氢燃料电池控制策略精品

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30KW车用氢燃料电池控制策略 ............................ 错误!未定义书签。目录.......................................................................... 错误!未定义书签。1控制策略的依据.............................................. 错误!未定义书签。230KW车用氢燃料电池控制策略.................... 错误!未定义书签。

2.1P&ID........................................................... 错误!未定义书签。

2.2模块技术规范............................................ 错误!未定义书签。

2.3用户接口 ................................................... 错误!未定义书签。

2.4系统量定义 ............................................... 错误!未定义书签。

2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略........... 错误!未定义书签。

2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理 .................. 错误!未定义书签。

2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理........... 错误!未定义书签。

2.6Cell电压测算............................................. 错误!未定义书签。

2.7电堆健康度SOH评估 ............................... 错误!未定义书签。

2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法.. 错误!未定义书签。

2.8ALARM和FAULT判定规则 ....................... 错误!未定义书签。

2.9工作模式（CRM和CDR）策略................ 错误!未定义书签。

2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 ............ 错误!未定义书签。

2.11空气流量需求量计算................................ 错误!未定义书签。

2.12阳极氢气循环回路控制策略 .................... 错误!未定义书签。

2.13阴极空气传输回路控制策略 .................... 错误!未定义书签。

2.14冷却液传输回路控制策略 ........................ 错误!未定义书签。

2.15阳极吹扫（Purge）过程........................... 错误!未定义书签。

2.16防冻（Freeze）处理过程.......................... 错误!未定义书签。

2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 ................... 错误!未定义书签。

2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck.................. 错误!未定义书签。

2.17.2CtrState2下的泄漏检查......................... 错误!未定义书签。

2.18注水入泵（Prime）过程........................... 错误!未定义书签。

2.19状态及迁移 ............................................... 错误!未定义书签。

2.19.1状态定义 ................................................ 错误!未定义书签。

2.19.2状态迁移图............................................. 错误!未定义书签。

2.19.3状态功能 ................................................ 错误!未定义书签。

2.19.4迁移条件 ................................................ 错误!未定义书签。

2.20CAN通讯协议。........................................ 错误!未定义书签。3未确定事项 ..................................................... 错误!未定义书签。【关键字】设计、方法、条件、模式、运行、系统、平衡、持续、保持、安全、稳定、基础、需要、环境、资源、需求、作用、增量、水平、反映、倾斜、形成、管理、调整、规范

1控制策略的依据

对于氢燃料电池，追求的指标有：能量密度、额定功率、最大峰

值功率（保持有限时间）、最小稳定功率（小于该功率，功率输出波动大，长时间小于最小稳定功率下工作（包括开路），对电极有损伤））、效率（以氢气低燃值计算，净输出功率），生命周期、启动时间（从空闲到额定功率）、停机时间、环境要求（工作温度、存贮温度、湿度、海拔（主要是大气压力和密度变化对电堆其它指标的影响））等。

这些指标，都反映在氢燃料电池的输出特性曲线（极化曲线）上。对氢燃料电池的设计、实验上，就是使输出特性曲线反映的指标最好。

影响输出特性曲线的因素很多，对于质子交换膜氢燃料电池，主要反映在MEA的工艺上，继而派生出的因素有：阳极氢气的输入口压力（本文档中，所有压力是指绝对压力）、阳极中氢气的湿度，阴极空气的压力和流速、阴极空气的湿度，阳极和阴极的的压差、膜的温度，因流场气流的影响，流场入口端的湿度低于流场出口端的湿度，出现干端和湿端，影响指标，为了平衡湿度，采取入口气体增湿工艺，阳极采用将出口处湿度高的氢气通过回流泵直接送回入口，增加阳极气体入口处的湿度。因此氢气回流泵的流速也算一个因素。因质子交换膜氢燃料电池，在输出功率时会产生热量，为了达到稳定MEA的温度，就需要将热量消散掉。因此需要测试不同电流下的热量，用于设计热源到冷却介质间的热阻（工艺设计中计算或测试）及冷却流道的工艺参数。因阳极在输出功率时，湿度会逐渐增大，会产生水以及氢气纯度会逐渐降低，到一定条件就需要将阳极的氢气置换（吹扫）一次。

对于电堆，通过实验和测试，绘制各个因素组合下的输出特性曲

线。根据这些测绘出的输出特性曲线，综合出各个指标。根据指标，在输出特性曲线中，确定一个安全稳定工作区域。根据输出特性曲线的安全稳定工作区域，再确定各个因素以输出电流为横轴的工作区域。这些因数的工作区域，就是集成系统（模块）的技术规范（即电堆生产厂的《电堆集成手册》）。

根据《电堆集成手册》，设计电堆模块，根据电堆模块的工艺，形成《模块手册》。根据《模块手册》设计辅助系统工艺。最终形成《系统工艺流程图》（P&ID）。对于应用还需要《应用需求》。以上资源是控制策略的依据。

2氢燃料电池控制策略

控制策略内容包括：系统量定义，ALARM和FAULT判定规则,节电压巡检处理策略，电堆冷却液出口温度设定值策略，工作模式（CRM 和CDR）策略，阳极氢气循环回路控制策略，阴极空气传输回路控制策略，冷却液传输回路控制策略，阳极氢气吹扫（Purge）过程，防冻（Freeze）处理过程，泄露检查（LeakCheck）过程、注水入泵（Prime）过程，冷启动过程，状态及迁移，CAN通讯协议。

2.1P&ID

1、阳极氢气子系统控制涉及的项：

氢气进气阀控制开关（S_H2Inlet）、氢气进气阀后的压力（P_H2Inlet）、氢气回流泵的运行控制开关（EN_H2RecirPump）、氢气

回流泵的转速（n_H2RecirPump）、氢气回流泵驱动器PWM （PWM_H2RecirPump）,氢气回流泵驱动器中的1个测量量（V_H2RecirPump）、氢气吹扫阀控制总开关（S_H2Purge）、氢气前吹扫阀控制开关（S_H2FrontPurge）、氢气后吹扫阀控制开关（S_H2BackPurge）、模块前后向水平倾斜角（θ_FB）、模块左右向水平倾斜角（θ_LR）。

