基于桥式变换器的宽电压范围蓄电池维护设备的研究

摘要：近几年来,电动汽车行业发展迅速,对于纯电动汽车,蓄电池是唯一的动力源。快速、安全的给蓄电池充电并且定期进行满充满放电维护显得尤为重要。充放电装置的性能不仅影响着蓄电池的性能,使用寿命,而且对电网供电质量产生影响。 随着电力电子器件及控制技术的发展,蓄电池维护设备正朝着高频、高效、充放电一体化发展。作为电池维护设备,需要输出电压、电流范围宽,满足单体电池或整组电池测试维护的要求。本文采用电压型PWM整流器和桥式双向DC/DC变换器串联的结构设计了蓄电池维护设备,在实现能量双向流动的同时,使网侧电流正弦化,功率因数为±1,输出电压、电流范围宽,纹波小。 本文设计了蓄电池维护设备的主电路参数,并在MATLAB/Simulink环境下对主电路及控制策略控制进行了仿真,设计了以MC9S12D64单片机为核心的双向DC/DC变换器的控制板硬件及软件控制系统。实验结果表明,本文设计的蓄电池维护设备可实现直流3V-100V、5A-100A宽范围稳定输出。在额定功率情况下,系统效率在85%以上,功率因数99%以上,直流侧电压、电流纹波小于1%,验证了设计的正确性。