大功率蓄电池充电电源的设计

发布时间：2020-02-29 03:57

【摘要】：目前,由于铅酸电池具备结构紧凑、抗震性能好、电池寿命长、易于维护等优势,仍然在电池应用领域中占据较大的比重。本文主要研究内容为,针对蓄电池吸收特性,设计并制作一台大功率的开关电源。通过对常见的蓄电池充电策略进行对比和分析,给出了本文的蓄电池充电策略。该策略可实现三种工作模式的自动切换,先以最大电流分阶段恒流充电,随后按电源最大输出功率恒压充电,待蓄电池接近饱和时,以小电流浮充直至电池电量完全充满。该充电方法的充电电流波形和蓄电池最佳吸收曲线非常吻合。采用多模块并联的方式实现开关电源的大功率输出。通过分析和对比各种均流控制策略,采用输出阻抗法来实现模块之间的均流控制,该方法适合应用在大电流工作条件下,均流效果良好。确定了功率模块的各项参数指标,对开关电源进行硬件设计,包括接入环节,输出环节以及功率变换环节。功率模块环节主要包括,输入输出的滤波环节的设计,开关管的选取,电感参数选取与设计以及控制板的设计等。设计了自适应的斜坡补偿电路,斜坡补偿效果良好,在保证系统稳定的情况下,合理地减小了斜坡补偿信号。对六重交错并联的电流可逆斩波电路建模。针对峰值电流控制模式,考虑斜坡补偿环节,推算拓扑的精确的小信号模型。利用拓扑的小信号模型,推导出变换器的开环传递函数,之后用Matlab软件分析变换器的频率特性,完成控制器的设计。搭建实验平台,小功率场合验证控制环节的功能。待系统能够稳定工作后,将控制器转移至大功率平台完成调试。功率模块最大输出功率可达378k W,输出电流可达600A。开关管工作频率为5k Hz,满载工作20min后温升控制在50摄氏度,满足硬件设计要求。
【图文】：

保护设计三级：第一级是软件保护，通过载和过流保护程序；第二级为电路与保护值比较，当大于保护值时护。电池电压检测，对检测到的电压压故障时，故障信号报送监控系与蓄电池脱离。出直流母排；总输出断路器；电指示，用于操作者确认电池电压否闭合，将该处电压值反馈回上反向电流二极管。如图 3-6 所示

-62-图 5-3 功率模块实物图后，开始上电测试。模块的输入为十八脉调试主要分为以下几个步骤：八脉波整流器的输出，，检测开关管的驱动信八脉波整流器。先将调压器缓慢提高电压，开关管两端的波形，以及电感电流波形是高调压器的输出电压，持续监控电源的状况
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN86

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 郑雪;蒲世豪;陈常;;基于DSP的开关电源控制系统的设计[J];真空;2016年02期

2 夏兴国;陈乐柱;潘小波;张庆丰;;基于小信号模型的新型Buck变换器补偿网络设计[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2016年01期

3 刘晓东;韦q

本文编号：2583651