2、阴极空气子系统控制涉及的项：

空压机驱动器PWM（PWM_AirBlower）、空压机的转速（n_AirBlower）、空气流量（Q_Air）。

3、冷却子系统控制涉及的项：

冷却液出口温度（T_CoolantOutlet）、冷却液泵运行控制开关（EN_CoolantPump）、冷却液泵驱动器PWM（PWM_CoolantPump）散热器风扇运行控制开关（EN_RadiatorFan）、散热器风扇驱动器（PWM_RadiatorFan）。

4、电气子系统控制涉及的项：

电堆节数（N_Cell，120）、电堆单节最小电压（MinV_Cell）、最小电压的节号（No_MinV_Cell，0-119，0号在前端）、电堆单节最大电压（MaxV_Cell）、最大电压的节号（No_MaxV_Cell，0-119，0号在前端）、电堆单节平均电压（AvgV_Cell）、电堆计算的电压（V_Stack）、总线电压（V _Bus）、总线电流（I_Bus）、总线输出开关（EN_Bus）。

5、控制接口涉及的项：

燃料电池模块使能开关（EN_FC）、运行开关（S_Run）、CAN总线。

2.2模块技术规范

额定功率（Pn）：31kW

工作电流（I）：0-500A

额定电流（In）：495A

起动时间（t_Startup）：≤20S

停止时间（t_Shutdown）：≤5S

氢气气源压力（P_H2Supply）：653-928kPa

电堆工作压力（P_StackOp）：≤120kPa

氢气最大流量（MaxQ_H2）：≤500LPM

氢气温度（T_H2）：-10 – 46℃

空气流量（Q_Air）:≤2500LPM

空气温度（T_Air）：-10 – 46℃

存贮温度（T_Storage）: -40 – 65℃

最小湿件温度（MinT_WettedComp）：2℃

最大燃料电池模块内部温度（MaxT_FCPM）: 55℃

相对湿度（RH）：≤95%

海拔（AT）：0 – 1600m

水平倾角（θ）：±30°

阳极收集水量（Vol_AnodeWater）：≤48mL/min

阴极收集水量（Vol_CathodeWater）：≤64mL/min

热功率（P_Heater）: ≤52kW

冷却液出口温度（T_CoolantOutlet）：50 – 70℃

冷却液流量（Q_Coolant）：≥75LPM

冷却液最大压力降（MaxDropP_Coolant）: ≤35kPa

最大冷却液入口压力（MaxP_CoolantInlet）：≤170kPa CAN总线：CAN 2.0A/B Passive(Standard 11 bit) BPS 250 kb/s

2.3系统量定义

8文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

9文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

2.4电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略

2.5ALARM和FAUL T判定规则(S3EDAE3)

2.6工作模式（CRM和CDR）策略

工作模式分为CRM(Current Ramp Mode)和CDR(Current Draw Request)。

CRM模式，电流斜坡模式，是指负载电流以一定的斜率上升或下降。

CDR模式，电流请求模式，是指在CDA 限制下，负载电流通过通讯或模拟信号提供给FC控制器CDR值。

2.7电堆冷却液出口温度设定值(TCSP)策略

2.8空气流量需求量(QAR)计算

空气流量需求QAR 基本计算公式

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×I_Bus

注：120 为电堆的总Cell数，0.01657为单个Cell在I_Bus为1A 时，1分钟需要消耗的理论空气体积量（升）。

α_Air是α_In的函数，该函数为多段线性插值

FLOAT32 Interp_α_Air(FLOAT32 α_In )

α_Air_CDR = Interp_α_Air(CDR / In_Bus )

A、在状态CS5(CRM)下的处理

1、过剩空气系数的处理

进入CS5状态头30秒：α_Air = α_Air_CRM

30秒后，先缺省α_Air = α_Air_CRM，在某个持续20秒的事件发生后，α_Air = α_Air_CRM + 0.8

2、CRM工作模式

I_Bus的200mS增量> 8A或≤8A持续时间未到10秒，则

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus +30)

I_Bus的200mS增量≤8A持续时间达10秒后,则

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus +10)

3、CDR工作模式

I_Bus的200mS增量> 10A，则

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus×1.2)

I_Bus的200mS增量≤10A,则

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×I_Bus

4、最小值处理

QAR结果小于50，则结果值为50。

B、在状态CS6(CDR)下的处理

α_Air =α_Air_CDR

1、I_Bus> CDR

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus×1.3)

2、I_Bus≤CDR

若CDR ≤(I_Bus+10)或CDR > (I_Bus+10)持续时间未到60秒，则QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(CDR×1.2)

若CDR > (I_Bus+10)持续时间到60秒后，则

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus×1.2)

3、最小值处理

QAR结果小于50，则结果值为50。

C、在状态CS7下的处理

α_Air =α_Air_CRM

1、从CS6迁入

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(CDR ×1.5)

2、从CS5迁入

QAR = 120 ×0.01657 ×α_Air ×(I_Bus×1.5)

2.9CDA计算

A、在状态CS5下的处理

α_Air =α_Air_CRM

在多机工作模式下：

CDA = 30 + Q_Air/（120×0.01657 ×α_Air ）

在单机工作模式下：

CDA = 30 + Q_Air/（120×0.01657 ×α_Air ）

B、在状态CS6下的处理

α_Air =α_Air_CDR

CDA = 30 + Q_Air/（120×0.01657 ×α_Air ）

D、在状态CS7下的处理

1、从CS5或CS6迁入CS7时的I_Bus (I_Bus_56)≤30A

CDA = 5A

2、从CS5或CS6迁入CS7时的I_Bus(I_Bus_56)> 30A

CDA = I_Bus_56 –(t * 5 / 400)

2.10阳极氢气循环回路控制策略

2.11阳极氢气吹扫阀控制策略

在状态CS15，随氢气进气阀相反动作

在状态3，第1、2阶段开1秒关0.5秒，第3阶段开1秒关1秒

在状态5，开2秒，关时间先根据额定电流比插值基本时间，再根据氢气回流泵的参数作调整。

在状态8、13下，常开。

其他状态下，常关。

2.12阴极空气传输回路控制策略

阴极空压机没有运行控制开关信号，只有PWM控制信号PWM_Air。在状态CS3Step2下:

If(V_Bus> 30.0V) PWM_Air =0

If(V_Bus<= 30.0V) PWM_Air =25

在CS3Step3、CS8、CS9下:

QARn = 120 * 0.01657 * 1.9 * 495 = 1870(LPM)

If(Q_AIR

在CS 4Step1下

PWM_Air =50

在CS4Step2下:

PWM_Air=55

在状态CS5、CS6、CS7下:

包括2部分，基本部分PWM0_Air和调整部分PWM1_Air，

PWM_Air的范围为10-100。

基本部分由氢气需求量插值求得。

FLOAT32 Interp_PWM0_Air(FLOAT32 QAR )

PWM0_Air =Interp_PWM0_Air( QAR )

Q_Air的调整为回差增量式控制回路(控制周期50mS)，回差的下限为QAR，回差上限为在QAR的基础上增加1个QAR的百分比例α_QAR即QAR(1+α_QAR/100)。

以C语言描述：

α_QAR = 5。PWM1_Air = 0.

