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中文摘要：
本项目以质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为电源，开展PEMFC微型电网系统中的电力电子变换与控制的研究。燃料电池外特性是高效率功率变换和负载冲击抑制设计的基础，本项目推导了PEMFC数学模型，并自制PEMFC测试平台进行验证。高效的功率变换技术是提高燃料电池利用率，降低整个燃料电池微网系统成本的关键。根据燃料电池并网电源的需求，演绎出功率变换电路拓扑系列，通过损耗模型，获得了效率最优的电路拓扑方案。能量管理的目标是实现燃料电池与负载的最佳匹配。本项目研究了能量管理单元接入方式、电路结构与控制以及超级电容储能容量的优化设计方案；针对不平衡负载情况下的低频电流纹波问题，提出了一种基于能量管理单元的低频纹波抑制方法，防止纹波电流进入燃料电池，并且显著减小直流母线电容，提高了系统的可靠性。针对PEMFC微型电网系统独立运行模式和并网运行模式的要求，研究了逆变输出控制、并网控制和运行模式无缝切换的控制方法。最后研制了30kW燃料电池发电系统实验平台，验证本项目所提出的理论方法和技术。
结论摘要：
英文主题词Fuel cell; Power conversion system; High efficiency; Power management unit
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