车用燃料电池升压DCDC变换器硬件设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

燃料电池汽车作为一种新型的清洁能源汽车，具有零排放、能量转换效率高、噪音低等优点，近年来受到了世界各国的广泛关注。

燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的电化学装置，其输出电压低，需要通过dc-dc变换器升压后才能驱动电机或给动力电池充电。

因此，车用燃料电池升压dc-dc变换器是燃料电池汽车的关键部件之一，其性能直接影响着整车的动力性、经济性和安全性。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着燃料电池技术的不断发展，车用燃料电池升压dc-dc变换器也得到了广泛的研究。

国内方面，清华大学、浙江大学、华南理工大学等高校在车用燃料电池dc-dc变换器拓扑结构、控制策略、软开关技术等方面取得了一系列研究成果。

例如，清华大学新能源汽车工程中心提出了一种基于双闭环控制的燃料电池dc-dc变换器控制策略，有效提高了变换器的动态响应速度和稳态精度。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究车用燃料电池升压dc-dc变换器的硬件设计，内容包括：
1.需求分析与方案论证:分析车用燃料电池升压dc-dc变换器的技术要求，包括输入电压范围、输出电压、输出功率、效率、功率密度、电electromagneticcompatibility等。

调研现有车用燃料电池升压dc-dc变换器的技术方案，比较各种方案的优缺点，选择合适的方案。

2.主电路设计:根据选择的拓扑结构，设计主电路参数，包括电感、电容、开关管、二极管等元器件的参数。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法。

首先，将进行文献调研，了解车用燃料电池升压dc-dc变换器的国内外研究现状、技术发展趋势和应用情况，为课题研究提供理论基础。

其次，将根据车用燃料电池系统的要求，对升压dc-dc变换器的性能指标进行分析，确定变换器的主要技术参数，例如输入电压范围、输出电压、输出功率、效率、功率密度等。

5. 研究的创新点

本课题的研究将在以下几个方面力求创新：
1.高效率、高功率密度变换器拓扑结构研究:针对现有拓扑结构效率和功率密度难以兼顾的问题，本课题将研究新型高效率、高功率密度的变换器拓扑结构，例如多电平变换器、级联变换器等，并结合软开关技术，进一步提高变换器的效率。

2.先进控制策略研究:针对车用燃料电池系统对dc-dc变换器动态响应速度和稳态精度要求越来越高的趋势，本课题将研究先进的控制策略，例如模型预测控制、滑模控制等，提高变换器的控制性能。

3.高可靠性设计:针对车用环境对dc-dc变换器可靠性要求高的特点，本课题将采用高可靠性元器件，并进行可靠性设计，例如热设计、电磁兼容设计等，提高变换器的可靠性和寿命。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 鲁强,张静,陈乾宏,等.燃料电池汽车dc/dc变换器发展现状综述[j].电源学报,2019,17(01):1-14.

[2] 许文龙,钱照明,张鑫,等.燃料电池混合动力系统拓扑及控制策略研究综述[j].电源学报,2020,18(05):1-12.

[3] 张卫平,李哲,郭吉丰,等.燃料电池发动机-动力电池混合动力电动汽车能量管理策略研究综述[j].机械工程学报,2018,54(18):11-26.