PWM0_Air =Interp_PWM0_Air( QAR );

voidFunc_PWM1_Air(void)

{

If(Q_Air>QAR(1+α_QAR/100))

{

If(PWM_Air> 10)

PWM1_Air -= ABS(Q_Air - QAR)*0.01/100;

// 0.01/100为减增量

}

If(Q_Air

{

If(PWM_Air> 10)

PWM1_Air += ABS(Q_Air - QAR)*0.1/100;

//0.1/100为加增量

}

//PWM1_Air上下限调整

if(PWM1_Air > (100 – 0.0 - PWM0_Air))

PWM1_Air = (100 – 0.0 - PWM0_Air);

If(PWM1_Air < (10 – 0.0 - PWM0_Air))

PWM1_Air = (10 – 0.0 - PWM0_Air);

}

PWM_Air =PWM0_Air + PWM1_Air + 0.0;

// 0.0 为PWM1_Air的0位偏置

// PWM_Air做10，100的上下限调整

If(PWM_Air>100) PWM_Air = 100;

If(PWM_Air<10)PWM_Air = 10

在状态CS13下:

C语言表示

If(MinV_Cell> 0.6V)

{

QARn = 120 * 0.01657 * 1.9 * 495 = 1870(LPM)

If(Q_AIR

// 50为采样周期(mS)，10为每秒增加量

}

Else

{

If(V_Bus> 30) PWM_Air = 0;

If(V_Bus<= 30) PWM_Air = 25

}

在除上述状态外的状态下：

PWM_Air = 0

2.13阳极吹扫（Purge）过程

阳极吹扫(置换)过程，是在状态CS15下进行。

在阳极吹扫过程中，冷却子系统和空气子系统都停止运行。

进行3次吹扫过程。

吹扫过程如下：

第1步：

吹扫阀关闭，进气阀打开，进行2秒，在此过程中，若P_H2IN<40psig，则吹扫失败。

第2步：

进气阀关闭，吹扫阀打开，进行58秒。

在此过程中，若P_H2IN<10psig在58秒内,则过程结束；若超过58秒，则吹扫失败。若MinV_Cel>0.3V，则运行回流泵。

2.14防冻（Freeze）处理过程

防冻处理在状态CS13下进行，为了在冻冰温度下停机，防止阴极和阳极出现冻冰。

处理过程总进行180秒（3分钟），

氢气进气阀、氢气吹扫阀常开。

冷却子系统关闭。

阴极空气子系统，空压机控制如下：

If(MinV_Cell> 0.6V)

{

QARn = 120 * 0.01657 * 1.9 * 495 = 1870(LPM)

If(Q_AIR

}

Else

{

If(V_Bus> 30) PWM_Air = 0;

If(V_Bus<= 30) PWM_Air = 25

}

若PWM_Air为100时，Q_Air<600LPM持续时间到30秒，则产生防冻处理故障，则迁移到FAULT状态（CS10），处理失败；

若收到CAN命令Standby,则迁移到CS2，认为过程成功；过程时间到，则认为过程成功，迁移到CS14。

2.15泄漏检查（LeakCheck）机理

泄漏露检查是指模块中氢气子系统的进气阀、质子膜、吹扫阀的泄漏检查。

泄漏检查在控制状态2和控制状态17进行。

2.15.1在CtrStat17下的LeakCheck

在此状态下做氢气子系统泄漏检查时，冷却子系统和空气子系统不工作。

使用600秒跑表,总定时到时未结束泄漏检查，则定为失败，置位LeakCheck Fault 标志Fault_LeakCheck。

按下面步骤进行：

第1步：0-5秒

将H2进气阀打开5秒；

第2步：5-180秒

在此阶段，关H2进气阀，若H2进口压力P_H2IN<5psig，则定为失败，置位LeakCheck Fault 标志Fault_LeakCheck。

第3步：180-185秒

将H2进气阀打开5秒。

第4步：>185秒

在此阶段开始，关闭H2进气阀。

若V_Stack< 10V或者时间>470秒，则进入第5步。

若V_Stack> 10V、时间<470秒且P_H2IN<5psig，则进行5秒补气并采样P_H2IN。

第5步：

该阶段，单独计时，5秒内补气并采样P_H2IN,120秒后，用当前P_H2IN减去5秒内的采样值，若差值>36psig,则泄漏检测失败;若<=36psig,则泄漏检查成功。

2.15.2C trState2下的泄漏检查

若控制状态2是从控制状态5、6、7、8迁入，则进行泄漏检查。

其方法与CtrState17差不多，只是将第1、2阶段合为1个阶段了，省掉第1步的进气。因控制状态5，6，7，8中，H2进气阀一直开着

2.16注水入泵（Prime）过程

在注水入泵过程中，只开冷却液泵。

2.17状态及迁移

2.17.1状态定义

状态的划分和定义，根据在系统中的作用不同分为3级。

第一级为系统状态(SysState,简称SS)，从总体功能上向用户(Customer)描述系统的简略工作状态。

第二级为控制状态(CtrState，简称CS)，即该系统的实际状态，用于系统功能的详细定义和工作状态。

第三级为第二级的过程状态，用于描绘第二级状态的不同阶段(Step)。

表4 状态定义表

2.17.2状态迁移图

图1 状态迁移图

2.17.3状态功能

2.17.

3.1CS0 Power On Init

上电初始化状态，为一过程状态。初始化硬件和程序运行的环境。

2.17.

