用于燃料电池的电变流器的制作方法

专利名称：用于燃料电池的电变流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于燃料电池的电转换器。
背景技术：
在许多应用中，燃料电池被作为电源使用。
其中，人们计划将燃料电池作为电动交通工具(汽车、公共汽车、电力驱动船等)的动力源来取代内燃机。这使得减少由交通工具产生的局部污染成为可能。
燃料电池是一种电化学电发生器(发电机)，其电极被连续地供给燃料和氧化剂(助燃剂)。对于在电动交通工具上的应用，选择的技术主要是PEMFC技术，即以氢和来自空气的氧供给的质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)。
所使用的氢可以贮存在汽车所载的罐中。在这种情况下，氢被用作化学形式的能量媒介。燃料电池将这种化学能转换成交通工具的电动机所需的电能。
所使用的氢气也能够在交通工具上以碳水化合物为原料通过裂解循环装置制造。在行驶状态过程中当需要的能量较少时，该解决方案提供了比内燃机更好的输出。
燃料电池是特殊的发电机，因为电池的每个单元提供很低的0.5伏特至0.8伏特等级的DC全负荷电压。根据应用，为了达到足够的电压以能够使用或转换该能量，而将很多电池串联。例如，一组100个左右的串联的电池能够产生60至80伏特的全负荷操作电压。根据需要，使用多组串联的电池。将这些组电池串联和/或并联。
在用于交通工具或固定式发电机的应用中，所产生的电能不能直接使用。一方面，燃料电池不能提供恒定电压，另一方面，所提供的电压较低。
电动机使用内部AC电压。这些电压的方向变化使得由电流产生的磁场旋转。该旋转的磁场旋转地驱动电机。
对于DC电机，在过去，是通过使用电刷和集电环的系统从DC电压产生AC电压。如今，出于性能和使用寿命的原因，使用电刷和集电环的机械接入通常用晶体管逆变器来替代。于是，产生三个正弦AC电流用于电机绕组，这些正弦AC电流具有相同振幅且相位差为2π/3，使得能够产生恒定振幅的旋转磁场。于是，可使电机实现无扭矩振动的旋转。
绕组和电机的电缆线路的电感减慢了从DC电压产生AC电压所需的电压转换。该物理现象越不利，则电机的操作电压就越低。低电压对应强电流，由此也对应储存在电机和电缆线路的内电感中的高能量。以低电压和强电流形式提供的电能也是对电刷和集电环的或执行该功能的电子转换器的大小以及损耗的重要限制。
实践当中，对于大功率电机(通常高于10KW)，电机的操作电压很高(通常高于100伏特，通常，为200或400AC伏特的等级)。
如今，应用当中存在双重标准
-使用200伏特AC电压等级的电机，该AC电压由最大电压600伏特的IGBT晶体管逆变器产生(IGBT绝缘栅控双极晶体管)，该逆变器被供给300伏特等级的电压。
-使用400伏特AC电压等级的电机，该AC电压由最大电压1200伏特的IGBT晶体管逆变器产生，该逆变器被供给600伏特的电压。
以上两种情况当中的应用标准是由于前面所述的物理限制，以及由电网供电的电机和逆变器的实际工业解决方案的存在所导致，该物理限制为对于低压供电(通常低于100伏特)下的大功率电机转换效果很差。
相对于供电电流，燃料电池接线端的电压变化很大。图1示出了与电池供电电流I相关联的燃料电池接线端的电压变化Vp。
部件的空载电压(当I＝0时)是电压Uo，例如，环境压力环境温度下运行的PEMFC燃料电池为1.23伏特。在Uo以外，可以区分三个电压变化区Vp。第一区(I)是电池电极激活区，在该区中，当电流增强，电压Vp快速下降。于是相对于电压Uo，在电极上出现电压下降。接着出现第二区(II)，称为抵抗区，在该区电池表现得象低内电阻的发电机。在第二区(II)以外，出现第三区(III)，称为扩散区，在该区中燃料电池的电流被电池内部的燃料和氧化剂的扩散速度限制。在扩散区中，当电流只要稍微增加时，电压就剧烈下降。
