燃料电池电站功率调节系统的设计

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2007, Vol. 35 ›› Issue (10): 20-25,48.

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燃料电池电站功率调节系统的设计

黄石生唐朝阳王振民陈意庭

华南理工大学机械工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2007-03-02 出版日期:2007-10-25 发布日期:2007-10-25
通信作者: 黄石生(1938-) ，男，教授，博士生导师，主要从事数字化电源及逆变电源焊接研究. E-mail:sshuang@scut. edu. cn
作者简介:黄石生(1938-) ，男，教授，博士生导师，主要从事数字化电源及逆变电源焊接研究.
基金资助:
广东省科技工业攻关重大项目(124B2041570)

Design of Power Conditioning System for Fuel Cell Power Plant

Huang Shi-sheng Tang Zhao-yang Wang Zhen-min Chen Yi-ting

School of Mechanical Engineering , South China Univ. of Tech. , Guangzhou 510640 , Guangdong , China,

Received:2007-03-02 Online:2007-10-25 Published:2007-10-25
Contact: Huang Shi-sheng (born in 1938), male , professor,doctoral supervisor, mainly researches on digital power source and inverter power supply for welding. E-mail:sshuang@scut. edu. cn
About author:Huang Shi-sheng (born in 1938), male , professor,doctoral supervisor, mainly researches on digital power source and inverter power supply for welding.
Supported by:
Supported by a grant from the Major Programs of Science and Technology Foundation of Guangdong Province Industrγ(124B2041570)

摘要/Abstract

摘要： 燃料电池电站功率调节系统对整个电站系统工作的可靠性、效率和输出波形质量有很重要的影响.文中通过仿真、实验的方式，研究电路结构与燃料电池参数的优化配合关系，提出了高效逆变主电路的设计规律.通过研究逆变系统的数学模型，为逆变系统输出波形控制技术提供理论依据和指导，并研制了实用的、高性能和低成本的数字化、智能化控制系统，其中着重于数字控制系统的逆变器输出波形控制技术.文中还采用滑模变结构控制策略研究了波形控制技术，并通过实验进行了验证.结果表明，文中所提出的设计方案满足了系统功能要求，并具有良好的可靠性、输出波形质量和较高的转换效率.

关键词: 燃料电池电站, 功率调节系统, 逆变器, 波形控制, 滑模控制

Abstract:

The power conditioning system of a fuel cell power plant is very important to the reliability and efficiencyof the power plant system as well as to the quality of the output waveform. In this paper , the optimizedcooperation between the main circuit structure of the power conditioner and the fuel cell parameters is investigatedby simulation and experiment , and the law of designing efficient main circuit for the power conditioning systemis proposed. By investigating the mathematical model of the inverter system , some guidance is provided forthe inverter output waveform control. A digital intelligent control system with good practicability , high performanceand low cost is then designed , in which the output waveform control is emphasized. Moreover , the waveformcontrol scheme based on the sliding-mode control policy is investigated , and is then testified by experiments.It is found that the proposed system satisfies the requirements of the power plant , and possesses good reliability, high output waveform quality and great efficiency.

Key words: fuel cell power plallt, power conditioning system, inverter, waveform control, sliding-mode control

黄石生唐朝阳王振民陈意庭. 燃料电池电站功率调节系统的设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(10): 20-25,48.

Huang Shi-sheng Tang Zhao-yang Wang Zhen-min Chen Yi-ting. Design of Power Conditioning System for Fuel Cell Power Plant[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2007, 35(10): 20-25,48.

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Design of Power Conditioning System for Fuel Cell Power Plant

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