一种适用于燃料电池的新型高升压DC-DC变换器

作者：魏业文; 宁鑫淼; 李明; 李俊波; 白文静

来源：电力系统保护与控制, 2023, 51(23): 92-101.

DOI：10.19783/j.cnki.pspc.230411

• 燃料电池
• DC-DC变换器
• 高升压
• 开关电容
• 低电流纹波

高升压DC-DC变换器是燃料电池实现并网的重要环节。针对燃料电池输出电压低、输出特性软的问题，提出一种基于开关电容的电流馈电升压变换器。首先，详细阐述了所提变换器的拓扑结构及其在连续导通和不连续导通模式下的工作原理。然后，具体分析了该变换器的电压增益、各元件的电压和电流应力。在此基础上，将其与SC-Boost、SL-Boost等变换器进行性能对比。最后，搭建一台200 W的实验样机验证了所提变换器的可行性和理论分析的正确性。所提变换器结合电流馈电结构和开关电容网络，具有电压增益高、输入电流连续且纹波低的优势，有利于延长燃料电池使用寿命。同时，通过复用开关电容中的电容-二极管(capacitor-diode, C-D)单元对开关管电压进行钳位，降低了功率元件的电压应力。因此，所提变换器适用于燃料电池并网系统。

• 单位
  三峡大学