3.2CS1 Standby

此状态下定时2秒，对状态系统进行初始化。

1、复位报警管理表和报警输出结果。

2、氢气进气阀=关

3、氢气回流泵=停

4、吹扫阀=关

5、QAR=0、PWM_Air=0

6、TCSP、水泵停、散热风扇停、节温器？？

7、CDA=0、总线输出=关

2.17.

3.3CS2 Standby

此状态为系统待机状态，若是从CS9迁移过来，则进行一次氢气泄漏检查（见，检查完成后或不做检查，则做以下功能：

1、报警检查=进行，但没有报警项

2、氢气进气阀=关

3、氢气回流泵=关

4、吹扫阀=关

5、QAR=0、PWM_Air=0

6、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

7、CDA=0、总线输出=关

2.17.

3.4CS3STEP1 Startup

此状态为启动状态的第1过程。定时0.1秒，在此状态下：

1、报警检查=进行

2、氢气进气阀

3、氢气回流泵

4、吹扫阀

5、QAR、空压机

6、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

7、CDA、BUS_OUT

8、Cell OW检测

2.17.

3.5状态功能

8、报警

9、氢气进气阀

10、氢气回流泵

11、吹扫阀

12、QAR、空压机

13、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

14、CDA、BUS_OUT

15、Cell OW检测

2.17.

3.6状态功能

16、报警

17、氢气进气阀

18、氢气回流泵

19、吹扫阀

20、QAR、空压机

21、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

22、CDA、BUS_OUT

23、Cell OW检测

2.17.

3.7状态功能

24、报警

25、氢气进气阀

26、氢气回流泵

27、吹扫阀

28、QAR、空压机

29、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

30、CDA、BUS_OUT

31、Cell OW检测

2.17.

3.8状态功能

32、报警

33、氢气进气阀

34、氢气回流泵

35、吹扫阀

36、QAR、空压机

37、TCSP、水泵、散热风扇、节温器

38、CDA、BUS_OUT

39、Cell OW检测

太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法

2015年6月15日 22:28 太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方 摘要：太阳能光伏发电是21世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1引言： 随着工业文明的不断发展，我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源已经不可能满足要求，为了避免面对能源枯竭的困境，寻找优质的替代能源成为人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式得到了广泛使用，但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑，况且目前的水能开发程度较高，继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问题，但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点，大规模并网对电网会形成一定冲击，如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生能源形式当中，太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富，每秒钟太阳要向地球输送相当于210亿桶石油的能量，相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富，除了贵州高原部分地区外，中国大部分地域都是太阳能资源丰富地区，目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为"光热"和"光伏"两种，其中光热式热水器在我国应用广泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式，起源于100多年前的"光生伏打现象"。太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp，电价成本为6美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2并网型光伏系统结构 图1所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分： 其一，太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能；其二，太阳能控制逆变器及并网成套设备，负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相；可带隔离变压器，也可不配隔离变压器。

氢燃料电池控制策略培训课件

氢燃料电池控制策略

目录 30KW车用氢燃料电池控制策略 ............................ 错误!未定义书签。目录 (2) 1控制策略的依据 (4) 230KW车用氢燃料电池控制策略 (5) 2.1P&ID (6) 2.2模块技术规范 (7) 2.3用户接口 ................................................... 错误!未定义书签。 2.4系统量定义 (9) 2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略 (11) 2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理 .................. 错误!未定义书签。 2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理........... 错误!未定义书签。 2.6Cell电压测算............................................. 错误!未定义书签。 2.7电堆健康度SOH评估............................... 错误!未定义书签。 2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法.. 错误!未定义书签。 2.8ALARM和FAULT判定规则 (11) 2.9工作模式（CRM和CDR）策略 (12) 2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 (12) 2.11空气流量需求量计算 (12) 2.12阳极氢气循环回路控制策略 .................... 错误!未定义书签。

2.13阴极空气传输回路控制策略 (15) 2.14冷却液传输回路控制策略 ........................ 错误!未定义书签。 2.15阳极吹扫（Purge）过程 (18) 2.16防冻（Freeze）处理过程 (18) 2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 (19) 2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck (19) 2.17.2CtrState2下的泄漏检查 (19) 2.18注水入泵（Prime）过程 (20) 2.19状态及迁移 (20) 2.19.1状态定义 (20) 2.19.2状态迁移图 (21) 2.19.3状态功能 (22) 2.19.4迁移条件 ................................................ 错误!未定义书签。 2.20CAN通讯协议。........................................ 错误!未定义书签。3未确定事项 ..................................................... 错误!未定义书签。

质子交换膜燃料电池控制策略研究

质子交换膜燃料电池控制策略研究 质子交换膜燃料电池与其他种类电池的差别就是，质子交换膜燃料电池的出现以使用清洁、对环境无污染、效率高为特点，是一种很有价值的发明，就我国目前的情况来看，质子交换膜燃料电池在我国的各个领域中已经被接纳。在进行研究质子交换膜燃料电池的最终目的就是为了让质子交换膜燃料电池的效率更高而且更加的稳定。这就需要对质子交换膜燃料电池的性质进行研究，让质子交换膜燃料电池的特性可以控制。在本文中进行了质子交换膜燃料电池自身特点以及质子交换膜燃料电池的分类的介绍，也简述了质子交换膜燃料电池电池控制策略。 标签：燃料电池;质子交换膜;策略与研究 随着世界经济的共同发展，在发展中已经产生了对环境的严重的破坏，这就让全世界开始共同对环境的保护、资源的高效率的利用进行了研究。而可持续发展与绿色环保节能减排也已经成为了当下的主流话题。这就让经济的发展在向可持续发展的方向进行着，在我国虽然已经逐渐开始了可再生能源与清洁能源的使用，但这种改变对于我国对石油、煤矿、天然气等不可再生能源的使用情况并没有做出多大的改善，虽然我国的资源丰富但由于人口众多，但由于人均的资源量很少，针对于现在的不可再生能源的使用速度，到本世纪末这些不可再生能源就会逐渐地面临枯竭的现象。而燃料电池的发电技术的出现，由于其优越的自身特性，让其可以成为我国改变现状的方式之一。 一、燃料电池特点 随着科技的逐渐发展，出现了与化学电池不同工作原理的燃料电池。燃料电池的出现后产生了很大的影响，原因就是燃料电池的燃料与电能的转化效率是极其优秀的，对于能量之间的相互转换损失很小。而且还能对自身产生的热量进行二次的利用，当开始电能的转化时，对于环境的污染几乎没有，也不会产生大量的垃圾，在整个生产的过程中水是唯一的产物。在燃料电池开始运行时，对于电能的输出很好，而且燃料电池在运行的过程中只有很小的声音，本身可以长久的使用，稳定性极佳。在燃料电池运行的过程中，内部没有机械构件，只有水与其他在转化。燃料电池的构造很简单，出现问题时维修方便，而且燃料电池的组装分很多的模块，在进行安装时方便。燃料电池的主要燃料就是氢气，氢气的价格便宜，而且氢气的来源广泛，可以在短时间内收集燃料。燃料电池对于环境可以迅速的适应，而且燃料电池的功率大、对于工作性能可以快速的适应，周围的环境就算有水存在也不会有很大的影响。 二、研究现状与存在问题 对于燃料电池的燃料氢气而言，氢气的本身可以当作能源使用。燃料电池在使用的途径上有便携式的能源、小型移动电源、车载电源等，可以在教学、汽车、科研、计算机等多种的领域进行应用，还可以充当紧急电源，而且在特殊的情况

