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一种用于EIS检测的氢储能发电用燃料电池DC/DC系统

发布时间: 2023-12-11

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 实用新型专利
行业领域：
制造业,电气机械和器材制造业,仪器仪表制造业
成果介绍
本实用新型提供了一种用于EIS检测的氢储能发电用燃料电池DC/DC系统,包括氢储能发电系统以及氢储能发电系统控制器;所述氢储能发电系统包括依次连接的氢气储存系统、本实用新型的目的在于提供一种用于EIS检测的氢储能发电用燃料电池DC/DC系统，实现氢储能发电用燃料电池的特性与DC/DC变换器的功能相匹配，同时减小系统损耗提高系统效率，并通过在线检测获得燃料电池的EIS，以便对燃料电池进行在线故障诊断。
成果亮点
本实用新型采用如下技术方案：一种用于EIS检测的氢储能发电用燃料电池DC/DC系统，包括氢储能发电系统以及氢储能发电系统控制器；所述氢储能发电系统包括依次连接的氢气储存系统、燃料电池电堆以及DC/DC变换器； DC/DC变换器包括开关管S1~S4组成的原边全桥H1、开关管S5~S8组成的副边全桥H2、匝数比为 n: 1的高频变压器、谐振电感 Lr1和 Lr2、谐振电容 Cr1和 Cr2及高频变压器组成磁性网络链接H1和H2的交流端口，输入端的电容 C1，输出端的电容 C2和电感 Lf； DC/DC变换器全桥H1、H2开关管驱动信号的相位关系控制能量实现双向流动，高频变压器使变换器具有高功率转换密度； 高频变压器两边的谐振电感和谐振电容共同组成对称LCL型复合谐振，消除开关管启闭过程中电压、电流出现的重叠现象。
团队介绍
发明人：王亚雄 梁非凡 林良光 欧凯 福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2023-12-20

黄建华

福州大学

教授

综合评价

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用一种双向全桥型DC/DC变换器，该变换器具有高功率转换密度，适用于氢储能发电用燃料电池大功率应用场景。并通过加入谐振电感和电容实现变换器电路软开关，减小氢储能发电系统的损耗、提高系统工作效率，并将此拓扑应用于发电用燃料电池EIS的在线检测。该双向全桥变换器的闭环控制、燃料电池EIS在线检测以及燃料电池电堆巡检装置共用同一个控制器，实现功能集成，拓展了双向全桥变换器的功能与应用范围。该双向全桥变换器采用滑模控制，能够在增强系统鲁棒性的同时提高燃料电池特性和DC/DC匹配程度。
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