒng)能源（火電）的主要問(wèn)題傳統(tǒng)能源（火電）的主要問(wèn)題效率低，利

2、用率低污染嚴(yán)重面臨能源危機(jī)破壞生態(tài)平衡 全球性的三大危機(jī)全球性的三大危機(jī)能源危機(jī)：石油和煤可再采45和164年環(huán)境污染：火電污染約占40 生態(tài)破壞：氣溫以每年0.6攝氏度升高 為什么課題背景-開(kāi)發(fā)高效清潔的新能源（太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池等）6 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 為什么燃料電池簡(jiǎn)介燃料電池原理優(yōu)點(diǎn)燃料電池被稱為是繼水力、火力、核能之后的第四代發(fā)電裝置和替代內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力裝置高效、清潔、無(wú)污染、環(huán)境友好高效、清潔、無(wú)污染、環(huán)境友好化學(xué)能化學(xué)能 電能電能 電化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用手機(jī)電池 備用電源 奧運(yùn)客車(chē)發(fā)電站直接轉(zhuǎn)化7 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 為什么燃料電池發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？燃料電池輸出電能變換器要求做什么8

3、 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告！不能直接接用電設(shè)備，必須采用變換器改善其輸出特性 做什么燃料電池輸出特性 v-iv-i曲線：曲線：比較軟，電壓變化比較大 電壓比較低，一般為幾十伏 p-ip-i曲線：曲線：最大功率點(diǎn)跟蹤問(wèn)題9 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告航空靜止變換器：114v交流家用：220v交流輸出電壓：?jiǎn)蝹€(gè)為0.6v左右電池堆為幾十伏燃料電池特性 做什么變換器要求1實(shí)際應(yīng)用變換器的要求升壓電壓變換比較大需穩(wěn)定的直流電壓穩(wěn)壓電池堆輸出電流紋波影響燃料電池壽命輸出電流紋波也變換器效率減小電池輸出電流紋波減小電磁干擾電氣絕緣和隔離dc-dcdc-dc變換器變換器10 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 做什么變換器要求2負(fù)

4、載突變?nèi)剂想姵卦O(shè)計(jì)工作在功率密度的最大值或低一點(diǎn)的值；動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢燃料電池特性實(shí)際應(yīng)用變換器的要求跟蹤最大功率點(diǎn)輸出直流電交流負(fù)載逆變緩沖器緩沖器逆變器逆變器11 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告燃料電池電能變換器的結(jié)構(gòu)組成燃料電池電能變換器的結(jié)構(gòu)組成單向dc-dc變換器基于蓄電池或超級(jí)電容的緩沖器（輔助電源和雙向變換器）逆變器 做什么電能變換器結(jié)構(gòu)？怎么分析設(shè)計(jì)單向dc-dc變換器和緩沖器12 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc1）推挽正激1推挽變換器推挽變換器 推挽正激變換器推挽正激變換器2oinundu加一個(gè)鉗位電容正激變換器：需引入磁復(fù)位電路，變壓器單向勵(lì)磁，開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力大推挽變換器

5、：存在變壓器偏磁，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)高的電壓尖峰鉗位電容的作用：鉗位電容的作用：抑制電壓尖峰和變壓器偏磁，減小輸入電流波動(dòng)！正是鉗位電容的引入，使推挽正激變換器具有更大優(yōu)點(diǎn)13 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc2）推挽正激2狀態(tài)1：1t導(dǎo)通，2t關(guān)斷狀態(tài)3： ，1t2t關(guān)斷狀態(tài)2： ，1t導(dǎo)通2t關(guān)斷，2sd兩個(gè)開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通，無(wú)論哪一個(gè)導(dǎo)通，鉗位電容都將和其中一個(gè)原邊繞組并聯(lián)，并且電容的電壓維持下正上負(fù) 工作波形14 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc3）仿真分析輸出電壓和鉗位電容電壓 繞組電流和輸入電流 繞組電壓和開(kāi)關(guān)管電壓 15 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（

6、單向dc-dc4）優(yōu)點(diǎn)比較2onioni2inu推挽變換器更低成本更低成本關(guān)斷電壓尖峰電流波動(dòng)oni2inu變壓器偏磁存在偏磁存在偏磁有效抑制偏磁有效抑制偏磁正激變換器2tinuumax2tinuu高頻變壓器開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力推挽正激變換器單向勵(lì)磁單向勵(lì)磁雙向勵(lì)磁雙向勵(lì)磁16 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc5）控制方法電壓型控制方法單環(huán)控制，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢穩(wěn)定性較差電流型控制方法雙環(huán)控制，設(shè)計(jì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)響應(yīng)快穩(wěn)定性好17 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc6）間接電流控制1 間接電流控制（icmc）或 無(wú)傳感器電流控制（scmc） 原理基于電感（變壓器繞組）的電壓積分

