铅酸蓄电池智能充电器研究与设计

本文提出了铅酸蓄电池容量跟踪脉冲电流-浮充充电方法,通过在线检测电池电量状态SOC得到电池当前可接受的最大充电电流,以电池可接受最大充电电流充电可以使充电时间最短。采用脉冲电流充电可以有效消除电池极化现象,提高电池充电效率与充电质量。 本文分析了铅酸蓄电池参数欧姆电阻RHF、扩散电阻R_t、电池端电压Vbat、电池电动势VEMF在不同充放电电流条件下随SOC变化规律,利用上述参数提出了铅酸蓄电池SOC在线预测模型。本文对整个充电系统结构进行设计,对系统建模并利用Bode图和Nyquist图分析系统稳态和动态性能,采用PI控制器分别按典型Ⅰ型系统和典型Ⅱ系统对系统校正实现恒流恒压输出。在分析典型Ⅱ系统中频宽h对系统快速性和动态过程的稳定性影响规律的基础上提出了Fuzzy-PI控制器,通过Fuzzy控制器控制典型Ⅱ系统中频宽h,以同时满足系统快速性和动态过程稳定性要求。本文将软开关技术运用到充电器设计中去,对软开关结构进行设计,分析了软开关实现的条件并推导了谐振电路参数以及辅助开关最小占空比计算公式。 本文最后完成了60W三段脉冲电流-浮充充电模式充电器的设计,实验结果证明了系统设计以及所提出充电方法的合理性。