1、氫燃料電池是潔凈環(huán)保、高效安全的綠色能源，是新時(shí)期、新階段極具潛力的氫能利用形式之一。然而，由于氫燃料電池自身的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其存在輸出電能伏安特性相對(duì)較軟、輸出電壓較低且電壓值不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。為解決上述問題，尋求研究一種合適的升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并選用一種合適的穩(wěn)壓方法，使氫燃料電池輸出電壓更好地供后級(jí)使用，具有十分重要的意義。
　　 本文針對(duì)額定功率為2kW的氫燃料電池電堆輸出特性，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的、電能轉(zhuǎn)換效率較高的DC-AC-DC變換器

2、，并選用一種適合該系統(tǒng)的穩(wěn)壓方式，以克服氫燃料電池的輸出電壓低和電壓值不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池輸出電壓的提升和穩(wěn)定，改善了氫燃料電池輸出電壓特性，提高了電能利用效率。具體說:首先，構(gòu)建氫燃料電池機(jī)理模型，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確性，通過對(duì)電流密度、反應(yīng)溫度和分壓值與其輸出電壓關(guān)系的仿真，分析其動(dòng)態(tài)輸出特性;其次，分析比較多種升壓變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)2kW氫燃料電池輸出研究了一種高效升壓變換器——改進(jìn)的半橋DC-AC-DC變換器，通

3、過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該變換器的升壓效果;第三，設(shè)計(jì)適合該變換器的輔助電路，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件和穩(wěn)壓控制的目的。
　　 仿真結(jié)果表明:建立的氫燃料電池機(jī)理模型具有準(zhǔn)確性和可靠性，氫燃料電池輸出電壓較低，約為20V，且電壓值不穩(wěn)定;相比其它升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選用改進(jìn)的半橋DC-AC-DC變換器進(jìn)行電壓提升較優(yōu)，升壓速度快，電能轉(zhuǎn)換效率較高，能夠達(dá)到預(yù)期的升壓效果;設(shè)計(jì)的輔助電路能夠起到驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件MOSFET和保持電壓穩(wěn)定的控制作用;采用改進(jìn)