蓄电池放电维护用直流变换器研究

发布时间：2023-04-16 17:42

　　在可再生能源的开发利用中,以蓄电池为核心的低压储能环节具有输出电压范围宽的特点。在生产生活中大量蓄电池的使用伴随着电池维护与能量循环利用等问题。在维护过程中,将电池中的电能进行转换后可实现能量的二次利用,达到节能环保的效果。其中以LLC为代表的隔离谐振型直流变换器广泛地应用于各类供电系统中。但当输入电压或者负载范围较宽时,若采用PFM控制方式,较大的频率调节范围将会不可避免的降低变换器效率。针对储能系统中低电压等级宽输入范围的应用场合,将传统谐振变换器的谐振网络置于高压输出侧,把倍压电容替换为谐振电容,构成倍压谐振整流结构。通过改变副边双向开关管占空比大小或者原边全桥开关网络的有效功率传输占空比来调节变换器的输出增益。在充分利用谐振变换器优势的同时避免了宽频率调节范围的缺点,提高了整机效率。在分析电路拓扑各个工作原理的基础上,运用状态平面法与时域分析法得到了变换器的基本特性。基于上述在低压宽范围储能系统中所应用的拓扑结构,改进并提出一种具有升压环节的谐振网络分列变压器两侧的高增益隔离型谐振变换器。将传统变换器谐振网络中的谐振电感置于高压侧,谐振电容置于低压侧。同样在二次侧的倍压整流结构...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 隔离型变换器的发展与研究现状
        1.2.1 PWM脉宽调制型隔离变换器
        1.2.2 谐振型隔离变换器
    1.3 谐振变换器的控制方式
        1.3.1 变频控制(PFM)
        1.3.2 脉冲宽度调制控制(PWM)
        1.3.3 移相控制
    1.4 谐振变换器的分析方法
    1.5 本文研究的主要内容和意义
第2章 具有升压环节的高增益隔离型谐振变换器
    2.1 引言
    2.2 电路拓扑结构及工作原理
        2.2.1 电路拓扑结构
        2.2.2 副边双向开关管占空比调节控制原理分析
        2.2.3 原边移相控制原理分析
        2.2.4 原边不对称占空比控制原理分析
    2.3 电路基本特性分析
        2.3.1 不同工作模式下电压增益分析
        2.3.2 软开关实现条件
        2.3.3 电路拓扑主要参数设计
    2.4 本章小结
第3章 谐振元件分列变压器两侧的隔离型变换器
    3.1 引言
    3.2 电路拓扑及工作原理
        3.2.1 电路拓扑结构
        3.2.2 原边频率调节控制原理分析
        3.2.3 副边占空比调节控制原理分析
    3.3 电路基本特性分析
        3.3.1 调频模式下电压增益分析
        3.3.2 调宽模式下电压增益分析
    3.4 本章小结
第4章 谐振变换器硬件与软件设计
    4.1 引言
    4.2 变换器主电路设计
        4.2.1 谐振网络参数设计
        4.2.2 变压器设计
        4.2.3 谐振电感设计
        4.2.4 主功率器件选型
    4.3 控制电路与辅助电路设计
        4.3.1 TMS320F28035 芯片介绍
        4.3.2 驱动电路设计
        4.3.3 采样电路设计
        4.3.4 辅助供电电源设计
    4.4 谐振变换器的软件设计
        4.4.1 主程序设计
        4.4.2 中断服务子程序设计
    4.5 本章小结
第5章 仿真与实验结果分析
    5.1 引言
    5.2 基于PSIM的仿真与分析
        5.2.1 具有升压环节的隔离型谐振变换器的仿真与分析
        5.2.2 谐振元件分列变压器两侧的隔离型变换器的仿真与分析
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 具有升压环节的隔离型谐振变换器的实验结果分析
        5.3.2 谐振元件分列变压器两侧的隔离型变换器的实验结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3791565