福瑞电气汤忠:燃料电池DC-DC高能效、低成本之道

2019-11-28      2420 次浏览

在燃料电池系统中,电源变换技术主要是体现在DC/DC变换上,将燃料电池不稳定的电压及电流输出转化为稳定、可靠的电压及电流输出,使外界能够对氢能源加以利用,因此在这个环节上,DC/DC变换技术成为整个系统可靠、稳定工作的核心。


尽管电源变换技术在燃料电池中得到广泛应用,但随着技术的发展,对电源的可靠性及结构和功率密度提出了更严格的要求,体积小、重量轻、可靠性强的DC-DC成为了追求的目标。


7月3-4日,高工氢电、高工产研主办的“2019高工氢电产业峰会”在上海隆重举行,本届峰会主题为“风口上起舞,刀口上前行”,来自车企、电堆及系统、核心材料、关键零部件及设备、氢气制储运等全产业链各个环节的超500位企业高层共聚一堂,围绕行业发展趋势及产品技术展开深度探讨交流。


在7月4日会上,深圳市福瑞电气有限公司(下称“福瑞电气”)总工汤忠发表题为“燃料电池DC-DC变换器--产品及技术发展趋势”的主题演讲。


深圳市福瑞电气有限公司总工汤忠


据汤忠介绍,FCDC-DC在燃料电池动力系统中的核心功能是将燃料电池产生的能量传递给MCU(电机控制器)等,同时通过支撑电池将燃料电池的输出同电机控制器的输入解耦,改变FC输出特性,满足动力系统恒压源、动态响应等方面的要求,并有机分配燃料电池与锂电池之间的能量,达至最佳能效,同时对燃料电池电堆的状态进行监测及保护。


“FCDC-DC功率电路可分为隔离型与非隔离型,其中非隔离型在转换效率、动态响应特性及大功率拓展较隔离型优,其系统适应性需考虑电堆系统绝缘性能对BMS绝缘监测的影响,可靠性与效率相对较高。”汤忠分析道。


目前燃料电池DC-DC为提高燃料电池的耐久性、更大的输出电流及系统冗余能力,多数采用多路交错并联控制,同时广泛采用电流控制中的前馈技术,以此提高电流响应速度,抑制电压波动的影响。此外,为确保电堆安全性,采用逆向电流抑制算法是较好的选择。


福瑞电气高管团队拥有十余年电力电子行业的研发、制造经验,具有成熟的研发、采购、生产、质量控制和完善的售后服务体系,是艾默生、施耐德等多家世界知名企业的供货商。


基于多年的生产研发经验,汤忠对燃料电池DC-DC未来发展趋势进行了剖析。他认为,通过与FCU的配合,合理调配能量分配,能够有效提升整个FCEV系统的能效。针对业界最为关心的成本问题,可批量商业化应用,提升系统能效、确保产品可靠性,进而降低产品全生命周期的低成本。


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