一组一百个串联电池的空载电压为100xUo，即大致为120伏特。承受负荷时，使用电压可下降至80伏特或60伏特等级。电压越高，则对应效率越好，但是对应输出功率也越低。根据应用，优选考虑效率或功率密度(由此考虑成本)。
交通工具的电气结构必须考虑与燃料电池相关的两个限制，即电池单位部件的低DC电压以及电压的剧烈变化。日常应用通常需要一个或多个电能转换器，以及该电能的缓冲储存装置。
在交通工具中，在燃料电池能够提供能量之前，需要电能来启动燃料电池的辅助设备。接着，电机使用必须由DC电压产生的变频的几百伏特的AC电压。而且，可以证明为了在避免电池体积过大的情况下对加速提供额外的能量以及为了回收刹车能量，必须有缓冲电储存。
实际上，要使用燃料电池，就得系统考虑根据各种应用的需求。根据能量储存时间数值范围，必须适当地采用电容器、高级电容器或各种电池技术。在燃料电池、可能的电能储存装置以及该电能的使用中，必须有电/电转换器。其用于执行以及调节能量转换。
转换器提高来自电池的电压。大部分车用供电要求的操作电压必须高于燃料电池提供的供电电压。因此，必须有DC/DC升压转换器，以将燃料电池输出的电压升压至要求的电压电平。
关于电动交通工具中燃料电池的使用已知有各种技术。
根据第一种技术，直接使用燃料电池的输出电压。存在或多或少类似的各种系统，这些系统直接使用一种总线，用于来自燃料电池的剧烈变化电压。例如关于在美国专利第4 407 903号中所描述的系统或在题为“A 3KW isolates bidirectional DC/DC converter forfuel cell electric vehicle application”，(Power Conversion andIntelligent Motion Conference PCIM 2001(Lizhi Zhu etal.))的文章中所描述的系统中示出了这种情况。在后一系统中，燃料电池提供200-400伏特等级的电压，用于通过双向转换器给车辆拖动装置和特别是空调以及12伏特电池供电。该12伏特的电压被用于给诸如灯和电子控制器这样的常规负荷供电。
根据第二种技术，将燃料电池输出的供电电压转换成精确调节的或基本无变化的电压(例如缓冲电池的电压)。
图2示出了精确调节的电压的实例。将转换器C定位于燃料电池P的输出端并将双向转换器Cb定位于电池B的上游。将转换器C和双向转换器Cb安装在电压总线T上。双向转换器Cb具有调节作用，原因在于它能够提供或吸收能量。这样，只要没有达到转换器的功率限度以及储存限度，就可以获得充分调节的电压。
图3示出了基本无变化的电压的实例。这里，电池B与电压总线T直接连接。由于该电池具有基本无变化的电压，所以该电池限定了总线电压。例如在欧洲专利第1 091 437号中描述了该变化例。
现有的电动车辆要求有两种电压电源，一种是高压(例如400VDC)，另一种是低压(例如12V DC)。美国专利第6 177 736号公开了产生这两种电压的转换器的一个实例。利用升压斩波器装置，将由燃料电池输出的电压转换成两种电压，分别为400V和12V。
总之，根据以上所述的现有技术，在电动交通工具中出现了由燃料电池提供的电压的三种主要用法1)燃料电池的电压的直接使用，2)把燃料电池的电压转换成精确调节的电压，3)把燃料电池的电压转换成基本无变化的电压。
