应用于电解水制氢电源的磁元件设计
可再生能源电解水制氢不仅能够促进风、光等间歇性可再生能源的消纳,支撑以可再生能源为主体的新型电力系统安全稳定运行,还可使氢能制造从灰氢、蓝氢转型为绿氢,从根本上改变制氢结构,实现氢气从制取到利用的全过程零碳排放,具有重要的经济和社会效益。可再生能源PEM电解水制氢发展潜力巨大,但也存在明显的制氢技术瓶颈。可再生能源发电的电压等级通常与PEM电解槽工作电压不匹配,需要有高效可靠的制氢电源进行适配连接。在可再生能源大功率场景中,需要具备电气隔离及低电流纹波,因此选用三相交错并联LLC拓扑结构。
三相交错并联LLC拓扑结构主回路的磁元件包含谐振电感及高频变压器,谐振电感的参数设计是实现软开关的关键,高频变压器的设计从尽量减少磁性元件损耗的角度出发,主要包括磁芯设计、绕组设计,进而优化变压器发热问题。变压器采用串并联设计,减小磁元件体积,提升制氢电源功率密度。

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