無人機主要動力為鋰電池,由于受體積和重量的限制,動力電池容量配置受限,導致無人機航程有限,為了增加無人機續(xù)航里程,設(shè)計燃料電池作為增程器,由于燃料電池電壓低,電流大,尤其是運行中對電流的恒流特性要求比較高,適合恒功率輸出,無法提供較大的負載調(diào)整率,故燃料電池和錐電動力電池之間需要適配大功率雙向DCDC,即直流變換器,用于電壓和電流的變換,為燃料電池提供恒流輸出條件。動力系統(tǒng)中,燃料電池恒流輸出(也即恒功率),負載功率的波動完全由動力電池調(diào)節(jié)。
燃料電池工作需要空壓機對空氣進行壓縮和過濾,空壓機的工作電源為350-5OOVdc, 功率大小為6KW。必須空壓機正常工作后,燃料電池才能啟動,故還需要設(shè)計一套大功率雙向DCDC,將鋰電80-120Vdc的電壓轉(zhuǎn)換為350-500Vdc(額定400Vdc)供空壓機啟動。
該DCDC變換器使用水冷冷卻系統(tǒng),更好的解決了變換器的散熱問題,使變換器的性能更穩(wěn)定。
該大功率雙向DCDC變換器整體具有如下優(yōu)勢:
1、?純數(shù)字化設(shè)計,高頻PWM模式;
2、?電壓、電流多環(huán)控制,輸出更穩(wěn)定;
3、?恒流、恒壓和恒功率模式可在線自動切換,切換時間<1ms;
4、?RS485和CAN通信接口,可電腦遠程控制;
5、?嚴格的系統(tǒng)熱設(shè)計,低溫升,長壽命,性能穩(wěn)定;
6、?具有欠壓、過壓、過流和短路保護;
7、?體積小,重量輕。
核心技術(shù)及創(chuàng)新點:
1、采用SiC元件,50KHz高頻開關(guān)設(shè)計;
2、6路交錯并聯(lián);
3、最新DSP技術(shù);
4、體積小,重量輕,電流紋波??;
5、多端口集成。