关于第一种用法(直接使用)，可以看出由于燃料电池接线端电压二阶的变化，使得所使用的电机、相关逆变器、和电转换器的体积加大。在例如燃料电池输出的电压在200V至400V之间变化的使用情况下，该电压的直接使用导致拖动转换器和辅助设备(如空气压缩机)的逆变器的体积加大。该设备必须能承受在400V下运行，因此必须相应地由电压来确定体积。另一方面，其必须在200V电压下提供最大功率。其因此承受施加给大体积电流开关的强电流。
关于另外两种用法(精确调节的DC电压和基本无变化的DC电压)，燃料电池必须与DC/DC转换器相连，因为燃料电池电压的变化，该转换器同样必须加大体积。本专利申请的目的在于限制该约束对于转换器体积、重量、和成本的影响。
图4示出了根据现有技术的升压斩波器。
升压斩波器包括至少一个开关K，二极管D，电感器L、输出电容器Cd。
所述斩波器称为蓄电斩波器(accumulating chopper)。当开关合上时，在电感器中电流增大，其于是以电磁形式储存能量。当开关断开时，接线端电压升高直至二极管开始导电。因此，电感器以较高输出电压形式输出它已储存的一部分能量。
如果开关不切换，则由于二极管的导电，输出电压等于输入电压，如果开关切换，则电感能量的储存和转换能以较高电压形式提供输出能量。输出电压相对于输入电压越高，对转换器的限制越大。事实上，当开关断开时，开关必须承受输出电压。另一方面，流过它的电流越强，在低压下提供的电功率就越大。实践当中，关于电压、电流、和开关损耗的技术约束限制了升压斩波器装置升压系数达到二阶或三阶的使用。
原理上，通过升压斩波器，输出电压总是高于输入电压。这导致燃料电池的输出电压在任何时刻都低于放电电池的电压或调节过的电压。
升压斩波器不能够保证对燃料电池的短路保护。升压斩波器的输出短路转变为燃料电池的短路，这可能是其不能承受的。需要附加的开关用于在短路时快速断开。于是，必须集成有诸如断路器、继电器、或辅助晶体管的保护。
减小升压斩波器的体积导致由于部件体积减小而增大所用频率。另外，必须改善电路的冷却，以排出减小的空间中产生的热量。
增大升压斩波器的频率受限于按最高电压并按最强电流确定大小的开关和二极管上的强约束，并受限于与电感器高频运行产生强电流有关的技术难题。
由于开关和二极管的电压和电流约束(限制)，频率的提高迅速表现为这些部件的开关损耗的显著增加。
电感器的功能是以电磁形式储存能量。该能量一部分存在于部件的绕组中并且导致涡流铜耗上升。因为涡流损耗，使得技术上难以制造大功率、强电流电感器。当该装置中频率升高时，这些难题更加突出。
图5示出了现有技术DC/DC转换器的第二实例。
DC/DC转换器包括逆变器W，相继地，变压器Z，二极管电桥Pt，滤波电感器Ls、以及输出电容器Cs。逆变器W将源自燃料电池的DC电压转换成施加于变压器Z的AC电压。在变压器的输出端，二极管电桥将AC电压整流成成DC电压。滤波电感器对DC电压滤波。
该转换器的优势在于使用变压器，通过该变压器使得无需加大体积就可实现输入电压和输出电压之间的高升压系数。
变压器在初级和次级之间直接转换能量。与电感器不同，它不必储存强大的电磁能量。由此，在高频运行下的大功率变压器比电感器更加容易制造。可将绕组设计为即使在高频下(＞50KHz)，涡流损耗也较低。
另一方面，使用逆变器和变压器的装置可承受短路并可在其输出端限制电流。在短路情况下，燃料电池得到保护。
该电路由电压剧烈变化的燃料电池供电。由此必须将逆变器，二极管、和变压器的部件加大体积。
该加大体积对转换器是一个严重的约束，该束缚表现为转换器重量、体积的增大和由此引起的成本增加，以及其损耗的增加和由此引起的其效率的下降。
本发明不具有以上所述缺陷。

发明内容
