DC/DC Invertor

Ontwikkeling elektrische vermogensomzetter voor brandstofceltoepassingen

Brandstofcellen leveren bij toename van de stroom een lagere spanning. Dit betekent dat het elektrische gedrag sterk afhankelijk is van de bedrijfsconditie. Bij het gebruik van brandstofcellen als vermogensbron in voertuigtoepassingen is dit ongewenst. Hier wil men een vaste spanning aan de elektromotor aanbieden om bijvoorbeeld een onafhankelijke snelheidsregeling te realiseren. Tevens wil men de brandstofcel zelf graag in het optimale werkpunt van de cel bedrijven.

Hiervoor is een elektronische vermogensomzetter gerealiseerd die aan de ingang, de brandstofcel kant, een automatische aanpassing van de elektrische belasting aan de spannings- en stroomgrafiek van de cel laat plaats vinden naar het optimale werkpunt toe. En tegelijkertijd aan de uitgang, motorkant, zich aanpast aan het over te brengen vermogen binnen de toegestane spanningstolerantie van bijvoorbeeld de elektromotor.

Omdat deze omzetter met een hoog rendement (> 95%), compact, mechanisch robuust en goedkoop produceerbaar moet zijn is gekozen voor aantal spaartransformatoren, die ten opzichte van elkaar in verschoven fase worden geactiveerd. De in de transformator opgeslagen energie wordt zowel aan de opname als aan de uitgifte kant door een hoogfrequentschakeling gestuurd. Hiermee kan aan de celkant een optimaal werkpunt ingesteld worden terwijl deze 'stroombron' zich aan de uitgang als constante stroom dan wel constante spanningsbron kan gedragen.