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目：光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭，促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视，各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中，光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义，仅在过去五年，光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准，比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后，论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略，阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略，分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后，本文针对几种产生谐波的原因，对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后，本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真，由于时间的限制，只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词：光伏并网，逆变器电路拓扑，电流矢量控制，谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years，the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

氢燃料电池电堆系统控制方案

AIR OUT AIR IN H2IN DI-WEG IN DI-WEG OUT 图1 1号电堆模块系统图 H2PURGE1 24V H2PURGE2

WEXPT 图2 车用1号电堆系统系统图

表1 模块附件表：

表2 车载系统附件表：

2.1 模块 ●冷却液与压缩空气热交换器 因冷却液的温度适应电堆要求，该热交换器的作用，一是压缩空气温度过高时降温（起中冷器作用），二是压缩空气温度较低时加热。考虑到要适应低温环境，最好采用。 ●氢气入口压力调整器 电堆的氢气入口压力调整，由PT-H3、EPV-H4、PT-H4组成，通过程序采集压力和控制比例阀来实现。为了控制准确和简单管路，将PT-H2、EV-H2、PT-H3、EPV-H4、PT-H4做到一个阀组（manifold）上。 ●阳极压力保护 为防止氢气入口压力调整器失效，而使阳极产生高压毁坏电堆。采用安全阀SRV-H5保护。 ●外增湿器 外增湿器采用膜增湿器，用电堆的出口湿空气来增湿电堆得入口干空气。具体是否采用，要看电堆的需求。 ●氢气循环 氢气循环，一是使阳极的氢气的湿度均匀，二是加热入口的氢气。 ●氢气吹扫（排放）阀 氢气吹扫阀，是用1个还是在电堆氢气出口的2端各用1个。 要看电堆的阳极结构，因氢气回流后，多少会有一些液态水，若

不能及时吹扫掉，会影响水平较低段的节电池性能，也不利于防冻处理。 ●电堆空气出口压力 电堆出口压力，采用电磁比例阀EPV-A6和电堆出口压力表PT-A5形成回路来控制。为防止憋压，比例阀为常开阀。 ●电堆高压输出正负极对结构接地（搭铁）绝缘电阻检测 电堆高压输出正负极对结构接地的绝缘电阻小时，会危害电堆的安全。在模块中需要加入检测单元。绝缘电阻的要求，单节电池为1200欧，150节为180千欧。 ●电机调速器的电源 因空压机的功率一般大于1kW，采用电堆的高压电源，在启动或停止的过程中需要外电源供电。启动和停止时由预充电电源PS-HV6供电。 氢气循环泵，因功率一般小于500W，且只在电堆工作时运行，采用外部24VDC单独供电。 ●节电池电压巡检单元 节电池电压巡检单元，与电堆的结构做到一起，自带MPU，与模块控制器采用通讯联系（CAN和RS485）。这样会使检测电缆最短，提高可靠性和美观。 ●模块控制器 控制器的MCU选用飞思卡尔的MC9S12CE，硬件和壳体，若能采购满足要求的现成控制器，则采购；实验调试完成后，沿用

光伏并网逆变器控制与仿真设计

光伏并网逆变器控制与仿真设计 为了达到提高光伏逆变器的容量和性能目的，采用并联型注入变换技术。根据逆变器结构以及光伏发电阵电流源输出的特点，选用工频隔离型光伏并网逆变器结构，并在仿真软件PSCAD中搭建光伏电池和逆变器模型，最后通过仿真与实验验证了理论的正确性和控制策略的可行性。 ?近年来，应用于可再生能源的并网变换技术在电力电子技术领域形成研究热点。并网变换器在太阳能光伏、风力发电等可再生能源分布式能源系统中具有广阔发展前景。太阳能、风能发电的重要应用模式是并网发电，并网逆变技术是太阳能光伏并网发电的关键技术。在光伏并网发电系统中所用到的逆变器主要基于以下技术特点：具有宽的直流输入范围；具有最大功率跟踪（MPPT）功能；并网逆变器输出电流的相位、频率与电网电压同步，波形畸变小，满足电网质量要求；具有孤岛检测保护功能；逆变效率高达92％以上，可并机运行。逆变器的主电路拓扑直接决定其整体性能。因此，开发出简洁、高效、高性价比的电路拓扑至关重要。 ?1 逆变器原理 ?该设计为大型光伏并网发电系统，据文献所述，一般选用工频隔离型光伏并网逆变器结构，如图1所示。光伏阵列输出的直流电由逆变器逆变为交流电，经过变压器升压和隔离后并入电网。光伏并网发电系统的核心是逆变器，而电力电子器件是逆变器的基础，虽然电力电子器件的工艺水平已经得到很大的发展，但是要生产能够满足尽量高频、高压和低EMI的大功率逆变器时仍有很大困难。所以对大容量逆变器拓扑进行研究是一种具有代表性的解决方案。作为太阳能光伏阵列和交流电网系统之间的能量变换器，其安全性，可靠性，逆变效率，制造成本等因素对于光伏逆变器的发展有着举足轻

