质子交换膜燃料电池微型电网系统中的电力电子变换与控制

本项目以质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为电源，开展PEMFC微型电网系统中的电力电子变换与控制的研究。质子交换膜燃料电池的动态模型是负载冲击抑制设计的基础。PEMFC的输出静态特性是高效率DC/AC功率变换设计的基础。因此本项目首先开展质子交换膜燃料电池的建模的研究。在此基础上，探索基于超级电容储能的双向功率变换和负载冲击抑制、能量管理算法。目的是使PEMFC燃料电池向负荷仅输出平均功率，而由超级电容向负荷提供脉动功率，这样既满足了负荷的需要，又为PEMFC燃料电池提供良好的运行条件，提高了燃料电池的运行寿命。开展高效率DC/AC功率变换技术，基于PEMFC的输出特性，探索最佳功率变换拓扑和PWM调制方法。研制5kW PEMFC燃料电池发电系统样机，验证本项目提出的理论和方法。