● 摘要
自上世纪末以来能源、环保等问题的日益突出，低能耗、“零”污染的燃料电池电动汽车成为近年来发展及其迅速的一种新型能源汽车，也被认为是21世纪最具有发展前途的绿色清洁汽车。然而为了解决燃料电池输出特性较“软”的缺点，同时又使燃料电池电动车具有良好的动力性能和经济性。本论文设计研制在燃料电池发动机的输出端和驱动电机控制器之间串联的单向主DC/DC变换器来实现整车的能量分配和混合。本论文针对燃料电池混合动力客车中能量混合型的动力构型分别研制了90kW降压型和升压型两种主DC/DC变换器。通过对主电路拓扑原理的分析研究，确立IGBT为主开关功率器件，分别采用非隔离的Buck和Boot电路拓扑。结合能量混合型动力构型的特点详细的分析了主DC/DC变换器在整车中的控制策略，实现了可编程的恒压恒流及动态欠压保护控制。单向主DC/DC变换器的控制系统基于数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)开发，结合模拟PI控制器电路实现系统的闭环控制。采用了SG3535脉宽调制芯片和2SD315隔离驱动模块实现大功率开关管IGBT的驱动及保护。整个控制系统与整车控制器单元（ECU）通过CAN总线通讯，实现主DC/DC变换器输出电压、电流的控制和实时状态参数的通讯。本论文所研制的90kWBuck和Boost主DC/DC变换器分别进行了电气试验、电磁兼容性检测试验和振动试验。两台主DC/DC变换器分别安装在“清能一号” 和“清能二号”示范运行车上，在实际城市道路工况进行运行试验，安全无故障行驶总里程超过四万公里。
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