1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1 选题依据及意义

1.1.1 论文的背景

现代世界的运输业主要依靠化石燃料。大量使用化石燃料是造成全球变暖、空气污染和臭氧层损耗的原因。此外，过量使用化石燃料是造成地下石油资源减少的原因。美国能源信息管理局（eia）的统计数据显示，2014年交通运输业占全球能源消耗总量的55%，二氧化碳排放量的30.9%。如果运输业不采用其他解决方案，这种趋势将持续下去。

燃料电池是继火电、水电和核电之后的第四代发电技术。它是一种将储存在燃料(如氢气)和氧化剂(如氧气)中的化学能，通过电化学反应过程直接转化为电能的电化学发电装置。它是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和模块化的动力装置，被认为是21世纪最有发展前景的高效清洁发电技术。

近年来燃料电池（fc）在车辆技术中得到了广泛的应用。通常情况下，燃料电池混合动力汽车（fchev）由燃料电池、蓄电池或超级电容器（uc）作为电源。功率变换器集成到电源形成混合燃料电池系统。这有助于弥补单个电源的缺点。除了电源本身的技术效率，燃料电池混合动力汽车的性能主要由电力电子器件和相关的控制器的效率所决定。

2. 研究的基本内容与方案

2 研究目标、内容及技术方案

2.1 研究目标

设计一个50kw车用燃料电池升压dcdc变换器，燃料电池侧：输入直流电压200-300v，直流母线侧：输出450-650v可调，额定功率50kw；实现恒流、恒压和恒功率输出功能，开展控制算法及软件结构总体方案设计；控制系统主程序设计；igbt驱动控制软件设计；四相移相控制算法优化设计；can通信软件设计等。

2.2 研究内容

2.2.1 车用燃料电池升压dcdc变换器基本控制原理

燃料电池本机输出电压一般不高，输出的直流电压随着负载的变化有很大的变动范围，因此在燃料电池发电系统中，具有升压稳压功能的功率变换是其重要组成部分。燃料电池输出的电压必须经过具有升压稳压功能的功率变换装置，将不稳定的直流电变换成符合要求的直流或交流电。

dc/dc变换器的基本原理是通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比d来改变输出电压的平均值。dc/dc可分成pwm式、谐振式和它们的结合式。每一种方式中从输入与输出之间是否有变压器分为隔离与无隔离两类。非隔离型中有六种拓扑:buck降压、boost升压、buck-boost升降压、cuk、sepie和zeta变换器。隔离型包括正激、反激、推挽、半桥、全桥型变换器。

3. 研究计划与安排

第1周：下达毕业设计任务书及要求，查阅国内外研究现状等文献；

第2周：查阅文献，讨论毕业设计任务和内容；

第3周：撰写并提交毕业设计开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

1. gao d, jin z,liu j, et al. an interleaved step-up/step-down converter for fuel cell vehicleapplications[j]. international journal of hydrogen energy, 2016, 41(47).

2. rajabzadeh m,bathaee s m t, golkar m a. dynamic modeling and nonlinear control of fuel cellvehicles with different hybrid power sources[j]. international journal ofhydrogen energy, 2016, 41(4):3185-3198.

3. odeim f, roesj, wülbeck l, et al. power management optimization of fuel cell/battery hybridvehicles with experimental validation[j]. journal of power sources, 2014,252:333-343.