高频变压器在PEMFC变换系统中的设计研究
摘要：介绍PEMFC发电机的电能变换系统，探讨一种应用于该系统的5 kW高频变压器，根据已研制的PEMFC技术指标设计了相应的高频变压器参数，最后对所设计的高频变压器给出了仿真和试验测试。结果证明所设计的高频变压器能够使PEMFC发出的电特性独特的幅值相对偏低的直流电压提升到一个较高的需要值。
关键词：PEMFC；高频变压器；电能变换系统；发电机
0 引言
PEMFC氢能发电机因其能量转换率高、洁净无污染、噪音低、模块化结构和比功率高等优点，在军用和民用领域都具有十分广阔的应用前景。
由于PEMFC发电机发出的是一种电特性独特、电压相对偏低的直流电。其不仅动态情况下输出电压变化剧烈，静态情况下的负载电压与空载电压之间也存在很大的差异，在PEMFC电能变换系统中通常需要一个高频变压器将其输出电压提升和稳定在一个所需要的电压，以满足后级的供电要求。
1 PEMFC发电机的输出特性
实验所得的PEMFC发电机动态特性曲线如图1、图2所示。
从所测得的动态电压波形可以看出，负载发生变化时，PEMFC发电机输出电压也随之改变，增大负载时电压先降低后升高且有波动，减小负载时电压升高的速度较快。这就要求在PEMFC发电系统中，需要一个前级DC／DC变换器将其输出电压提升和稳定在一个所需要的电压，以满足后级单相逆变器的供电要求。
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