光伏并网逆变器设计方案讲解

100kW光伏并网逆变器 设计方案 目录 1. 百千瓦级光伏并网特点 (2) 2 光伏并网逆变器原理 (3) 3 光伏并网逆变器硬件设计 (3) 3.1主电路 (6) 3.2 主电路参数 (7) 3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 电抗器设计 (7) 3.3 硬件框图 (10) 3.3.1 DSP控制单元 (11) 3.3.2 光纤驱动单元 (11) 3.3.2键盘及液晶显示单元 (13) 3 光伏并网逆变器软件 (13)

1. 百千瓦级光伏并网特点 2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp（我国将达到400MWp），2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备，成本低，效率高，容量大，被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品，直接影响到未来光伏发电的走向。 百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站，从原理上讲，其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同，但由于装置容量较大，在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。 在技术指标上，主要会影响： 1.并网电流畸变率 在系统的额定容量达到一定数量级时，一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标，其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式，且容量较大，此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视，否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。 2.电磁噪声 由于是三相桥式逆变结构，受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标，系统的电流脉动要远高于中小功率系统，对电流的滤波和噪声控制需要特别注意，此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。由于系统的dv/dt、di/dt和电流幅值较大，其EMI和EMC的指标实现可能存在技术难度，由于系统的噪声可能影响其电流、功率的检测和计算精度，在最大功率跟踪和孤岛效应识别等方面的影响还难以预计。 在技术指标上，主要考虑： 1)主电路工艺结构设计 2)散热工艺结构设计 3)驱动方式设计

氢燃料电池控制策略

目录 30KW车用氢燃料电池控制策略............................. 错误!未定义书签。目录. (1) 1控制策略的依据 (3) 230KW车用氢燃料电池控制策略 (4) 2.1P&ID (5) 2.2模块技术规范 (6) 2.3用户接口 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.4系统量定义 (8) 2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略 (10) 2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理................... 错误!未定义书签。 2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理........... 错误!未定义书签。 2.6Cell电压测算.............................................. 错误!未定义书签。 2.7电堆健康度SOH评估 ............................... 错误!未定义书签。 2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法 .. 错误!未定义书签。

2.8ALARM和FAULT判定规则 (10) 2.9工作模式（CRM和CDR）策略 (11) 2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 (11) 2.11空气流量需求量计算 (12) 2.12阳极氢气循环回路控制策略 ..................... 错误!未定义书签。 2.13阴极空气传输回路控制策略 (14) 2.14冷却液传输回路控制策略 ......................... 错误!未定义书签。 2.15阳极吹扫（Purge）过程 (17) 2.16防冻（Freeze）处理过程 (17) 2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 (18) 2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck (18) 2.17.2CtrState2下的泄漏检查 (19) 2.18注水入泵（Prime）过程 (19) 2.19状态及迁移 (19) 2.19.1状态定义 (19) 2.19.2状态迁移图 (20) 2.19.3状态功能 (21) 2.19.4迁移条件 .................................................. 错误!未定义书签。 2.20CAN通讯协议。........................................ 错误!未定义书签。3未确定事项 ....................................................... 错误!未定义书签。

太阳能逆变器开发思路和方案

太阳能逆变器开发思路和方案 内容摘要：摘要：针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发，分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述，指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 摘要：针对光伏并网发电系统中关键部件逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网.光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发，分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的问题进行了阐述，指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 关键词：光伏并网发电系统；逆变器；拓扑结构；最大功率点跟踪；孤岛效应 O 引言由于传统能源的枯竭和人们对环境的重视，电力系统正面临着巨大变革，分布式发电将成为未来电力系统的发展方向。其中，光伏发电以其独特的优点，被公认为技术含量高.最有发展前途的技术之一。但是光伏发电系统存在着初期投资大.成本较高等缺点，因而探索高性能.低造价的新型光电转换材料与器件是其主要研究方向之一。另一方面，进一步减

少光伏发电系统自身损耗.提高运行效率，也是降低其发电成本的一个重要途径。逆变器效率的高低不仅影响其自身损耗，还影响到光电转换器件以及系统其他设备的容量选择与合理配置。 因此，逆变器已成为影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键因素，研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率.降低成本具有极其重要的意义 [5] 。 本文从电网.光伏阵列以及用户对于并网逆变器的要求出发，分析了不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较了其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状.亟待解决的技术问题进行了综合，进一步指出了光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 1 光伏发电系统对逆变器的要求光伏并网发电系统一般由光伏阵列.逆变器和控制器3 部分组成。逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件，它完成控制光伏阵列最大功率点运行和向电网注入正弦电流两大主要任务。 1 .1 电网对逆变器的要求逆变器要与电网相连，必须满足电网电能质量. 防止孤岛效应和安全隔离接地3 个要求。 为了避免光伏并网发电系统对公共电网的污染，逆变器应输出失真度小的正弦波。影响波形失真度的主要因素之一是逆变器的开关频率。在数控逆变系统中采用高速 DSP 等新型处理器，可明显提高并网逆变器的开关频率性能，它已成为实际系统广泛采用的技术之一；同时，逆变器主功率元件的选择也至关重要。小

氢燃料电池电堆系统控制方案

氢燃料电池电堆系统控制方案 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 （糕点） 添加茶水 工作 要求 1）眼神关注客人，当客人距3米距离 时，应主动跨出自己的位置迎宾，然后 侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致歉，在请其到沙盘区进行观摩稍作等

待； 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用 托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一 下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时， 必须询问客人是否需要再添一杯，在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯 子； 下班程 序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班时间已经到，必须待客人离开后下班；

200W太阳能光伏并网逆变器控制设计方案

200W太阳能光伏并网逆变器控制设计方案 中国电工仪器仪表网 一款功率为200W太阳能光伏并网逆变器设计方案全过程，可将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。 一种小功率光伏并网逆变器的控制系统：DC/DC控制器的拓扑结构采用推挽式电路，是用芯片SG3525来控制的，该电路有效地防止了偏磁，DC/AC逆变器为全桥逆变电路，是用DSP来控制的，由于DSP的运算速度比较高，因此逆变器的输出电流能够很好地跟踪电网电压波形。该光伏并网逆变器控制方案的有效性在实验室得到验证。该控制系统能确保逆变电源的输出功率因数接近1，输出电流为正弦波形。 系统工作原理及其控制方案 1光伏并网逆变器电路原理 太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。在本系统中，太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电，通过DC/DC变换器被转换为400V直流电，接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。 图1电路原理框图