事实上，本发明涉及一种用于燃料电池的包括电流逆变器装置的电转换器。该转换器包括降压斩波器，安装在燃料电池和电流逆变器装置之间；以及控制装置，用于发出施加给降压斩波器的开关装置的指令信号，使得在指令信号的作用下
-使电流逆变器装置输入端的电压平均值降至在称为燃料电池电极激活区的燃料电池第一运行区中的阈值；-使电流逆变器装置输入端的电压平均值维持在称为燃料电池抵抗区的第二功能区中的电池接线端的电压值；以及-当电流逆变器装置的输出电流达到最大设定值时，使转换器的输出电流受限制。
根据另一个特征，在电池抵抗区中，控制电流逆变器装置使得由逆变器输出的电压峰值基本上等于阈值。
根据又一个特征，转换器包括至少一个位于电流逆变器装置输出端的变压器。
根据又一个特征，变压器是升压变压器。
根据又一个特征，电流逆变器装置包括具有四个开关的电桥。
根据又一个特征，电流逆变器装置是二开关推挽式。
还根据一个特征，转换器包括第一和第二变压器和电流逆变器装置，包括第一开关和第二开关，以使第一开关与第一变压器的初级绕组串联，以及第二开关与第二变压器的初级绕组串联，第一和第二变压器的次级绕组并联。
根据又一个特征，第一和第二变压器采用平面工艺。
根据又一个特征，转换器包括整流器。
根据又一个特征，整流器包括以串联或矩阵的二极管形式安装的二极管装置。
根据又一个特征，降压斩波器包括至少一个IGBT技术的开关。
根据又一个特征，电流逆变器装置包括MOSFET晶体管。
根据又一个特征，转换器包括滤波装置。
根据本发明的用于燃料电池的电转换器具有多个优点。
降压斩波器的开关装置包括至少一个开关。优选地，只有降压斩波器的开关承受源自燃料电池的最大电压。因此，可根据低于最大电压的电压阈值来对电流逆变器装置定体积。如果电流逆变器装置使用具有四个开关的全桥，为了定体积而要考虑的电压是阈电压。如果电流逆变器装置是二开关推挽式，那么电压是阈电压的两倍，但是，相反地，平均电流的电压可以减少一半。
另外，降压斩波器的开关在转换器运行的最大幅度的过程中进行开关。因此，在使得导电损耗最小化的技术中，例如具有少量电压下降的IGBT类型技术中选择降压斩波器的开关。在此情况下，当燃料电池在区(I)运行时，在切换开关期间的低电流电平使得可保持很低程度的切换损耗。
电流逆变器装置在恒定电压(阈电压)下的运行允许使用相应大小的MOSFET型场效应晶体管(MOSFET金属氧化物半导体场效应晶体管)。没有异常加大构成根据本发明的转换器(不同于现有技术)的部件的体积，这是使损耗最小化的一个重要点。MOSFET晶体管非常适用于制造在高频下运行的转换器。另一方面，导电状态下它们的寄生阻抗随着电压增大而快速增大。实践当中，该寄生电阻导致使用多个并联晶体管，以转换强电流。
该装置的平滑电感器优选地只需储存和交换非常少的能量。当降压斩波器的开关切换时，电流较低，因此电感器所控制的能量较低。同样，当电流逆变器装置通过开关的同时导电期来确保升压时，升压系数(阈值Vs与电池接线端电压Vp的比值)非常小，因此，由电感器控制的能量同样非常小。
由于电压升压系数非常小，所以输出二极管用接近50％的导电时间导电，该导电时间限制了有阻抗以及相关损耗时它们的电流峰值，反向恢复电流电平。
通过逆变器装置的相时间几乎不变化，在限定的电压下变压器的运行允许按磁感应偏离接近磁材料的最大偏离来定体积，而在转换器的运行过渡相中不会有饱和的危险。
由于该逆变器装置、变压器、和电感器的限制比现有技术中的少，所以可制造更小体积的转换器，导致运行频率的提高。
该变压器的存在能够提供远比输入电压高的输出电压且没有特殊限制。可使用平面工艺的变压器，其很适合高频运行并且容易冷却。
另外，根据本发明的转换器有利于承受短路以及保护燃料电池。
