基于内高频的新型应急电源研究

发布时间：2017-12-16 18:29

  本文关键词：基于内高频的新型应急电源研究

  更多相关文章： EPS SPWPM调制 DSP 内高频环 蓄电池

【摘要】：EPS(Emergency Power Supply)作为一种应急用后备式电源,是开关电源的一种应用。随着电力电子技术、数字控制技术以及微控制器的发展,EPS正朝着小体积、无可闻噪声等方向发展。EPS作为应急电源广泛应用于消防、照明等领域,与传统的柴油发电机组和UPS不间断电源相比具有成本低、功耗小、无可闻噪声、无污染物排放、功率密度高等优点。本文首先对EPS和其类似产品进行了比较,分析了其优缺点,并对其研究现状和发展趋势作了分析,引出了本文的研究价值;其次对充电电路原理和逆变电路原理及其控制策略进行了研究,并对整个EPS系统作了总体设计;最后对各关键电路及系统软件进行了介绍,并对功率器件进行了选型。为了实现EPS系统的小型化、低成本化、智能化和高可靠性等,本文采用数字处理器DSP作为主控芯片、先进的现代控制技术,并采用前级推挽后级周波变换的无中间直流环节的内高频环逆变电路作为系统主电路,同时实现逆变和充电。本文所研究的新型EPS系统采用高频逆变和高频DC/DC充电技术,并将主电路设计为双向电路,同时实现蓄电池的充放电,简化了EPS系统的电路结构、减小了系统体积、降低了系统成本。新型EPS系统采用SPWPM(正弦脉宽脉位调制)技术,SPWPM波形包含调制波的所有信息,但是波形中没有低频成分,可以采用高频脉冲变压器实现电气隔离、匹配和变压。由于EPS系统中实现隔离、匹配和变压的是高频脉冲变压器,所以系统体积、重量大大减小,并且避免了采用低频变压器带来的可闻噪声。由于SPWPM调制技术的应用,系统输出滤波器相比采用SPWM调制时更易于设计且滤波器体积大大减小。蓄电池作为EPS系统的重要组成部分,其成本占据了整个EPS系统成本的很大部分,因此对蓄电池进行充电方法的研究并且选择科学合理的充电方法很有必要。本文通过对蓄电池充电特性和现阶段存在的多种充电方法进行分析研究,最终采用适合蓄电池充电特性的四阶段充电法——涓流、恒流、恒压、浮充四个阶段。并在最后通过实验验证了此充电方法的科学合理性。在理论分析的基础上,设计了一台3KVA的实验样机,并在此样机上进行了逆变实验和蓄电池充电实验,通过实验验证了本文理论的正确性。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭伟;电力变压器差动保护误动的非故障原因分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2002年02期

2 孙佐;王念春;;并联混合有源电力滤波器仿真研究[J];池州学院学报;2007年05期

3 江佩斯;徐永海;;冶金企业负荷谐波治理的研究[J];电气应用;2007年12期

4 赵红茹,吴捷;串联谐振变换器的滑模控制[J];电机与控制学报;2003年02期

5 吴保芳;赖向东;权建洲;姚国顺;;一种权电阻网络参考正弦发生器[J];电源技术应用;2001年05期

6 朱建军;卢志刚;;中低压配电网的无功补偿[J];电力电容器与无功补偿;2011年04期

7 葛林;范蟠果;赵长青;梁贵毅;;基于凌阳单片机的变频控制系统的设计与实现[J];电力电子技术;2008年09期

8 郑娜,段哲民;基于游标原理的三相逆变器算法研究[J];电力自动化设备;2005年04期

9 贺达江;罗隆福;许加柱;赵志宇;邵鹏飞;刘福生;;一种四相整流电路及其工作机理分析[J];电力自动化设备;2009年09期

10 汪全涛;姚蜀军;韩民晓;王峤;丁冉峰;;双路供电固体静态切换开关控制策略[J];电力自动化设备;2010年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 黄改云;;小型太阳能光伏并网系统设计[A];山东电机工程学会第六届发电专业学术交流会论文集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 贺达江;阻抗匹配三相变四相平衡变压器研究[D];湖南大学;2009年

2 刘昊;非正交坐标系SVPWM理论分析与混合型APF应用研究[D];华北电力大学（北京）;2005年

3 冯波;软开关功率因数校正技术的研究[D];浙江大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 范长宝;基于DSP永磁风力发电机侧变流器的研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 张辉;电流扰动发生装置的研究[D];北京交通大学;2011年

3 王刚;基于斩波控制的励磁系统研究及通信功能实现[D];华北电力大学（北京）;2011年

4 霍新长;直驱型永磁同步风力发电变流器的控制研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

5 曹媛;基于斩波控制的新型励磁调节器的设计与研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

6 洪秋;可控电流质量扰动发生装置仿真及实验研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

7 吴春洋;基于分区控制的光伏并网功率调节系统研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

8 王东照;热压机100KW新型加热电源的研制[D];郑州大学;2011年

9 鲁明科;基于DSP的变频串联谐振控制系统的设计与研究[D];西南交通大学;2011年

10 刘琨;电压暂降及其检测算法仿真[D];天津大学;2012年

，

本文编号：1297042