2系统控制方案 图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图，此系统由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC 逆变器组成。DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。考虑到输入电压较低，如采用半桥式则开关管电流变大，而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大，因此这里采用推挽式电路。DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成，它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。 图2主电路拓扑图 DC/AC逆变器的主电路采用全桥式结构，由4个MOS管（该管内部寄生了反并联的二极管）构成，它将400V的直流电转换成为220V/50Hz的工频交流电。 2.2.1 DC/DC变换器控制方案 图3 DC/DC变换器的控制框图 DC/DC变换器的控制框图如图3所示。控制电路是以集成电路SG3525为核心，由SG3525输出的两路50kHz的驱动信号，经门极驱动电路加在推挽电路开关管Q1和Q2的门极上。为保持DC/DC变换器输出电压的稳定，将检测到的输出电压与指令电压进行比较，该误差电压经PI调节器后控制SG3525输出驱动信号的占空比。该控制电路还具有限制输出过流过压的保护功能。当检测到DC/DC变换器输出电流过大时，SG3525将减小门极脉冲的宽度，降低输出电压，进而降低了输出电流。当输出电压过高时，会停止DC/DC变换器的工

燃料电池发动机系统控制策略

车载燃料电池发动机系统及控制策略开发 一：目的 制定本控制策略的目的是通过合理的控制，稳定燃料电池发动机的性能并有效的提升燃料电池发动机的寿命。燃料电池发动机是为了备用电源使用，同时兼顾车用状态，所以在系统开发及控制策略主要以备用电源应用环境为主体，同时兼顾汽车级应用状态，由于车载燃料电池系统应用环境相对备用电源系统要复杂多变，所以结合燃料电池在车上实际应用制定最佳系统配置条件。但是同时也兼顾备用电源的应用场合。 二：系统初步框图

三：总体控制方案： 燃料电池发动机的开机，关机及运行，可以看做是一个循环过程，需要实现自检、吹扫、湿度控制、加减载控制、散热控制，故障检测和保护等一系列功能。在满足此条件的基础上进行燃料电池系统级的开发。 1：待机自检： 待机自检查看燃料电池系统发动机自身的状态是否准备就绪，包括电源供给、电磁阀状态、传感器状态，设备通讯等，因为传感器自身会有波动，所以划定其合理的波动范围来确定其是否正常工作 2.开机策略：（略） 3.运行控制策略： 运行中需要控制加载、空压机转速、散热、氢气循环泵、尾排阀。主要从以下几个方面进行考虑： 1：电堆模块的操作条件 2：发动机系统中加入了氢气循环泵，氢气循环泵的控制 3：为提升寿命，对加载速率的要求：加载≯？A/s，减载≯？A/s。（根据电堆条件确定） 4：尾排及分水阀的动作时间，氢气利用率控制。 5：加减载控制策略： 实现加载≯？A/s，减载≯？A/s 的目标，同时也要具备车载情况下的加减载控制能力。 其中空入压力受湿度、环境温度、自身的精度等的影响比较大，经常会出现加载不上而形成死循环的状况。车载发动机是恒功率加载，而燃料电池发动机希望是恒电流加载，并能控制加载速率，因此，为实现恒

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

第一章绪论 1.1 光伏发电背景与意义 作为一种重要的可再生能源发电技术，近年来，太阳能光伏(Photovoltaie，PV)发电取得了巨大的发展，光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。目前，我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国，年产量已达到100万千瓦。但我国光伏市场发展依然缓慢，截至2007年底，光伏系统累计安装100MWp，约占世界累计安装量的1％，产业和市场之间发展极不平衡。为了推动我国光伏市场的发展，国家出台了一系列的政策法规，如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源，到2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3％以上。对于这一目标的实现，光伏发电无疑会起到非常关键的作用。 当下，我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站，全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个（2008年5月前估计），典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目，青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程，云南石林166MW并网光伏实验示范电站。可以预见，在接下来的几年里，光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力，光伏产业依然会持续以往的高增长率，光伏市场的前景仍然令人期待。光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置，将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电，从而既向负载供电，又向电网馈电的有源逆变系统。按照系统功能的不同，光伏并网发电系统可分为两类：一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统；一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。

氢燃料电池电堆系统控制方案总结

word 整理版 AIR OUT AIR IN H2IN DI-WEG IN DI-WEG OUT 图1 1号电堆模块系统图 H2PURGE1 24V H2PURGE2

WEXPT 图2 车用1号电堆系统系统图word整理版

表1 模块附件表：

表2 车载系统附件表：

2.1 模块 ●冷却液与压缩空气热交换器 因冷却液的温度适应电堆要求，该热交换器的作用，一是压缩空气温度过高时降温（起中冷器作用），二是压缩空气温度较低时加热。考虑到要适应低温环境，最好采用。 ●氢气入口压力调整器 电堆的氢气入口压力调整，由PT-H3、EPV-H4、PT-H4组成，通过程序采集压力和控制比例阀来实现。为了控制准确和简单管路，将PT-H2、EV-H2、PT-H3、EPV-H4、PT-H4做到一个阀组（manifold）上。 ●阳极压力保护 为防止氢气入口压力调整器失效，而使阳极产生高压毁坏电堆。采用安全阀SRV-H5保护。 ●外增湿器 外增湿器采用膜增湿器，用电堆的出口湿空气来增湿电堆得入口干空气。具体是否采用，要看电堆的需求。 ●氢气循环 氢气循环，一是使阳极的氢气的湿度均匀，二是加热入口的氢气。 ●氢气吹扫（排放）阀 氢气吹扫阀，是用1个还是在电堆氢气出口的2端各用1个。 要看电堆的阳极结构，因氢气回流后，多少会有一些液态水，若