对于大功率、高频率的应用，不同部件(开关、二极管、电感器、变压器、电热器)的限制使得必须使用并联和/或串联的基本部件的组合以满足各种要求的功能。例如，包含MOSFET晶体管的开关必须能够非常快地切换，具有可以忽略的寄生线路电感(以使不延缓电流增强速度以及不浪费储存在该寄生电感中的能量)，具有导电状态下非常低的电阻以及能够将这些热损耗传导至散热片而不会过热。于是，在高频下，通过并联许多部件，以使能够到达足够低的寄生线路电感而必然实现该功能。
优选地，同样有可能使用非常多个适合工业标准的小体积的部件。使用标准部件的优势例如有-成本低于使用不常规的部件的成本；-有利于有很多供应商以获得部件；-由于其大批量生产，具有很高的部件可靠性；-通过易于并联部件，获得显著降低的内部电感和线路电感；-由于它们的小体积，易于快速地控制这些部件。
本发明的电转换器也包括二极管整流装置。整流装置的二极管以串联或矩阵的二极管形式安装。这使得可使用提供快速度的标准工业部件。二极管的速度的特征在于反向恢复时间，也就是说，二极管使电流反向通过并且还不能够阻止该电流的时间。这段时间导致很多损耗。反向恢复时间越长，二极管的电压承受强度就越高。用具有低电压承受强度的二极管的串联或矩阵形式安装来代替例如具有高电压承受强度的单个二极管，则能够获得相对短的反向恢复时间，该反向恢复时间是电压承受强度低的二极管的时间。这有利于减少损耗并且允许在高频下运行以提高密集度。


参照附图，通过阅读本发明的优选实施例，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中图1示出了与燃料电池供电电流相关联的燃料电池接线端的电压变化；
图2示出了用于燃料电池的现有技术的电压调节电路的第一实例；图3示出了用于燃料电池的现有技术的电压调节电路的第二实例；图4示出了与现有技术的电压调节电路关联的转换器的第一实例；图5示出了与现有技术的电压调节电路关联的转换器的第二实例；图6示出了根据本发明的用于燃料电池的电转换器的原理图；图7示出了与燃料电池供电电流相关联的本发明的电转换器的输出电压的变化；图8示出了根据本发明的第一实施例的用于燃料电池的电转换器的第一实例；图9示出了根据本发明的第一实施例的用于燃料电池的电转换器的第二实例；图10示出了根据本发明的第二实施例的用于燃料电池的电转换器；图11示出了根据本发明的第三实施例的用于燃料电池的电转换器。
具体实施例方式
图1至5已经在前面描述过，不再赘述。
图6示出了根据本发明的用于燃料电池的电转换器的原理图，图7示出了与电流逆变器装置的输出端发出的电流I相关联的本发明的电转换器的输出电压Vout的变化。
该转换器包括降压斩波器1、电流逆变器2、变压器3、整流器4、滤波电容器5、以及控制电路6。降压斩波器1包括例如开关7、自感器8、和二极管9。控制电路6控制降压斩波器的开关以及电流逆变器2的开关。将设定的阈电压Vs和设定的最大电流Imax施加于控制电路6。
正如前述的(参照图1)，可区分燃料电池的三个电压变化区Vp，即电池电极激活区(I)、抵抗区(II)以及扩散区(III)(参照图7)。
在电池电极激活区(I)中，降压斩波器的开关7有规律地从导电状态切换到断开状态或从断开状态切换到导电状态，以允许输送的电流以相位控制的方式通过，从而降低逆变器的输入电压。在此期间，可将逆变器开关的导电时间固定。开关7的合/断切换持续到电压Vp达到阈电压n×Vs(n是变压器的变压比例)，该阈电压由此对应从激活区(I)到抵抗区(II)的转变。本领域的技术人员应该明白，应该注意，对应从激活区(I)转变到抵抗区(II)的电阻不该限定为一个确切的电压值而应该是一个电压值范围。