7、，實(shí)現(xiàn)對(duì)電感電流的間接取樣優(yōu)點(diǎn)具有更好的抗干擾能力，動(dòng)態(tài)響應(yīng)等原理圖18 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc7）間接電流控制2123111311211231121312()2wwwwwwwwwwwwdididtdtmdiniiulmndtdididiulmmdtdtdt ！間接電流控制方法適用于推挽正激變換器19 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc8）控制性能分析 由控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)得到波特圖050010001500200025003000-200204060system bode plotfrequencyl(w)/db0500100015002000250030

8、00-100-50050100frequencyq(w)/du相角裕度：20 相角裕度：80電壓環(huán)波特圖雙環(huán)波特圖20 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc9）功能實(shí)現(xiàn)30vinu146.32vou 突變前d=0.41028vinu146.49vou 突變后d=0.436升壓和電氣隔離減小輸出電流紋波穩(wěn)壓功能燃料電池dc-dc變換器的功能實(shí)現(xiàn)高頻變壓器引入鉗位電容，減小了輸入電流脈動(dòng)21 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（單向dc-dc10）仿真分析psim仿真電路仿真波形22 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（緩沖器1）燃料電池負(fù)載輔助電源燃料電池模型功率流動(dòng)方向功率流動(dòng)方向蓄電池或超

9、級(jí)電容雙向dc-dc變換器實(shí)現(xiàn)功率雙向流動(dòng)23 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（緩沖器2）雙向變換器1 在燃料電池、太陽(yáng)能電池等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用在燃料電池、太陽(yáng)能電池等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用 buck-boost雙向dc-dc變換器應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、成本低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、成本低電感電流波形電路原理圖buck狀態(tài)boost狀態(tài)24 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（緩沖器3）最大功率點(diǎn)跟蹤原理簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、跟蹤精度高 最大功率點(diǎn)跟蹤算法-擾動(dòng)觀測(cè)法優(yōu)點(diǎn)原理圖每個(gè)周期觀測(cè)電池的輸出功率，與上一周期比較。如果功率增加，則繼續(xù)按上一周期的方向變動(dòng)；如果功率減小，則改變變動(dòng)方向，最終

10、達(dá)到穩(wěn)態(tài)控制流程25 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 怎么做-（緩沖器4）仿真分析psim仿真電路和波形psim仿真電路仿真波形（電感電流和蓄電池電壓）26 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣系統(tǒng)框圖直流電源推挽正激電路lc濾波電路負(fù)載輸出電壓采樣繞組電壓采樣隔離驅(qū)動(dòng)tms320lf2812a/da/dpwm系統(tǒng)硬件主要包括直流電源、高頻變壓器、電壓采樣電路、igbt驅(qū)動(dòng)電路、dsp芯片等 27 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣硬件設(shè)計(jì)1直流電源設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì)磁芯：鐵氧體ee55/28/21 變比7n 原邊副邊繞組：繞在ee型磁芯中柱 采用三相不可控整流電路28 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣硬件設(shè)

11、計(jì)2驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)主芯片為hcpl-316j主芯片為hcnr200 29 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣軟件設(shè)計(jì)電壓采樣設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)對(duì)兩個(gè)原邊繞組電壓同時(shí)采樣利用tms320f2812 的事件管理器產(chǎn)生pwm信號(hào)30 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣裝置照片直流電源檢測(cè)電路dsp和仿真器高頻變壓器二極管整流橋?yàn)V波電感、電容驅(qū)動(dòng)電路31 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 結(jié)果怎么樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果2025vinu110vou20khzf 實(shí)驗(yàn)參數(shù)：鉗位電容電壓 輸出電壓 變壓器繞組電壓 32 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告 進(jìn)一步怎么做結(jié)論與展望對(duì)推挽正激變換器，引入磁集成技術(shù)，將進(jìn)一步減小輸出電流紋波開(kāi)展基于

12、dsp的buck-boost雙向dc-dc變換器的實(shí)驗(yàn)研究需進(jìn)一步提高穩(wěn)定性完成整體實(shí)驗(yàn)，使得系統(tǒng)各部分能協(xié)調(diào)穩(wěn)定地工作燃料電池輸出特性使得電能變換器十分重要燃料電池電能變換器應(yīng)包括單向dc-dc變換器、緩沖器和逆變器 間接電流控制的推挽正激變換器在燃料電池場(chǎng)合有較大優(yōu)勢(shì)buck-boost雙向dc-dc變換器可用于最大功率點(diǎn)跟蹤結(jié)結(jié)論論展展望望33 碩士學(xué)位論文答辯報(bào)告總結(jié)做什么為什么怎么做結(jié)果怎么樣進(jìn)一步怎么做燃料電池是一種優(yōu)越的新能源，成為近年研究的熱點(diǎn)設(shè)計(jì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的dc-dc變換器和緩沖器dc-dc變換器：間接電流控制的推挽正激變換器緩沖器：buck-boost雙向變換器實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