不能及时吹扫掉，会影响水平较低段的节电池性能，也不利于防冻处理。 ●电堆空气出口压力 电堆出口压力，采用电磁比例阀EPV-A6和电堆出口压力表PT-A5形成回路来控制。为防止憋压，比例阀为常开阀。 ●电堆高压输出正负极对结构接地（搭铁）绝缘电阻检测 电堆高压输出正负极对结构接地的绝缘电阻小时，会危害电堆的安全。在模块中需要加入检测单元。绝缘电阻的要求，单节电池为1200欧，150节为180千欧。 ●电机调速器的电源 因空压机的功率一般大于1kW，采用电堆的高压电源，在启动或停止的过程中需要外电源供电。启动和停止时由预充电电源PS-HV6供电。 氢气循环泵，因功率一般小于500W，且只在电堆工作时运行，采用外部24VDC单独供电。 ●节电池电压巡检单元 节电池电压巡检单元，与电堆的结构做到一起，自带MPU，与模块控制器采用通讯联系（CAN和RS485）。这样会使检测电缆最短，提高可靠性和美观。 ●模块控制器 控制器的MCU选用飞思卡尔的MC9S12CE，硬件和壳体，若能采购满足要求的现成控制器，则采购；实验调试完成后，沿用

光伏逆变器简介(最全)

光伏逆变器的概述： 一：逆变器的概述： 通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

光伏逆变器产品发展历程： SMA是全球最早生产光伏逆变器的生产企业，占全球市场33%左右的市场份额，为全球光伏逆变器领军企业，其产品发展历程具有一定的代表性。 SMA公司光伏逆变器产品发展情况 国内外技术对比分析： 目前我国在小功率逆变器上与国际处于同一水平，在大功率并网逆变器上，合肥阳光电源大功率逆变器2005年已经批量向国内、国际供货。该公司250KW、500KW等大功率产品都取得了国际、国内认证，部分技术指标已经超过国外产品水平，并在国内西部荒漠、世博会、奥运场馆等重点项目上运行，效果良好。

光伏逆变器供应企业 国内逆变器的主要生产企业

光伏逆变器的分类：光伏逆变器按宏观可分为： 1.普通型逆变器 2.逆变/控制一体机 3.邮电通信专用逆变器 4.航天、军队专用逆变器

１．按逆变器输出交流电能的频率分： （1）工频逆变器 工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器 （2）中频逆器 中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ （3）高频逆变器 高频逆变器的频率一般为十几KＨｚ到ＭＨｚ。

?按逆变器输出的相数分可分为： （1）单相逆变器 （2）三相逆变器 （3）多相逆变器 ?按照逆变器输出电能的去向分可分为：（1）有源逆变器 （2）无源逆变器 ?按逆变器主电路的形式分可分为：（1）单端式逆变器 （2）推挽式逆变器 （3）半桥式逆变器 （4）全桥式逆变器

光伏并网逆变器的电流谐波抑制策略概要

光伏并网逆变器的电流谐波抑制策略 1 引言 并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装臵，将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。随着投入应用的并网逆变器日益增多，其输出的并网电流谐波对电网电压的污染也不容忽视。按照GB/ T 19939-2005所要求，光伏并网逆变器的总输出谐波电流应小于逆变器额定输出的5%，各次谐波也应限制在表1所列的百分比之内： 2 基于d-q坐标系的控制策略 B1 图1 光伏逆变器电路结构 如图1所示，在三相静止对称坐标系中，其交流侧的物理量均为时变交流量，不利于控制系统的设计。为此考虑通过坐标变换将三相静止对称坐标系转换成以电网基波频率同步旋转的d-q坐标系。这样经过坐标变换后，三相静止对称坐标系中 的基波正弦变量将转化为d-q坐标系中的直流分量。 在d-q坐标系下，其数学模型可描述为： 3

（2-1）（2-2） 式中 ed、eq——电网电动势矢量Edq的d、q分量 vd、vq——三相VSR交流侧电压矢量Vdq的d、q分量 id、iq——三相VSR交流侧电流矢量Idq的d、q分量 p——微分算子 由式2-1可以看出，由于VSR的d、q轴变量相互耦合，因而给控制器设计造成一定困难。为此，可采用前馈解耦控制策略，当电流调节器采用PI调节器时，则vd、vq的控制方程如下： Kil* Kil* （2-3）（2-4） 式中 KiP、Kil ——电流内环比例调节增益和积分调节增益 **、id iq ——id、iq电流指令值 将式2-3、式2-4代入式2-1，并化简得： * KilidKilid sLsL 同样，求得： *KiliqKiliq sLsL 显然，上式表明，基于前馈的控制算法2-3、2-4使得三相VSR电流内环(id,iq) 实现了解耦控制，如下图所示：

氢燃料电池控制策略

目录 30KW车用氢燃料电池控制策略 .......................... 错误！未定义书签。目录 (1) 1控制策略的依据 (3) 230KW车用氢燃料电池控制策略 (4) 2.1P&ID (5) 2.2模块技术规范 (6) 2.3用户接口 ................................................. 错误！未定义书签。 2.4系统量定义 (8) 2.5电堆电芯(CELL)电压轮询检测策略 (10) 2.5.1Cell巡检通道断线诊断处理 ................ 错误！未定义书签。 2.5.2Cell巡检通道断线诊断结果处理......... 错误！未定义书签。 2.6Cell电压测算........................................... 错误！未定义书签。 2.7电堆健康度SOH评估 ............................. 错误！未定义书签。 2.7.1特性曲线电阻段对健康度的评估方法错误！未定义书签。 2.8ALARM和FAULT判定规则 (10) 2.9工作模式（CRM和CDR）策略 (11) 2.10电堆冷却液出口温度设定值策略 (11) 2.11空气流量需求量计算 (11) 2.12阳极氢气循环回路控制策略 .................. 错误！未定义书签。

2.13阴极空气传输回路控制策略 (15) 2.14冷却液传输回路控制策略 ...................... 错误！未定义书签。 2.15阳极吹扫（Purge）过程 (17) 2.16防冻（Freeze）处理过程 (18) 2.17泄漏检查（LeakCheck）机理 (18) 2.17.1在CtrStat17下的LeakCheck (19) 2.17.2CtrState2下的泄漏检查 (19) 2.18注水入泵（Prime）过程 (20) 2.19状态及迁移 (20) 2.19.1状态定义 (20) 2.19.2状态迁移图 (21) 2.19.3状态功能 (22) 2.19.4迁移条件 .............................................. 错误！未定义书签。 2.20CAN通讯协议。...................................... 错误！未定义书签。3未确定事项 ................................................... 错误！未定义书签。