蓄电池在国民生产各部门应用越来越广泛,如何能快速、安全、高效地给蓄电池充电就变得更为重要。传统的充电机大多数采用直接整流或晶闸管整流,虽技术成熟、价格低廉,但存在很多缺点,例如,网侧功率因数低,造成网测电流畸变,从而污染电网,产生即便功率；频率低,这使得电机体积大；能量只能单向传递。随着电力电子器件及功率控制技术的发展,蓄电池充电系统正朝着高频、高效、小型化发展,为此,本文针对实际需求,对PWM整流器和双向DC/DC变换器进行了研究,设计了一种新型拓扑结构的蓄电池充放电系统。
可逆PWM变流器能实现功率因数校正、稳压输出及能量的双向流动。本文介绍了SVPWM的原理,提出了由电流内环、电压外环组成的双闭环控制系统,采用电压空间矢量调制(SVPWM)算法对输入电流、输出电压进行控制的PWM整流器,从而可以达到网侧电流的优化,使得系统具有更好的性能参数。
本文以Buck、Boost两种基本DC/DC电路为基础,设计了可逆型DC／DC斩波电路,该电路实现蓄电池充放电电流大小及流向控制,实现了充电方式下恒流模型,输出电压范围宽是其一大优点,并能够根据负载电压的大小能自动实现输出电压的切换。
本文详细分析了以MC9S12D64单片机为核心的系统控制硬件系统,给出了部分硬件原理图及软件流程图。详细介绍了控制系统各部分的参数计算及其设计。并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真。
最后通过对直流侧环节进行了实验,实验结果验证了针对其应用而提出的控制方法和系统参数设计方法的正确性。
