超级电容恒流充电器

发布时间：2017-05-26 18:13

  本文关键词：超级电容恒流充电器，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超级电容恒流充电器是一种将交流电压转化为恒定电流,为超级电容进行充电的控制装置。通过对恒流充电器的研究,本文确定了一种PFC电路和DC/DC变换器合二为一的单级型控制方案,控制方案的结构分为主电路、反馈电路和控制电路。主电路完成EMI滤波、整流和反激变换；反馈电路对输出电压和电流采样,并与限定值比较；控制电路通过对反激变换电路的控制,提高了功率因数,并使输出满足过压保护和恒定电流的要求。论文通过Matlab/Simulink仿真工具,对控制器的主电路、反馈电路和控制电路进行仿真,确定了电路的结构和参数。本文设计了主电路、反馈电路和控制电路等硬件电路,其中主电路包括EMI滤波电路、反激电路和高频变压器：反馈电路由过压保护和恒流控制电路构成；控制电路包含启动电路、频率补偿网络和提速电路等。制作了充电器硬件电路,对硬件电路进行了实验,对实验波形进行了分析,实验表明：本文设计的超级电容恒流充电器可以对超级电容进行有效充电。
【关键词】：超级电容 恒流充电 单级型 反激 开关电源
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46;TM910.6
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-18
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 典型恒流充电方法11-12
• 1.3 超级电容恒流充电器的研究现状12-15
• 1.4 论文研究意义15
• 1.5 本文主要的研究内容15-18
• 2 超级电容恒流充电器基本电路18-30
• 2.1 功率变换级数18-19
• 2.2 功率因数校正19-24
• 2.3 DC/DC电路的工作模式24-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 超级电容恒流充电器仿真和方案30-44
• 3.1 充电器仿真模型30-32
• 3.2 主电路32-35
• 3.2.1 主电路仿真模型32
• 3.2.2 主电路拓扑方案32-35
• 3.3 控制电路35-40
• 3.3.1 控制电路仿真模型35-36
• 3.3.2 控制电路拓扑方案36-40
• 3.4 反馈电路40-42
• 3.4.1 反馈电路仿真模型40
• 3.4.2 反馈电路拓扑方案40-42
• 3.5 本章小结42-44
• 4 超级电容恒流充电器的硬件设计44-68
• 4.1 充电器硬件组成框图44-45
• 4.2 主电路45-58
• 4.2.1 电磁干扰滤波器45-47
• 4.2.2 整流器47
• 4.2.3 高频变压器47-53
• 4.2.4 反激主电路53-58
• 4.3 控制电路58-64
• 4.3.1 启动及供电电路58-59
• 4.3.2 乘法器外围电路59-61
• 4.3.3 电流检测电阻61-62
• 4.3.4 零电流检测电路62-63
• 4.3.5 频率补偿网络63-64
• 4.3.6 提速电路64
• 4.4 反馈电路64-67
• 4.4.1 辅助电源64-65
• 4.4.2 过压保护和恒流控制电路65-67
• 4.5 本章小结67-68
• 5 硬件实验和结果分析68-78
• 5.1 硬件实验68-71
• 5.1.1 实验设备68-69
• 5.1.2 硬件调试电路69-71
• 5.1.3 试验内容71
• 5.2 实验结果分析71-75
• 5.2.1 反馈信号71-72
• 5.2.2 MOS管驱动信号72
• 5.2.3 输入电压和输入电流72-73
• 5.2.4 超级电容充电曲线对比73-75
• 5.3 充电器性能对比分析75-76
• 5.4 本章小结76-78
• 6 总结与展望78-80
• 6.1 工作总结78
• 6.2 工作展望78-80
• 参考文献80-84
• 学位论文数据集84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 路宗强;陈颖峰;薛大欢;;便携式超级电容充电仪的研究[J];电气传动;2015年09期

2 向敏;冉景海;屈洪春;;高充电效率的恒流太阳能路灯控制器[J];重庆大学学报;2015年03期

3 汪先兵;费树岷;徐清扬;金敏毅;薛涵;赵鹤;;BP神经网络PID控制的永磁真空开关储能电容恒流充电特性分析[J];电工技术学报;2015年10期

4 胡良;魏学业;张俊红;马建光;;光伏电池输出特性曲线测试与实验[J];北京交通大学学报;2015年02期

5 刘福才;金书辉;赵晓娟;;LC串联谐振和LCC串并联谐振在高压脉冲电容充电电源中的应用比较[J];高电压技术;2012年12期

6 李惠玲;白晓民;;电动汽车充电对配电网的影响及对策[J];电力系统自动化;2011年17期

7 高赐威;张亮;;电动汽车充电对电网影响的综述[J];电网技术;2011年02期

8 胡红彦;吕振东;孙振路;;高效率超级电容充电系统设计[J];河北省科学院学报;2010年04期

9 李景新;牛利勇;王健强;姜久春;;一种提高电动汽车充电机轻载运行效率的方法[J];电工电能新技术;2010年03期

10 熊兰;杨子康;袁超;席朝辉;何为;叶晓杰;;高压脉冲循环冷却水灭菌系统的研制与实验研究[J];高电压技术;2010年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 赵东;电动汽车车载充电器设计[D];北京交通大学;2015年

2 张亚超;基于LCC谐振变换器的PFU恒流充电系统的研究与实现[D];燕山大学;2015年

3 王新宇;基于恒流/恒压方式的锂离子电池开关充电芯片的设计[D];电子科技大学;2014年

4 杨晓林;LED路灯电源中的功率因数解决方案[D];西安电子科技大学;2014年

5 朱晓曲;基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现[D];湖南大学;2013年

6 鲁继业;数字单相正弦逆变开关电源的设计[D];上海交通大学;2008年

  本文关键词：超级电容恒流充电器，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：397689