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燃料电池清洁环保、能量转换率高,对其进行内阻在线监测是保证燃料电池安全、高效工作的关键。利用Boost变换器纹波进行在线检测可减小设备体积,缩短测试时间,当燃料电池应用于某些车载场合时(例如增程式燃料电池汽车),其输出电压较低,需采用大升压比DC/DC电路获得高电压以驱动电机。针对这一问题,本文设计具有大升压比的DC/DC变换器,将交流激励信号源集成在DC/DC变换器上,使测试系统更适用于燃料电池汽车等体积受限且电压等级要求高的场合。本文主要研究内容如下:提出了集成于大升压比DC/DC变换器的车载燃料电池在线内阻测试方案。分析了燃料电池内阻模型以及其Nyquist特性曲线;根据燃料电池输出特性,结合燃料电池汽车使用需求,设计了通过大升压比变换器引入测试所需的三角波小信号实现在线EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)检测结构。设计了大升压比的燃料电池在线内阻测试DC/DC电路拓扑。选择合理的内阻参数,结合测试原理,设计了Boost电路与DC/AC/DC全桥变换器的级联的两级升压拓扑结构,Boost变换器实现微小扰动信号的引入,后级的全桥变换器可获得更高的升压比;并根据测试系统的需求对主控制器的硬件电路进行了设计。建立了大升压比DC/DC变换器模型,仿真验证了测试系统实现高升压比的同时能获得高精度内阻值。对测试电路拓扑结构建模并设计主电路的控制器;重点分析了高频变压器漏感对电路的影响,采用RCD吸收电路抑制尖峰电压,仿真和实验结合验证了理论分析的正确性;在MATLAB/PLECS联合仿真环境中搭建在大升压比变换器中引入三角波信号进行内阻测试的仿真实验平台,仿真实验结果表明所设计的方案正确可行。搭建了燃料电池内阻测试实物平台,对本文设计的系统进一步验证。根据实验平台电压电流大小,计算出电路参数并选择合适的元器件;设计TMS320F28335控制器的软件程序,对实验得到的波形进行分析;将实验测试结果与理论结果进行对比,分析误差产生的原因。实验表明,这种不需要外加激励源的测试方法应用在所设计的大升压比的DC/DC变换器中所测得的内阻值精度可达95%以上,且三角波微电流信号对系统正常工作影响小,证明方案正确可行。此方法可大大减小测试系统的体积,缩短测试时间,为工程上在线内阻测试提供了新思路。