在抵抗区(II)中，降压斩波器的开关7一直维持闭合的状态。于是，电流逆变器输入端的平均电压等于电池接线端的电压Vp。优选地，在抵抗区(II)中，控制电流逆变器以使它输出的电压峰值基本上等于阈电压Vs。为此，电流逆变器的开关的导电相被控制电路控制。
因此，转换器的输出电压Vout基本上等于电压Vs与变压器的变压比例n的乘积。
只要燃料电池输送的电压保持在抵抗区(II)内，开关7就保持闭合的状态。当电流逆变器输出端的电流达到最大设定值Imax时，降压斩波器的开关7切换以限制转换器的输出电流，并因此能够防止短路以及保护电池。优选地，选择设定值Imax，以使得不会达到燃料电池在其电压下降之前能够提供的最大电流。
图8示出了根据本发明的第一实施例的电转换器的第一实例。
如上所述，转换器包括降压斩波器1、电流逆变器2、变压器3、整流器4、滤波电容器5、和控制电路6。降压斩波器1由开关7、电感器8、和自由旋转二极管(free wheel diode)9组成。
电流逆变器2安装在降压斩波器1的输出端。它包括四个开关10、11、12、13的电桥。将由电流逆变器2提供的高频AC电流施加给变压器3的初级绕组14。变压器3优选为升压变压器，其目的在于将从燃料电池输出的电压升压至适用于应用的电平。变压器15的次级绕组与整流器4连接，该整流器整流通过次级绕组的电流，以将该电流提供给滤波电容器5。
电流逆变器2接线端的电压在开关的同时导电期为零，该同时导电期允许进行升压。控制电路6控制该同时导电期，使得当电流逆变器的任一对角线导电时逆变器接线端的电压等于Vs。
当转换器输出电流达到Imax值时，开关7切换以限制电流。
图9示出了根据本发明的第一实施例的用于燃料电池的电转换器的第二实例。
变压器3具有两个次级绕组17和18，这两个次级绕组具有相同的圈数并且串联连接。整流器4由两个二极管19和20组成。与两个二极管连接的这两个串联绕组构成了一个已知的具有中点变压器的整流系统。
图10示出了根据本发明第二实施例的用于燃料电池的电转换器。
变压器3包括串联连接的并且具有相同圈数的两个初级绕组23，24。绕组23、24的端部分别连接受控制电路6控制的开关21和22的正极接线端。当两个开关21和22都导电时，绕组23，24的中点电压为零。当这两个开关只有一个导电时它等于Vs。当一个开关导电时，由于变压器的耦合，导电的那个开关的接线端的电压为零，中点处的电压等于Vs，另一个断开着的开关的接线端的电压等于2Vs。
变压器的次级可以仅是一个，与具有四个二极管的整流器连接，或是由与两个二极管连接的两个圈数相同的绕组组成。
图11示出了根据本发明的第三个实施例的用于燃料电池的电转换器。
转换器包括两个变压器，这两个变压器的次级绕组并联连接。
通常，根据已知技术，对于低电压，很少用四个开关的逆变器，这是因为四个开关之间的连接以及与变压器的绕组的连接都必须具有非常低的线路电感。在技术上，这种物理限制很难实现。
只使用两个开关的逆变器简化了线路连接的几乎无电感的制造。另一方面，变压器的两个初级绕组必须非常好地耦合在一起。同样，这两个绕组必须与次级绕组很好地耦合。
图11的示意图示出了仅使用两个开关并且不需要具有非常好地耦合在一起的两个初级绕组的变压器的优势。两个变压器26和27具有单个初级绕组以及一个或多个与该唯一的初级绕组耦合得非常好的次级绕组。在技术上，这两个变压器更容易制造。由此，使用由切割的铜带或印刷电路构成的绕组的平面变压器是很有用的。这些变压器易于冷却，因此能够很好地适应高频运行。这有助于提高转换器的密集性。通过该装置可实现的平面工艺的使用带来了大量生产时的成本收益。
权利要求
