基于DSP28335的双向LLC谐振式充电拓扑的研究与设计
发布时间：2020-07-12 05:04
【摘要】：由于全球化石燃料短缺问题和环境污染问题的日趋严重,发展新能源变得愈来愈重要。而随着新能源电动车的快速推广使用,与之配套的高效充电方法和充电装置成为了世界各国争相研究的重点。为了让蓄电池能够进行安全、高效地充电,本文结合脉冲充电法和双向DC/DC充电拓扑进行研究。具体工作如下:首先,本文分析了铅酸蓄电池的工作原理和充电过程中产生的极化现象,对快速充电原理进行研究,指出了传统充电方法难以进行快速充电的原因,对现有的快速充电方法和去极化效果进行分析对比,从而确定本文采用的是正负脉冲充电法。通过对几种不同的双向DC/DC充电拓扑进行优缺点比较,最终选定充电主电路为双向全桥LLC谐振拓扑。其次通过对双向全桥LLC谐振拓扑的原理进行详细分析,根据其稳态模型,分析了谐振参数的变化对其直流增益特性的影响,从而设计出合适的谐振参数。通过采用PFM(脉冲频率调制)方法和电压电流双闭环控制方法对双向LLC谐振变换器进行控制。最后,在Saber仿真分析软件中建立仿真模型,进行开环和闭环仿真,对其软开关、动态响应特性和进行充放电的效果进行验证。并在完成上述基础上,进行实验平台的搭建,使用TMS320F28335控制芯片对双向全桥LLC谐振拓扑进行控制,对其主要波形进行测试,证实了设计的合理性。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM46
【图文】：
图 2.1 充放电曲线图 2.1 中 o-a-b-c-d-e 是充电过程曲线，o-f-g-h-l 是放电过程曲线电时，其端电压会出现飙升现象如图中 o-a 部分所示。产生这是进行充电后，电池两极的4PbSO 和 HO2发生化学反应生成4SO，导致极板附近的24H SO浓度迅速升高，从而使电池的端象。当蓄电池的充电进行一段时间后，因为电解液的流动作用24H SO浓度逐渐达到均衡状态，所以其端电压不再有飙升现象如曲线 a-b 段所示[17]。到达 b 点后，由于极板的活性物质已经Pb ，极板剩余4PbSO 较少，如果保持充电，电流则会开始大大量气体，导致内阻增加使正极电极电位上升，电池端电压又如 b-c 部分所示。随着蓄电池的继续充电，其后期状态如曲线于活性物质反应殆尽，水的分解也接近饱和，电压逐渐达到 点后充电应结束。之后即使继续保持充电也不能使其电压升高电解 HO2。若至 d 点充电停止，端电压则会快速下降到稳定
极化、电化学极化和欧姆极化。浓差极化：开始后，随着充电的进行，电极附件的反应物不停被耗损需要的不停生成需要被移除。但由于化学反应速度过快，导致生成扩散形成堆积，使得电池内部电解质浓度在各处的分布不一差极化。而且充电电流的加大会使浓差极化变得更为明显[19]电化学极化：过程中，外加电场将电子从正极板移至负极板，因为电子是以的，而进行化学反应的速度与其不能匹配，致使极板上有电荷反应减缓的现象称之为电化学极化[20]。欧姆极化：池在进行充放电时，电池内部的导电部分会对反应物产生的离成阻碍，这种阻碍就形成了欧姆内阻。为了克服这个内阻，蓄时会损失一部分能量，致使其电动势比端电压要高，这种现象
第二章 铅酸蓄电池快充原理及充电拓扑分析电解液的温度快速上升，到极限温度时造成极板的形变，化现象引起的种种状况对蓄电池的充电都是百害而无一利充电效率低下甚至将蓄电池损坏。若不采取措施对其进行很难实行对蓄电池进行高效、快速的充电。快速充电原理，美国人 J. A. MAS 根据蓄电池充电过程中的最低析气流曲线[22]， 如图 2.3 所示，其能够采取最大电流进行充电tIIe 0I 是在任意时刻t能采取的充电电流；0I 是开始时刻最大可常数，其值的大小决定了蓄电池充电时接受能力的强弱。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM46
【图文】：
图 2.1 充放电曲线图 2.1 中 o-a-b-c-d-e 是充电过程曲线，o-f-g-h-l 是放电过程曲线电时，其端电压会出现飙升现象如图中 o-a 部分所示。产生这是进行充电后，电池两极的4PbSO 和 HO2发生化学反应生成4SO，导致极板附近的24H SO浓度迅速升高，从而使电池的端象。当蓄电池的充电进行一段时间后，因为电解液的流动作用24H SO浓度逐渐达到均衡状态，所以其端电压不再有飙升现象如曲线 a-b 段所示[17]。到达 b 点后，由于极板的活性物质已经Pb ，极板剩余4PbSO 较少，如果保持充电，电流则会开始大大量气体，导致内阻增加使正极电极电位上升，电池端电压又如 b-c 部分所示。随着蓄电池的继续充电，其后期状态如曲线于活性物质反应殆尽，水的分解也接近饱和，电压逐渐达到 点后充电应结束。之后即使继续保持充电也不能使其电压升高电解 HO2。若至 d 点充电停止，端电压则会快速下降到稳定
极化、电化学极化和欧姆极化。浓差极化：开始后，随着充电的进行，电极附件的反应物不停被耗损需要的不停生成需要被移除。但由于化学反应速度过快，导致生成扩散形成堆积，使得电池内部电解质浓度在各处的分布不一差极化。而且充电电流的加大会使浓差极化变得更为明显[19]电化学极化：过程中，外加电场将电子从正极板移至负极板，因为电子是以的，而进行化学反应的速度与其不能匹配，致使极板上有电荷反应减缓的现象称之为电化学极化[20]。欧姆极化：池在进行充放电时，电池内部的导电部分会对反应物产生的离成阻碍，这种阻碍就形成了欧姆内阻。为了克服这个内阻，蓄时会损失一部分能量，致使其电动势比端电压要高，这种现象
第二章 铅酸蓄电池快充原理及充电拓扑分析电解液的温度快速上升，到极限温度时造成极板的形变，化现象引起的种种状况对蓄电池的充电都是百害而无一利充电效率低下甚至将蓄电池损坏。若不采取措施对其进行很难实行对蓄电池进行高效、快速的充电。快速充电原理，美国人 J. A. MAS 根据蓄电池充电过程中的最低析气流曲线[22]， 如图 2.3 所示，其能够采取最大电流进行充电tIIe 0I 是在任意时刻t能采取的充电电流；0I 是开始时刻最大可常数，其值的大小决定了蓄电池充电时接受能力的强弱。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 江添洋;张军明;汪i裆
本文编号：2751471
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2751471.html
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