无机化工论文_航空燃料电池用馈流式半桥DC/DC

文章摘要:氢燃料电池动力飞机具有红外特征弱和运行噪音小的优点，且可实现长航时远距离飞行，在军事应用领域具有重要意义。为提高燃料电池寿命、解决燃料电池与母线电压不匹配的问题，本文采用馈流式半桥DC/DC变换器作为燃料电池和负载间的功率变换装置。为弥补燃料电池动态响应慢的缺点，设计了模型预测控制内环控制器、前馈控制外环控制器。空压机作为燃料电池系统最大的功率消耗部分，其功率变化随母线负载扰动叠加。为解决复杂的负载扰动及燃料电池和变换器模型不精确引起的系统模型失配等问题，设计了扩张卡尔曼观测器以实时估计等效负载，同时校正预测模型，提高抗扰能力。最后，通过一个400W的实验样机对所提出的控制器性能进行验证。

文章关键词:燃料电池飞机,馈流式半桥DC/DC变换器,模型预测控制,扩张卡尔曼观测器,

项目基金:国家自然科学基金面上项目(61873343),国家自然科学基金项目(52007155),陕西省重点研发计划一般项目(2020GY-100),国家自然科学基金项目(51807164),《航空动力学报》 网址: http://www.hkdlxbzz.cn/qikandaodu/2021/0902/1498.html