1.一种包括电流逆变器装置(2)的用于燃料电池(P)的电转换器，其特征在于，包括降压斩波器(1)，安装在燃料电池(P)和电流逆变器装置(2)之间；以及控制装置(6)，用于传递作用于所述降压斩波器(1)的开关装置(7)的指令信号，以使得在所述指令信号的作用下所述电流逆变器装置输入端的平均电压值降低至所述燃料电池的被称为电池电极激活区的第一运行区(I)中的阈值(Vs)；所述电流逆变器装置(2)输入端的平均电压值保持在被称为抵抗区的第二运行区(II)中的电池接线端的电压值(Vp)；以及当来自所述电流逆变器装置(2)的输出电流达到最大设定值(Imax)时，所述转换器的输出电流受到限制。
2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，在所述电池抵抗区(II)中，控制所述电流逆变器装置(2)，使得由所述电流逆变器输出的电压峰值基本上等于所述阈值(Vs)。
3.根据权利要求1或2所述的转换器，其特征在于，包括至少一个位于所述电流逆变器装置输出端的变压器(3)。
4.根据权利要求3所述的转换器，其特征在于，所述变压器(3)是升压变压器。
5.根据上述权利要求中任一项所述的转换器，其特征在于，所述电流逆变器装置包括具有四个开关(10，11，12，13)的电桥。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的转换器，其特征在于，所述电流逆变器装置是二开关推拉式(21，22)。
7.根据权利要求3或4所述的转换器，其特征在于，包括第一变压器(26)和第二变压器(27)、以及其中所述电流逆变器装置包括第一开关(28)和第二开关(29)，以使所述第一开关(28)与所述第一变压器(26)的初级绕组(30)串联并且所述第二开关(29)与所述第二变压器(27)的初级绕组(32)串联，所述第一和第二变压器的次级绕组(31，33)并联。
8.根据权利要求7所述的转换器，其特征在于，所述第一变压器(26)和第二变压器(27)是用平面工艺制成的。
9.根据上述权利要求中任一项所述的转换器，其特征在于，其包括整流器(4)。
10.根据权利要求9所述的转换器，其特征在于，所述整流器包括以串联或矩阵的二极管形式安装的二极管组件(9)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的转换器，其特征在于，所述降压斩波器包括至少一个IGBT技术的开关(7)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的转换器，其特征在于，所述电流逆变器装置(2)包括MOSFET晶体管。
13.根据上述权利要求中任一项所述的转换器，其特征在于，包括滤波装置(5)。
全文摘要
本发明涉及一种包括电流逆变器装置(2)的用于燃料电池(P)的电转换器。该电转换器包括安装在燃料电池(P)和电流逆变器装置(2)之间的降压斩波器(1)，其中，在施加给降压斩波器(1)的指令信号的作用下所述电流逆变器装置输入端的平均电压值降低至电池电极激活区的阈值(Vs)，所述电流逆变器装置(2)输入端的平均电压值保持在电池的抵抗区中的电池接线端的电压值(Vp)，以及当来自所述电流逆变器装置(2)的输出电流达到最大设定值(Imax)时，所述转换器的输出电流受到限制。
文档编号H02M3/156GK1748348SQ200480003738
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月4日 优先权日2003年2月7日
发明者达尼埃尔·沙特鲁, 塞夫里内·马克, 伊万·劳森阿兹 申请人:法国原子能委员会