10kW铅酸电池充电系统设计

发布时间：2018-05-27 04:47

  本文选题：铅酸电池 + 充电系统　； 参考：《杭州电子科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：针对现有铅酸电池不合理的充电方式造成铅酸电池充电周期过长,使用寿命缩短等问题,设计一款额定功率10kW的铅酸电池充电系统。论文完成以下工作:通过分析铅酸电池充电特性和比较现有充电方法,选择了适合铅酸电池的三阶段充电方法。对比当前已有功率因数校正技术和DC/DC变换器得到适合本系统的充电拓扑。系统主要分为两部分:具有功率因数校正的10kW前级ACDC电路;具有电压转换的2.5kW后级DC/DC变换器,可规避Boost PFC产生的过电压现象。前级功率因数校正电路采用四路交错Boost PFC,阐述其工作原理并对开关器件的选型进行说明,控制芯片选用UCC28070并设计其外围电路;后级DC/DC变换器采用双管正激电路,阐述电路工作原理并对电路功率器件选型进行说明,控制芯片选用NCP1252并设计其外围电路。系统采用模块化设计,分别给出前级功率因数校正和后级DC/DC的技术设计指标并进行设计,制作4.5kW样机并通过实验验证各模块的性能并对整机机型测试。实验结果表明系统基于三阶段充电的大功率充电系统的总体方案并在额定功率输出的条件下,功率因数为0.994,效率为91.3%,充电系统的设计达到了初步样机要求,提出进一步优化的方案以提高系统功率,效率和功率因数。
[Abstract]:A lead-acid battery charging system with rated power 10kW is designed to solve the problems of excessive charging cycle of lead-acid battery and shorter service life. The following work is completed in this paper: the three stage suitable for lead-acid batteries is selected by analyzing the charging characteristics of lead-acid batteries and comparing the existing charging methods. Charging method. Compared with the current power factor correction technology and DC/DC converter, the charging topology suitable for this system is obtained. The system is divided into two parts: the 10kW former ACDC circuit with power factor correction; the 2.5kW post stage DC/DC converter with voltage conversion can evade the overvoltage phenomenon produced by Boost PFC. The front stage power factor correction The circuit uses four way staggered Boost PFC to explain its working principle and explain the selection of switch devices. The control chip selects UCC28070 and designs its peripheral circuit. The post stage DC/DC converter uses double transistor forward circuit to explain the circuit working principle and explain the selection of circuit power device. The control chip uses NCP1252 and designs its external. The system adopts the modular design, gives the technical design indexes of the pre stage power factor correction and the post stage DC/DC respectively, and designs the 4.5kW prototype. The performance of each module is verified by the experiment and the machine model is tested. The experimental results show that the system is based on the overall scheme of the high power charging system based on the three stage charging and the amount of the system is in the amount. Under the condition of constant power output, the power factor is 0.994 and the efficiency is 91.3%. The design of the charging system has reached the requirements of the preliminary prototype, and the further optimization scheme is proposed to improve the power, efficiency and power factor of the system.
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM910.6

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本文编号：1940517